KR20210129293A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210129293A
KR20210129293A KR1020200046511A KR20200046511A KR20210129293A KR 20210129293 A KR20210129293 A KR 20210129293A KR 1020200046511 A KR1020200046511 A KR 1020200046511A KR 20200046511 A KR20200046511 A KR 20200046511A KR 20210129293 A KR20210129293 A KR 20210129293A
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안재헌
홍석준
이명종
김정기
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하되, 상기 비표시 영역은 얼라인 영역을 포함하는 기판, 및 상기 얼라인 영역에 배치되는 제1 얼라인 키 및 제2 얼라인 키를 포함하며, 상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키는 각각 메인부, 상기 메인부로부터 돌출된 기준부, 및 상기 메인부로부터 돌출되되 상기 기준부와 이격된 적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며, 상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키에서 상기 기준부는 서로 동일한 위치에 배치되고, 상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
그 중 유기 발광 표시 장치는 스스로 발광하는 자발광 소자로서 응답속도가 빠르고 발광 효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시 장치는 단일 패널에 복수의 화소를 포함할 수 있다. 각 화소는 박막 트랜지스터가 형성된 기판 상에 배치된 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
각 화소가 하나의 기본색을 고유하게 표현하도록 하기 위한 한 가지 방법으로, 사용자에 이르는 광 경로 상에 각 화소마다 색 변환 부재를 배치하는 방법을 들 수 있다.
상기 색 변환 부재의 예로는 양자점 등과 같은 파장 시프터를 이용한 색 변환 부재를 예시할 수 있다. 색 변환 부재는 유기 발광 다이오드가 형성된 표시 기판과 대향하는 색 변환 기판에 구비될 수 있다. 색 변환 기판은 다양한 레이어가 형성되므로 각 레이어들은 정확한 정렬 상태로 형성될 필요가 있다. 이에 따라 색 변환 기판에는 비표시 영역에 복수의 얼라인 키와 같은 패턴들이 형성될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 얼라인 키를 통해 색 변환 기판의 각 레이어의 정렬 여부를 정확하게 확인할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하되, 상기 비표시 영역은 얼라인 영역을 포함하는 기판, 및 상기 얼라인 영역에 배치되는 제1 얼라인 키 및 제2 얼라인 키를 포함하며, 상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키는 각각 메인부, 상기 메인부로부터 돌출된 기준부, 및 상기 메인부로부터 돌출되되 상기 기준부와 이격된 적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며, 상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키에서 상기 기준부는 서로 동일한 위치에 배치되고, 상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.
상기 기준부는 상기 메인부의 어느 하나의 모서리에서 외측으로 연장되어 돌출될 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 상기 메인부의 적어도 다른 하나의 모서리에서 외측으로 연장되어 돌출될 수 있다.
상기 기준부와 상기 돌출부는 서로 다른 평면 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 기준부와 상기 돌출부는 서로 동일한 평면 형상으로 이루어지되 평면 면적이 서로 다를 수 있다.
상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키는 각각 레이어 패턴을 더 포함하고, 상기 레이어 패턴은 상기 얼라인 패턴의 상기 메인부의 중심부에 배치될 수 있다.
상기 얼라인 패턴은 상기 메인부의 중심부에 개구된 개구부를 포함하며, 상기 레이어 패턴은 상기 메인부와 이격되어 상기 개구부에 배치되는 표시 장치.
상기 얼라인 패턴의 상기 메인부, 상기 기준부, 상기 돌출부 및 상기 레이어 패턴은 동일층에 배치될 수 있다.
상기 레이어 패턴은 2쌍의 서로 마주보는 2개의 외측변들을 포함하되, 상기 외측변들의 연장선들로 구획되는 구획 영역에 상기 기준부 및 상기 돌출부가 비중첩할 수 있다.
상기 구획 영역 내에서 상기 메인부의 일 내측변과, 상기 메인부의 일 내측변과 인접하며 서로 마주보는 상기 레이어 패턴의 일 외측변 사이의 거리를 측정하여 상기 레이어 패턴의 정렬 정도를 판단할 수 있다.
상기 표시 영역은, 상기 기판 상에 배치된 제1 컬러 필터, 제1 컬러 패턴, 및 제2 컬러 패턴, 상기 제1 컬러 필터, 상기 제1 컬러 패턴 및 상기 제2 컬러 패턴 각각의 상에 배치된 제1 차광 부재, 제2 차광 부재, 및 제3 차광 부재, 상기 제1 차광 부재 및 상기 제2 차광 부재 사이에 배치된 제2 컬러 필터, 및 상기 제2 차광 부재 및 상기 제3 차광 부재 사이에 배치된 제3 컬러 필터, 상기 제1 컬러 필터 상에 중첩된 광투과 패턴, 상기 제2 컬러 필터 상에 중첩된 제1 파장변환 패턴, 및 상기 제3 컬러 필터 상에 중첩된 제2 파장변환 패턴, 및 상기 광투과 패턴, 상기 제1 파장변환 패턴, 및 상기 제2 파장변환 패턴들 사이마다 배치된 혼색 방지 부재를 더 포함하며, 상기 레이어 패턴은 상기 제1 컬러 필터, 상기 제1 차광 부재 내지 상기 제3 차광 부재, 상기 제2 컬러 필터, 상기 제3 컬러 필터, 상기 광투과 패턴, 상기 제1 파장변환 패턴, 상기 제2 파장변환 패턴, 및 상기 혼색 방지 부재 중 어느 하나와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하되, 상기 비표시 영역은 얼라인 영역을 포함하는 기판, 및 상기 얼라인 영역에 배치되는 복수의 얼라인 키를 포함하며, 상기 복수의 얼라인 키는 각각 메인부, 상기 메인부로부터 돌출된 기준부, 상기 메인부로부터 돌출되되 상기 기준부와 이격된 적어도 하나 이상의 돌출부, 및 상기 메인부와 이격되어 상기 메인부의 중심부에 배치된 레이어 패턴을 포함하며, 상기 복수의 얼라인 키에서 상기 기준부는 서로 동일한 위치에 배치되고 상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 서로 다른 위치에 배치되며, 상기 복수의 얼라인 키에 각각 배치된 상기 레이어 패턴은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 복수의 얼라인 키의 상기 메인부는 각각, 서로 마주보는 제1 변과 제2 변, 상기 제1 변과 교차하는 제3 변, 및 상기 제3 변과 마주보는 제4 변을 포함하며, 상기 제1 변 중 상기 제4 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제4 변에 인접한 제1 영역, 상기 제4 변 중 상기 제1 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제1 변에 인접한 제2 영역, 상기 제4 변 중 상기 제1 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제2 변에 인접한 제3 영역, 상기 제2 변 중 상기 제4 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제4 변에 인접한 제4 영역, 상기 제2 변 중 상기 제4 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제3 변에 인접한 제5 영역, 및 상기 제3 변 중 상기 제1 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제2 변에 인접한 제6 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역은 2진수의 2에 0승 자리를 나타내고, 상기 제2 영역은 2진수의 2에 1승 자리를 나타내며, 상기 제3 영역은 2진수의 2에 2승 자리를 나타내고, 상기 제4 영역은 2진수의 2에 3승 자리를 나타내며, 상기 제5 영역은 2진수의 2에 4승 자리를 나타내고, 상기 제6 영역은 2진수의 2에 5승 자리를 나태내며, 상기 제1 영역 내지 상기 제6 영역 각각에서 상기 돌출부가 배치되면 2진수 1을 나타내고, 상기 돌출부가 배치되지 않으면 2진수의 0을 나타낼 수 있다.
상기 복수의 얼라인 키는 서로 이격 배치된 제1 얼라인 키, 제2 얼라인 키, 제3 얼라인 키, 제4 얼라인 키, 제5 얼라인 키, 제6 얼라인 키, 제7 얼라인 키 및 제8 얼라인 키를 포함하며, 상기 제1 얼라인 키는 상기 제1 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000001을 나타내어 10진수의 1을 나타내고, 상기 제2 얼라인 키는 상기 제2 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000010을 나타내어 10진수의 2를 나타내고, 상기 제3 얼라인 키는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000011을 나타내어 10진수의 3을 나타내고, 상기 제4 얼라인 키는 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000100를 나타내어 10진수의 4를 나타내고, 상기 제5 얼라인 키는 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000101을 나타내어 10진수의 5를 나타내고, 상기 제6 얼라인 키는 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000110을 나타내어 10진수의 6을 나타내고, 상기 제7 얼라인 키는 상기 제1 영역 내지 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000111을 나타내어 10진수의 7을 나타내고, 상기 제8 얼라인 키는 상기 제4 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 001000을 나타내어 10진수의 8을 나타낼 수 있다.
상기 기준부는 상기 메인부의 어느 하나의 모서리에서 외측으로 연장되어 돌출될 수 있다.
상기 얼라인 패턴의 상기 메인부, 상기 기준부, 상기 돌출부 및 상기 레이어 패턴은 동일층에 배치될 수 있다.
상기 레이어 패턴은 2쌍의 서로 마주보는 2개의 측변들을 포함하되, 상기 측변들의 연장선들로 구획되는 구획 영역에 상기 기준부 및 상기 돌출부가 비중첩할 수 있다.
상기 구획 영역 내에서 상기 메인부의 일 내측변과, 상기 메인부의 일 내측변과 인접하며 서로 마주보는 상기 레이어 패턴의 일 외측변 사이의 거리를 측정하여 상기 레이어 패턴의 정렬 정도를 판단할 수 있다.
상기 기판과 대향하며 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 표시 기판, 및 상기 기판과 상기 표시 기판 사이에 배치된 충진제를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 색 변환 기판의 각 레이어에 따라 돌출부의 배치가 다른 복수의 얼라인 키를 이용함으로써, 레이어의 구별이 용이할 수 있다. 또한, 각 레이어의 정렬 상태를 쉽게 측정할 수 있어 제조 공정의 신뢰성 및 정확성을 향상시킬 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 절취선 A-A'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 색 변환 기판의 얼라인 영역을 나타낸 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 얼라인 키를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 절취선 B-B'에 따른 구조를 나타낸 단면도이다.
도 8 내지 도 17은 얼라인 키의 다양한 예시 구조들을 나타낸 평면도들이다.
도 18 내지 도 20은 얼라인 키의 기준부의 다양한 예시 구조들을 나타낸 평면도들이다.
도 21은 일 실시예에 따른 제1 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 23은 일 실시예에 따른 제2 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 24는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 제3 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 27은 일 실시예에 따른 제4 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 28은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 29는 일 실시예에 따른 제5 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 30은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 31은 일 실시예에 따른 제6 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 32는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 33은 일 실시예에 따른 제7 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 34는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 35는 일 실시예에 따른 제8 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 36은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 절취선 A-A'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 태블릿 PC, 스마트폰, 자동차 내비게이션 유닛, 카메라, 자동차에 제공되는 중앙정보 디스플레이(center information display, CID), 손목 시계형 전자 기기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기와 같은 중소형 전자 장비, 텔레비전, 외부 광고판, 모니터, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터와 같은 중대형 전자 장비 등 다양한 전자기기에 적용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로써, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있다.
일 실시예에서 표시 장치(1)는 평면상 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 표시 장치(1)는 제1 방향(D1)으로 연장된 두 개의 제1 변과 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된 두 개의 제2 변을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)의 상기 제1 변과 상기 제2 변이 만나는 모서리는 직각일 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 곡면을 이룰 수도 있다. 일 실시예에서 상기 제1 변은 상기 제2 변보다 짧을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 장치(1)의 평면 형상은 예시된 것에 한정되지 않고, 원형이나 기타 다른 형상으로 적용될 수도 있다.
표시 장치(1)는 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변에 위치할 수 있으며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다.
표시 장치(1)의 개략적 적층 구조를 설명하면, 일 실시예에서 표시 장치(1)는 표시 기판(10), 표시 기판(10)과 대향하는 색 변환 기판(30)을 포함하며, 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)을 결합하는 실링부(50), 및 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이에 채워진 충진제(70)를 더 포함할 수 있다.
표시 기판(10)은 영상을 표시하기 위한 소자 및 회로들, 예컨대 스위칭 소자 등과 같은 화소 회로, 표시 영역(DA)에 후술할 발광 영역 및 비발광 영역을 정의하는 화소 정의막 및 자발광 소자(self-light emitting element)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 자발광 소자는 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode), 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode), 무기물 기반의 마이크로 발광 다이오드(예를 들어, Micro LED), 무기물 기반의 나노 발광 다이오드(예를 들어, nano LED) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 상기 자발광 소자가 유기 발광 소자인 경우를 예로서 설명한다.
색 변환 기판(30)은 표시 기판(10) 상에 위치하고 표시 기판(10)과 대향할 수 있다. 일 실시예에서 색 변환 기판(30)은 입사광의 색을 변환하는 색변환 패턴을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 색변환 패턴은 컬러 필터와 파장변환 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
비표시 영역(NDA)에서 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이에는 실링부(50)가 위치할 수 있다. 실링부(50)는 비표시 영역(NDA)에서 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)의 가장자리를 따라 배치되어 평면 상에서 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)은 실링부(50)를 매개로 상호 결합될 수 있다.
일 실시예에서 실링부(50)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 실링부(50)는 에폭시계 레진으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실링부(50)에 의해 둘러싸인 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이의 공간에는 충진제(70)가 위치할 수 있다. 충진제(70)는 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이를 채울 수 있다.
일 실시예에서 충진제(70)는 광을 투과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 충진제(70)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 충진제(70)는 실리콘계 유기 물질, 에폭시계 유기 물질 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 충진제(70)는 생략될 수도 있다.
이하 표시 장치(1)의 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(1)는 전술한 표시 기판(10), 표시 기판(10)에 대향하는 색 변환 기판(30), 및 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이에 위치하는 충진제(70)를 포함할 수 있다.
표시 기판(10)은 제1 기판(110)을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 절연 기판일 수 있다. 제1 기판(110)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 유리, 석영 등과 같은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 리지드(rigid) 기판일 수 있다. 그러나, 제1 기판(110)은 이에 한정되지 않으며 폴리이미드 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩되거나, 폴딩되거나, 롤링될 수 있는 플렉시블한(flexible) 특성을 가질 수도 있다. 제1 기판(110)에는 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 및 비발광 영역(NLA)이 정의될 수 있다.
제1 기판(110) 상에 스위칭 소자들(T1, T2, T3)이 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기판(110)의 제1 발광 영역(LA1)에 제1 스위칭 소자(T1)가 위치하고, 제2 발광 영역(LA2)에 제2 스위칭 소자(T2)가 위치하며, 제3 발광 영역(LA3)에 제3 스위칭 소자(T3)가 위치할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 제1 스위칭 소자(T1), 제2 스위칭 소자(T2) 및 제3 스위칭 소자(T3) 중 적어도 어느 하나는 비발광 영역(NLA)에 위치할 수도 있다.
일 실시예에서 제1 스위칭 소자(T1), 제2 스위칭 소자(T2) 및 제3 스위칭 소자(T3)는 각각 비정질 실리콘, 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있다. 이외 도면에 도시하지 않았으나, 제1 기판(110) 상에는 각 스위칭 소자에 신호를 전달하는 복수의 신호선들(예를 들어, 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 라인 등)이 더 위치할 수 있다.
제1 스위칭 소자(T1), 제2 스위칭 소자(T2) 및 제3 스위칭 소자(T3) 상에 절연막(130)이 위치할 수 있다. 일 실시예에서 절연막(130)은 평탄화막일 수 있다. 일 실시예에서 절연막(130)은 유기막으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 절연막(130)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 이미드계 수지, 에스테르계 수지 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 절연막(130)은 포지티브 감광성 재료 또는 네거티브 감광성 재료를 포함할 수 있다.
절연막 상에 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)이 위치할 수 있다. 제1 애노드 전극(AE1)은 제1 발광 영역(LA1)에 위치하되 적어도 일부는 비발광 영역(NLA)까지 확장될 수 있다. 제2 애노드 전극(AE2)은 제2 발광 영역(LA2)에 위치하되 적어도 일부는 비발광 영역(NLA)까지 확장될 수 있다. 제3 애노드 전극(AE3)은 제3 발광 영역(LA3)에 위치하되 적어도 일부는 비발광 영역(NLA)까지 확장될 수 있다. 제1 애노드 전극(AE1)은 절연막(130)을 관통하여 제1 스위칭 소자(T1)와 연결되고 제2 애노드 전극(AE2)은 절연막(130)을 관통하여 제2 스위칭 소자(T2)와 연결되고, 제3 애노드 전극(AE3)은 절연막(130)을 관통하여 제3 스위칭 소자(T3)와 연결될 수 있다.
제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 반사형 전극일 수 있다. 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은 물질층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 발광층(OL)에 가깝게 배치될 수 있다. 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 다층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3) 상에 화소정의막(150)이 위치할 수 있다. 화소정의막(150)은 제1 애노드 전극(AE1)을 노출하는 개구부, 제2 애노드 전극(AE2)을 노출하는 개구부 및 제3 애노드 전극(AE3)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있으며, 제1 발광 영역(LA1), 제2 발광 영역(LA2), 제3 발광 영역(LA3) 및 비발광 영역(NLA)을 정의할 수 있다. 즉, 제1 애노드 전극(AE1) 중 화소정의막(150)에 의해 커버되지 않고 노출되는 영역은 제1 발광 영역(LA1)일 수 있다. 제2 애노드 전극(AE2) 중 화소정의막(150)에 의해 커버되지 않고 노출되는 영역은 제2 발광 영역(LA2)일 수 있다. 제3 애노드 전극(AE3) 중 화소정의막(150)에 의해 커버되지 않고 노출되는 영역은 제3 발광 영역(LA3)일 수 있다. 그 외에 화소정의막(150)이 위치하는 영역은 비발광 영역(NLA)일 수 있다.
화소정의막(150)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 화소정의막(150)은 후술할 색 변환 기판(30)의 컬러 패턴 및 차광 부재와 중첩할 수 있다. 예를 들어, 화소정의막(150)은 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)와 중첩할 수 있다. 또한 화소정의막(150)은 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)과 중첩할 수 있다. 또한, 화소정의막(150)은 후술할 혼색방지 부재(370)와도 중첩할 수 있다.
제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3) 상에 발광층(OL)이 위치할 수 있다. 표시 장치(1)가 유기 발광 표시 장치인 일 실시예에서, 발광층(OL)은 유기 물질을 포함하는 유기층을 포함할 수 있다. 상기 유기층은 유기 발광층을 포함하며, 경우에 따라 발광을 보조하는 보조층으로서 정공 주입층, 정공수송층, 전자 수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 장치(1)가 마이크로 LED 표시 장치, 나노 LED 표시 장치 등인 경우, 발광층(OL)은 무기 반도체와 같은 무기 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 발광층(OL)은 두께 방향으로 중첩 배치된 복수의 유기 발광층과 그 사이에 배치된 전하 생성층을 포함하는 탠덤(tandem) 구조를 가질 수 있다. 중첩 배치된 각 유기 발광층은 동일한 파장의 빛을 발광할 수도 있지만, 상이한 파장의 빛을 발광할 수도 있다.
일 실시예에서 발광층(OL)은 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 및 비발광 영역(NLA)에 걸쳐 형성된 연속된 막의 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 발광층(OL)이 발광하는 빛의 파장은 동일할 수 있다. 예를 들어, 발광층(OL)은 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3)에서 청색광 또는 자외선을 발광할 수 있다.
다른 실시예에서, 발광층(OL)은 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 별로 패턴된 막의 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 각 발광층(OL)이 발광하는 빛의 파장은 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 별로 발광 파장이 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제1 발광 영역(LA1)은 제1 색을 발광하고, 제2 발광 영역(LA2)은 제2 색을 발광하고, 제3 발광 영역(LA3)은 제3 색을 발광할 수 있다.
발광층(OL) 상에 캐소드 전극(CE)이 위치할 수 있다. 일 실시예에서 캐소드 전극(CE)은 반투과성 또는 투과성을 가질 수 있다. 캐소드 전극(CE)이 상기 반투과성을 갖는 경우에, 캐소드 전극(CE)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물, 예를 들어 Ag와 Mg의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 캐소드 전극(CE)의 두께가 수십 내지 수백 옹스트롬인 경우에, 캐소드 전극(CE)은 반투과성을 가질 수 있다.
캐소드 전극(CE)이 투과성을 갖는 경우, 캐소드 전극(CE)은 투명한 도전성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐소드 전극(CE)은 WxOx(tungsten oxide), TiO2(Titanium oxide), ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), MgO(magnesium oxide) 등을 포함할 수 있다.
제1 애노드 전극(AE1), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)은 제1 발광 소자(ED1)를 이루고, 제2 애노드 전극(AE2), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)은 제2 발광 소자(ED2)를 이루고, 제3 애노드 전극(AE3), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)은 제3 발광 소자(ED3)를 이룰 수 있다. 제1 발광 소자(ED1), 제2 발광 소자(ED2) 및 제3 발광 소자(ED3)는 각각 출사광을 방출하고, 출사광은 색 변환 기판(30)에 제공될 수 있다.
캐소드 전극(CE) 상에 박막 봉지층(170)이 위치할 수 있다. 박막 봉지층(170)은 제1 발광 영역(LA1), 제2 발광 영역(LA2), 제3 발광 영역(LA3) 및 비발광 영역(NLA)에 공통적으로 위치할 수 있다. 일 실시예에서 박막 봉지층(170)은 캐소드 전극(CE)을 직접 커버할 수 있다. 박막 봉지층(170)과 캐소드 전극(CE) 사이에는, 캐소드 전극(CE)을 커버하는 캡핑층(미도시)이 더 위치할 수 있으며, 이러한 경우 박막 봉지층(170)은 캡핑층을 직접 커버할 수 있다.
일 실시예에서 박막 봉지층(170)은 캐소드 전극(CE) 상에 순차적으로 적층된 제1 봉지 무기막(171), 봉지 유기막(173) 및 제2 봉지 무기막(175)을 포함할 수 있다.
제1 봉지 무기막(171) 및 제2 봉지 무기막(175)은 각각 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산질화물(SiON), 리튬 플로라이드 등을 포함할 수 있다. 봉지 유기막(173)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 등을 포함할 수 있다. 그러나, 박막 봉지층(170)의 구조가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 박막 봉지층(170)의 적층구조는 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 전술한 표시 기판(10)과 대향하여 색 변환 기판(30)이 위치할 수 있다.
색 변환 기판(30)은 제2 기판(310)을 포함할 수 있다. 제2 기판(310)은 절연 기판일 수 있다. 제2 기판(310)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(310)은 유리, 석영 등과 같은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(310)은 리지드(rigid) 기판일 수 있다. 그러나, 제2 기판(310)은 이에 한정되지 않으며 폴리이미드 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩되거나, 폴딩되거나, 롤링될 수 있는 플렉시블한 특성을 가질 수도 있다. 전술한 것처럼, 제2 기판(310)에는 복수의 투광 영역(TA1, TA2, TA3) 및 차광 영역(BA)이 정의될 수 있다.
표시 기판(10)을 향하는 제2 기판(310)의 일면에 제1 컬러 필터(231) 및 컬러 패턴(250)이 위치할 수 있다.
제1 컬러 필터(231)는 상기 제1 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 선택적으로 투과시키고 상기 제2 색의 광(예를 들어, 적색 광) 및 상기 제3 색의 광(예를 들어, 녹색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 일 실시예에서 제1 컬러 필터(231)는 청색 컬러 필터(blue color filter)일 수 있으며, 청색 염료(blue dye) 또는 청색 안료(blue pigment)와 같은 청색의 색재(blue colorant)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 색재(colorant)란, 염료(dye) 및 안료(pigment)를 모두 포함하는 개념이다.
컬러 패턴(250)은 표시 장치(1)의 외부에서 색 변환 기판(30)으로 유입되는 광의 일부를 흡수하여 외광에 의한 반사광을 저감시킬 수 있다. 표시 장치(1)에서 외광은 상당 부분 반사되어 색 변환 기판(30)의 색 재현율을 왜곡시키는 문제를 발생시킨다. 그러나 본 실시예의 경우, 제2 기판(310) 위에 컬러 패턴(250)이 배치됨에 따라 반사되는 외광의 양을 감소시킬 수 있으며, 외광에 의한 색의 왜곡을 저감시킬 수 있다.
일 실시예에서 컬러 패턴(250)은 청색 염료 또는 청색 안료와 같은 청색의 색재를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 컬러 패턴(250)은 제1 컬러 필터(231)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제1 컬러 필터(231)의 형성 과정에서 동시에 형성될 수 있다. 즉, 제2 기판(310)의 일면 상에 청색의 색재를 포함하는 감광성 유기물을 도포하고, 이를 노광 및 현상하여 제1 컬러 필터(231)와 컬러 패턴(250)을 동시에 형성할 수 있다.
컬러 패턴(250)이 청색의 색재를 포함하는 경우, 컬러 패턴(250)을 투과한 외광 또는 반사광은 청색 파장대역을 갖게 된다. 사용자의 눈이 인식하는 색상별 민감도(color sensibility of eyes)는 광의 색상에 따라 다르다. 보다 구체적으로 청색 파장대역의 광은 녹색 파장대역의 광 및 적색 파장대역의 광보다 사용자에게 보다 덜 민감하게 인식될 수 있다. 따라서 컬러 패턴(250)이 청색의 색재를 포함함에 따라, 사용자는 반사광을 상대적으로 덜 민감하게 인식할 수 있다.
컬러 패턴(250)은 제2 기판(310)의 일면 상에 위치하고 차광 영역(BA)에 중첩할 수 있다. 또한 컬러 패턴(250)은 비발광 영역(NLA)과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서 컬러 패턴(250)은 제2 기판(310)의 일면과 직접 접촉할 수 있다. 또는 제2 기판(310)의 일면에 불순물 유입 방지를 위한 별도의 버퍼층이 배치된 경우, 컬러 패턴(250)은 상기 버퍼층과 직접 접촉할 수 있다.
표시 기판(10)을 향하는 제2 기판(310)의 일면 상에 차광 부재(220)가 위치할 수 있다. 차광 부재(220)는 차광 영역(BA)에 중첩하여 광의 투과를 차단할 수 있다. 차광 부재(220)는 평면상 대략 격자 형태로 배치될 수 있다.
일 실시예에서 차광 부재(220)는 유기 차광 물질을 포함할 수 있으며, 유기 차광 물질의 코팅 및 노광 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 차광 부재(220)는 차광성을 갖는 염료 또는 안료를 포함할 수 있으며, 블랙 매트릭스일 수 있다.
전술한 바와 같이 외광은 색변환 패널의 색 재현율을 왜곡시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 그러나 본 실시예에 따라 제2 기판(310) 위에 차광 부재(220)가 위치하는 경우, 외광의 적어도 일부가 차광 부재(220)에 흡수된다. 따라서 외광 반사에 의한 색의 왜곡을 저감시킬 수 있다. 일 실시예에서 차광 부재(220)는 인접한 투광 영역 간에 광이 침범하여 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 색 재현율을 더욱 향상시킬 수 있다.
차광 부재(220)는 컬러 패턴(250) 상에 위치할 수 있다. 일 실시예에서 제1 차광 부재(221)는 제1 컬러 패턴(251) 상에 위치하고, 제2 차광 부재(222)는 제2 컬러 패턴(252) 상에 위치하고, 제3 차광 부재(223)는 제3 컬러 패턴(253) 상에 위치할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 표시 기판(10)을 향하는 제2 기판(310)의 일면 상에 제2 컬러 필터(233) 및 제3 컬러 필터(235)가 위치할 수 있다.
제2 컬러 필터(233)는 제2 투광 영역(TA2)에 중첩할 수 있으며, 제3 컬러 필터(235)는 제3 투광 영역(TA3)에 중첩할 수 있다. 일 실시예에서 제2 컬러 필터(233)의 일측은 제1 차광 영역(BA1)에 중첩할 수 있으며, 제1 컬러 패턴(251) 및 제1 차광 부재(221) 상에 위치할 수 있다. 제2 컬러 필터(233)의 타측은 제2 차광 영역(BA2)에 중첩할 수 있으며, 제2 컬러 패턴(252) 및 제2 차광 부재(222) 상에 위치할 수 있다.
일 실시예에서 제3 컬러 필터(235)의 일측은 제2 차광 영역(BA2)에 중첩할 수 있으며, 제2 컬러 패턴(252) 및 제2 차광 부재(222) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제3 컬러 필터(235)의 타측은 제3 차광 영역(BA3)에 중첩할 수 있으며, 제3 컬러 패턴(253) 및 제3 차광 부재(223) 상에 위치할 수 있다.
제2 컬러 필터(233)는 상기 제1 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 즉, 제2 컬러 필터(233)는 청색 광을 차단하는 청색 광 차단 필터로 기능할 수 있다. 제2 컬러 필터(233)는 상기 제2 색의 광(예를 들어, 적색 광)을 선택적으로 투과시키고 상기 제1 색의 광 및 상기 제3 색의 광(예를 들어, 녹색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제2 컬러 필터(233)는 적색 컬러 필터(red color filter)일 수 있으며, 적색 염료(red dye) 또는 적색 안료(red pigment)와 같은 적색의 색재(red colorant)를 포함할 수 있다.
제3 컬러 필터(235)는 상기 제1 색의 광을 차단하거나 흡수할 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터(235)도 청색 광 차단 필터로 기능할 수 있다. 제3 컬러 필터(235)는 상기 제3 색의 광을 선택적으로 투과시키고 상기 제1 색의 광 및 상기 제2 색의 광을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예를 들어 제3 컬러 필터(235)는 녹색 컬러 필터(green color filter)일 수 있으며, 녹색 염료(green dye) 또는 녹색 안료(green pigment)와 같은 녹색의 색재(green colorant)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 기판(310)의 일면 상에 차광 부재(220), 컬러 패턴(250), 제1 컬러 필터(231), 제2 컬러 필터(233) 및 제3 컬러 필터(235)를 커버하는 제1 캡핑층(391)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(391)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 제1 컬러 필터(231), 제2 컬러 필터(233) 및 제3 컬러 필터(235)를 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 캡핑층(391)은 제1 컬러 필터(231), 제2 컬러 필터(233) 및 제3 컬러 필터(235)의 색료들이 다른 구성으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 제1 캡핑층(391)은 제1 컬러 필터(231), 제2 컬러 필터(233) 및 제3 컬러 필터(235)의 일면(도 3에서 하면)과 직접 접할 수 있다.
제1 캡핑층(391)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 캡핑층(391)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물 및 실리콘 산질화물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 캡핑층(391) 상에 광투과 패턴(330)이 위치할 수 있다.
일 실시예에서 광투과 패턴(330)은 감광성 물질을 도포하고, 이를 노광 및 현상하여 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340) 및 제2 파장변환 패턴(350)은 잉크젯 방식으로 형성될 수도 있다.
광투과 패턴(330)은 제1 캡핑층(391) 상에 위치하며, 제1 투광 영역(TA1)에 중첩할 수 있다. 광투과 패턴(330)은 입사광을 투과시킬 수 있다. 제1 발광 소자(ED1)에서 제공된 출사광은 전술한 바와 같이 청색 광일 수 있다. 청색 광인 출사광(L1)은 광투과 패턴(330) 및 제1 컬러 필터(231)를 투과하여 표시 장치(1)의 외부로 출사된다. 즉, 제1 투광 영역(TA1)에서 출사되는 제1 광(La)은 청색 광일 수 있다.
일 실시예에서 광투과 패턴(330)은 제1 베이스 수지(331)를 포함할 수 있으며, 제1 베이스 수지(331) 내에 분산된 제1 산란체(333)를 더 포함할 수 있다.
제1 베이스 수지(331)는 광 투과율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 제1 베이스 수지(331)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 베이스 수지(331)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제1 산란체(333)는 제1 베이스 수지(331)와 상이한 굴절률을 가지고 제1 베이스 수지(331)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체(333)는 광 산란 입자일 수 있다. 제1 산란체(333)는 투과광의 적어도 일부를 산란시킬 수 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 상기 유기 입자의 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다. 제1 산란체(333)는 광투과 패턴(330)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광의 입사 방향과 무관하게 랜덤한 방향으로 광을 산란시킬 수 있다.
제1 캡핑층(391) 상에는 제1 파장변환 패턴(340) 및 제2 파장변환 패턴(350)이 위치할 수 있다.
제1 파장변환 패턴(340)은 제1 캡핑층(391) 상에 위치하며, 제2 투광 영역(TA2) 및 제5 투광 영역(TA5)에 중첩할 수 있다. 제1 파장변환 패턴(340)은 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장의 광으로 변환 또는 시프트시켜 출사할 수 있다. 일 실시예에서 제1 파장변환 패턴(340)은 제2 발광 소자(ED2)에서 제공된 출사광(L1)을 약 610nm 내지 약 650nm 범위의 피크파장을 갖는 적색광으로 변환하여 출사할 수 있다. 즉, 제2 투광 영역(TA2)에서 출사되는 제2 광(Lb)은 적색 광일 수 있다.
제1 파장변환 패턴(340)은 제2 베이스 수지(341) 및 제2 베이스 수지(341) 내에 분산된 제1 파장 시프터(345)를 포함할 수 있으며, 제2 베이스 수지(341) 내에 분산된 제2 산란체(343)를 더 포함할 수 있다.
제2 베이스 수지(341)는 광 투과율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 제2 베이스 수지(341)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 제2 베이스 수지(341)는 제1 베이스 수지(331)와 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 베이스 수지(331)의 구성 물질로 예시된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 파장 시프터(345)는 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장으로 변환 또는 시프트시킬 수 있다. 일 실시예에서 제1 파장 시프터(345)는 제2 발광 소자(ED2)에서 제공된 청색 광인 제1 색의 광을 약 610nm 내지 약 650nm 범위에서 단일 피크 파장을 갖는 적색 광으로 변환하여 방출할 수 있다.
제1 파장 시프터(345)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 예를 들어 양자점은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정한 색을 방출하는 입자상 물질일 수 있다.
상기 양자점은 반도체 나노 결정 물질일 수 있다. 상기 양자점은 그 조성 및 크기에 따라 특정 밴드갭을 가져 빛을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 상기 양자점의 반도체 나노 결정의 예로는 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; InZnP, AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 파장 시프터(345)가 방출하는 광은 약 45nm 이하, 또는 약 40nm 이하, 또는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며 이를 통해 표시 장치(1)가 표시하는 색의 색 순도와 색 재현성을 더욱 개선할 수 있다. 또, 제1 파장 시프터(345)가 방출하는 광은 입사광의 입사 방향과 무관하게 여러 방향을 향하여 방출될 수 있다. 이를 통해 제2 투광 영역(TA2)에서 표시되는 제2 색의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
제2 발광 소자(ED2)에서 제공된 출사광 중 일부는 제1 파장 시프터(345)에 의해 적색광으로 변환되지 않고 제1 파장변환 패턴(340)을 투과하여 방출될 수 있다. 또한 출사광 중 제1 파장변환 패턴(340)을 투과한 청색 광은 제2 컬러 필터(233)에 의해 차단될 수 있다. 반면, 출사광 중 제1 파장변환 패턴(340)에 의해 변환된 적색 광은 제2 컬러 필터(233)를 투과하여 외부로 출사된다. 즉, 제2 투광 영역(TA2)에서 출사되는 제2 광은 적색광일 수 있다.
제2 산란체(343)는 제2 베이스 수지(341)와 상이한 굴절률을 가지고 제2 베이스 수지(341)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 산란체(343)는 광 산란 입자일 수 있다. 이외 제2 산란체(343)에 대한 구체적 설명은 제1 산란체(333)에 대한 설명과 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
제2 파장변환 패턴(350)은 제1 캡핑층(391) 상에 위치하며, 제3 투광 영역(TA3)에 중첩할 수 있다. 제2 파장변환 패턴(350)은 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장의 광으로 변환 또는 시프트시켜 출사할 수 있다. 일 실시예에서 제2 파장변환 패턴(350)은 제3 발광 소자(ED3)에서 제공된 출사광(L1)을 약 510nm 내지 약 550nm 범위인 녹색광으로 변환하여 출사할 수 있다. 즉, 제3 투광 영역(TA3)에서 출사되는 제3 광(Lc)은 녹색 광일 수 있다.
제2 파장변환 패턴(350)은 제3 베이스 수지(351) 및 제3 베이스 수지(351) 내에 분산된 제2 파장 시프터(355)를 포함할 수 있으며, 제3 베이스 수지(351) 내에 분산된 제2 산란체(353)를 더 포함할 수 있다.
제3 베이스 수지(351)는 광 투과율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 제3 베이스 수지(351)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 제3 베이스 수지(351)는 제1 베이스 수지(331)와 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 베이스 수지(331)의 구성 물질로 예시된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 파장 시프터(355)는 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장으로 변환 또는 시프트시킬 수 있다. 일 실시예에서 제2 파장 시프터(355)는 440nm 내지 480nm 범위의 피크 파장을 갖는 청색 광을 510nm 내지 550nm 범위의 피크 파장을 갖는 녹색 광으로 변환할 수 있다.
제2 파장 시프터(355)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 제2 파장 시프터(355)에 대한 보다 구체적인 설명은 제1 파장 시프터(345)의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
제2 산란체(353)는 제3 베이스 수지(351)와 상이한 굴절률을 가지고 제3 베이스 수지(351)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 산란체(353)는 광 산란 입자일 수 있다. 이외 제2 산란체(353)에 대한 구체적 설명은 제2 산란체(343)에 대한 설명과 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
제2 파장변환 패턴(350)에는 제3 발광 소자(ED3)에서 방출된 출사광이 제공될 수 있으며, 제2 파장 시프터(355)는 제3 발광 소자(ED3)에서 제공된 출사광을 약 510nm 내지 약 550nm 범위의 피크 파장을 갖는 녹색 광으로 변환하여 방출할 수 있다.
청색 광인 출사광 중 일부는 제2 파장 시프터(355)에 의해 녹색 광으로 변환되지 않고 제2 파장변환 패턴(350)을 투과할 수 있다. 제2 파장변환 패턴(350)을 투과한 성분은 제3 컬러 필터(235)에 의해 차단될 수 있다. 반면, 출사광 중 제2 파장변환 패턴(350)에 의해 변환된 녹색 광은 제3 컬러 필터(235)를 투과하여 외부로 출사된다. 이에 따라 제3 투광 영역(TA3)에서 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 제3 광은 녹색 광일 수 있다.
출사광이 진청색 광과 연청색 광의 혼합 광인 경우, 장파장 성분과 단파장 성분을 모두 포함하는 바, 제2 파장변환 패턴(350)에 입사한 출사광의 이동경로가 보다 증가할 수 있다. 이에 따라 제2 파장 시프터(355)에 제공되는 출사광의 광량이 보다 증가할 수 있으며, 제2 파장변환 패턴(350)의 광변환 효율이 증가할 수 있다. 따라서 표시 장치(1)의 색 재현성이 더욱 향상될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340) 및 제2 파장변환 패턴(350) 상에는 제2 캡핑층(392)이 위치할 수 있다. 제2 캡핑층(392)은 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340) 및 제2 파장변환 패턴(350)을 커버할 수 있다. 제2 캡핑층(392)은 제1 캡핑층(391)과 접할 수 있으며, 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340) 및 제2 파장변환 패턴(350)을 밀봉할 수 있다. 이에 따라 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340) 및 제2 파장변환 패턴(350)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
제2 캡핑층(392)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 캡핑층(392)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물 및 실리콘 산질화물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 캡핑층(391)과 제2 캡핑층(392)이 모두 무기물로 이루어지는 경우, 제1 캡핑층(391)과 제2 캡핑층(392)이 직접 접하는 부분은 무기-무기 접합이 이루어질 수 있으며, 외부로부터의 수분이나 공기 등이 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 캡핑층(392) 상에 혼색 방지 부재(370)가 위치할 수 있다. 혼색 방지 부재(370)는 차광 영역(BA) 내에 위치하여 광의 투과를 차단할 수 있다. 보다 구체적으로 혼색 방지 부재(370)는 광투과 패턴(330)과 제1 파장변환 패턴(340) 사이 및 제1 파장변환 패턴(340)과 제2 파장변환 패턴(350) 사이에 위치하여 이웃하는 투광 영역 간의 혼색을 방지할 수 있다.
혼색 방지 부재(370)는 유기 차광 물질을 포함할 수 있으며, 유기 차광 물질의 코팅 및 노광 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 혼색 방지 부재(370)는 차광성을 갖는 염료 또는 안료를 포함할 수 있으며, 블랙 매트릭스일 수 있다.
색 변환 기판(30)과 표시 기판(10) 사이의 공간에는 충진제(70)가 위치할 수 있음은 전술한 바와 같다. 충진제(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 캡핑층(392)과 박막 봉지층(170) 사이 및 혼색 방지 부재(370)와 박막 봉지층(170) 사이에 위치할 수 있다. 충진제(70)는 제2 캡핑층(392) 및 혼색 방지 부재(370)와 직접 접할 수 있다.
전술한 색 변환 기판(30)은 각 레이어, 예를 들어, 제1 컬러 필터(231), 차광 부재(220), 제2 컬러 필터(233), 제3 컬러 필터(235), 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340), 제2 파장변환 패턴(350), 혼색 방지 부재(370), 등 마스크 공정이 필요한 레이어들을 형성하기 위해 얼라인 키를 포함할 수 있다.
이하, 얼라인 키를 포함하는 색 변환 기판(30)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 평면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 색 변환 기판의 얼라인 영역을 나타낸 평면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 얼라인 키를 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6의 절취선 B-B'에 따른 구조를 나타낸 단면도이다. 도 8 내지 도 17은 얼라인 키의 다양한 예시 구조들을 나타낸 평면도이다. 도 18 내지 도 20은 얼라인 키의 기준부의 다양한 예시 구조들을 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)은 전술한 도 1 및 도 2에 설명하였으므로, 중복되는 설명을 생략한다.
비표시 영역(NDA)은 얼라인 영역(90)들을 포함할 수 있다. 얼라인 영역(90)은 색 변환 기판(30)의 4개의 모서리에 배치될 수 있다. 도 4에서는 4개의 모서리에 각각 얼라인 영역(90)이 배치된 것을 도시하였지만, 몇몇 실시예에서는 비표시 영역(NDA)이라면 다양한 위치 및 다양한 개수로 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서 얼라인 영역(90)은 색 변환 기판(30)의 2개의 모서리에 배치되되, 서로 대각선 상에 배치되거나 색 변환 기판(30)의 동일 측면에 배치될 수 있다.
얼라인 영역(90)에는 복수의 얼라인 키를 포함할 수 있다. 복수의 얼라인 키들은 색 변환 기판(30)의 각 레이어에 대응한 얼라인 키들이 형성될 수 있다. 이하, 얼라인 키에 대한 설명은 하기 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 복수의 얼라인 영역(90) 중 어느 하나의 얼라인 영역(90)에는 복수의 얼라인 키(400)가 배치될 수 있다. 복수의 얼라인 키(400)는 서로 이격되어 정렬될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 얼라인 키(400)는 4행 2열로 총 8개가 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서는 4행 3열로 총 12개가 배치될 수도 있고, 6행 3열로 총 18개가 배치될 수도 있다. 그러나 이에 제한되지 않으며 복수의 얼라인 키(400)의 배열은 얼라인 키(400)의 개수와 얼라인 영역(90)의 면적에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
복수의 얼라인 키(400)의 개수는 색 변환 기판(30)에서 마스크 공정으로 형성되는 각 레이어의 개수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 마스크 공정으로 형성되는 레이어의 개수가 8개라면 복수의 얼라인 키(400)의 개수는 적어도 8개 이상일 수 있다.
복수의 얼라인 키(400)는 각각 서로 다른 형상으로 이루어진 제1 얼라인 키(410), 제2 얼라인 키(420), 제3 얼라인 키(430), 제4 얼라인 키(440), 제5 얼라인 키(450), 제6 얼라인 키(460), 제7 얼라인 키(470) 및 제8 얼라인 키(480)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서는 총 8개의 얼라인 키(400)가 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 얼라인 키(400)는 도 6에 도시된 기본 구조로 이루어질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 하나의 얼라인 키(400)는 얼라인 패턴(500)과 레이어 패턴(415)을 포함할 수 있다.
얼라인 패턴(500)은 메인부(510) 및 메인부(510)의 일 모서리에서 돌출된 기준부(530)를 포함할 수 있다.
메인부(510)는 얼라인 키(400)의 전체적인 형상을 이룰 수 있다. 메인부(510)는 제2 기판(310)의 얼라인 영역(90)에 미리 패터닝되어 형성된다. 일 실시예에서 메인부(510)의 적어도 3개의 모서리는 모서리가 곡면일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 모서리가 각진 형상일 수도 있다. 메인부(510)의 전체적인 평면 형상은 사각형일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 몇몇 실시예에서는 오각형, 육각형 등의 다각형으로 형성되거나 원형 등으로 형성될 수도 있다.
기준부(530)는 메인부(510)의 일 모서리에서 외측으로 돌출되어 연장 배치될 수 있다. 기준부(530)는 메인부(510)와 일체(one body)로 형성될 수 있으나, 다른 물질로 형성될 수도 있다. 예시적인 실시예에서 기준부(530)는 도 6과 같이 메인부(510)의 좌측 상부 모서리에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않으며 기준부(530)는 메인부(510)의 좌측 하부 모서리, 우측 상부 모서리 또는 우측 하부 모서리 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 기준부(530)의 더 자세한 설명은 후술하기로 한다.
일 실시예에서 얼라인 패턴(500)은 메인부(510) 중심부에 형성된 개구부(417)를 포함할 수 있다. 얼라인 패턴(500)의 개구부(417)에는 레이어 패턴(415)이 메인부(510)와 이격되어 배치될 수 있다.
개구부(417)는 얼라인 패턴(500)의 중심부에 배치되며, 메인부(510)의 내측변의 형상과 대응하여 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 개구부(417)의 중심은 얼라인 패턴(500)의 중심과 일치되도록 배치될 수 있다.
레이어 패턴(415)은 얼라인 패턴(500)의 개구부(417)에 배치될 수 있으며, 개구부(417)의 형상과 유사하게 사각형으로 형성될 수 있다. 레이어 패턴(415)은 메인부(510)와 이격되고, 메인부(510)의 중심부에 배치될 수 있다. 레이어 패턴(415)은 메인부(510)에 의해 둘러싸일 수 있다.
메인부(510)와 레이어 패턴(415)이 이격된 영역에 개구부(417)가 배치될 수 있다. 개구부(417)는 메인부(510)의 중심부가 개구된 영역일 수 있다. 레이어 패턴(415)은 메인부(510)와 이격되어 개구부(417)에 배치될 수 있다. 레이어 패턴(415)은 얼라인 패턴(500)과 개구부(417)가 형성된 이후에 색 변환 기판(30)의 레이어가 형성될 때 동시에 형성될 수 있다.
구체적으로, 레이어 패턴(415)은 전술한 색 변환 기판(30)의 제1 컬러 필터, 차광 부재, 제2 컬러 필터, 제3 컬러 필터, 광투과 패턴, 제1 파장변환 패턴, 제2 파장변환 패턴, 및 혼색 방지 부재 중 어느 하나의 층과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 레이어 패턴(415)은 색 변환 기판(30)의 제1 컬러 필터(231), 차광 부재(220), 제2 컬러 필터(233), 제3 컬러 필터(235), 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340), 제2 파장변환 패턴(350), 및 혼색 방지 부재(370) 중 어느 하나의 층이 형성될 때, 각 층과 동일한 공정에서 동시에 형성되는 패턴일 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 얼라인 키(410)에 레이어 패턴(415)이 형성된 경우, 메인부(510)의 일 내측변과 인접한 레이어 패턴(415)의 일 외측변 간의 제1 거리(d1)와 메인부(510)의 타 내측변과 인접한 레이어 패턴(415)의 타 외측변 간의 제2 거리(d2)를 측정하여 레이어 패턴(415)의 정렬 정도를 알 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에서 얼라인 패턴(500)은 적어도 하나의 돌출부(550)를 포함할 수 있다. 돌출부(550)는 얼라인 패턴(500)의 메인부(510)의 적어도 일 모서리에서 돌출된 형상일 수 있다. 돌출부(550)는 얼라인 패턴(500)의 메인부(510) 형성시에 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서 돌출부(550)는 별도의 공정으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 돌출부(550)는 레이어 패턴(415) 형성시에 해당 레이어 공정에서 패터닝되어 형성될 수도 있다.
도 5와 같이 돌출부(550)가 배치될 수 있는 위치를 설명하기 위해, 도 6에서 메인부(510)의 3개의 모서리 영역을 제1 영역(PT1) 내지 제6 영역(PT6)으로 구획하고 점선으로 도시하였다.
도 6, 도 8 내지 도 17을 참조하면, 돌출부(550)가 제1 영역(PT1)에 배치되는 경우 제1 돌출부(551)라 할 수 있고, 돌출부(550)가 제2 영역(PT2)에 배치되는 경우 제2 돌출부(552)라 할 수 있으며, 돌출부(550)가 제3 영역(PT)에 배치되는 경우 제3 돌출부(553)라 할 수 있고, 돌출부(550)가 제4 영역(PT4)에 배치되는 경우 제4 돌출부(554)라 할 수 있고, 돌출부(550)가 제5 영역(PT5)에 배치되는 경우 제5 돌출부(555)라 할 수 있고, 돌출부(550)가 제6 영역(PT6)에 배치되는 경우 제6 돌출부(556)라 할 수 있다. 일 실시예에서는 제1 영역(PT1) 내지 제6 영역(PT6)을 얼라인 키(400)를 정면에서 보았을 때, 우측 상부부터 시계 방향으로 명명하였으나, 몇몇 실시예에서는 반시계 방향으로 명명될 수도 있다.
메인부(510)는 2쌍의 서로 마주보는 2개의 측변들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 메인부(510)는 상변에 해당하는 제1 변(511) 및 하변에 해당하는 제2 변(512)을 포함할 수 있다. 제1 변(511)과 제2 변(512)은 서로 나란하게 마주보도록 배치될 수 있다. 메인부(510)는 좌변에 해당하는 제3 변(513) 및 우변에 해당하는 제4 변(514)을 포함할 수 있다. 제3 변(513)과 제4 변(514) 각각은 제1 변(511) 또는 제2 변(512)과 교차할 수 있다. 제3 변(513)과 제4 변(514)은 서로 나란하게 마주보도록 배치될 수 있다.
제1 영역(PT1)은 메인부(510)의 제1 변(511)으로부터 제1 방향(DR1)으로 돌출된 위치일 수 있다. 제1 방향(DR1)은 제3 변(513) 또는 제4 변(514)이 연장된 일 방향일 수 있다. 제1 영역(PT1)은 제4 변(514)에 인접하여 배치될 수 있다. 제2 영역(PT2)은 메인부(510)의 제4 변(514)으로부터 제2 방향(DR2)으로 돌출되며 제1 변(511)에 인접한 위치일 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 변(511) 또는 제2 변(512)이 연장된 일 방향일 수 있다. 제3 영역(PT3)운 메인부(510)의 제4 변(514)으로부터 제2 방향(DR2)으로 돌출되며 제2 변(512)에 인접한 위치일 수 있다. 제4 영역(PT4)은 메인부(510)의 제2 변(512)으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출되며 제4 변(514)에 인접한 위치일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제3 변(513) 또는 제4 변(514)이 연장된 타 방향일 수 있다. 제5 영역(PT5)은 메인부(510)의 제2 변(512)으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출되며 제3 변(513)에 인접한 위치일 수 있다. 제6 영역(PT5)은 메인부(510)의 제3 변(513)으로부터 제4 방향(DR4)으로 돌출되며 제2 변(512)에 인접한 위치일 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제1 변(511) 또는 제2 변(512)이 연장된 타 방향일 수 있다.
상기 돌출부(550)는 얼라인 키(400)마다 제1 영역(PT1) 내지 제6 영역(PT6)에 적어도 하나 이상 배치되고, 돌출부(550)의 위치에 따라 레이어 패턴(415)에 형성되는 레이어가 어떤 층인지 확인할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(550)가 제1 영역(PT1)에 배치된 제1 얼라인 키(410)에는 미리 설정된 색 변환 기판(30)의 레이어와 동일한 물질의 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 얼라인 키(410)의 돌출부(550)의 배치를 보고 레이어 패턴(415)에 어떤 층이 형성되었는지 알 수 있다.
일 실시예에서 얼라인 키(400)에 배치된 돌출부(550)의 배치들은 공정 순서를 나타낼 수 있다. 돌출부(550)들의 배치는 2진법에 기초할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 영역(PT1)은 2진수 2에 0승 자리를 나타내고, 제2 영역(PT2)은 2진수 2에 1승 자리를 나타낼 수 있다. 제3 영역(PT3)은 2진수 2에 2승 자리를 나타내고, 제4 영역(PT4)은 2진수 2에 3승 자리를 나타낼 수 있다. 제5 영역(PT5)은 2진수 2에 4승 자리를 나타내고, 제6 영역(PT6)은 2진수 2에 5승 자리를 나타낼 수 있다. 각 제1 영역(PT1) 내지 제6 영역(PT6)에서 돌출부(550)가 배치된 경우 2진수 1을 나타내고 돌출부(550)가 배치되지 않은 경우 2진수 0을 나타낼 수 있다.
도 8 내지 도 17을 참조하면, 얼라인 키(400)에 제1 돌출부(551)만 배치된 경우, 2진수 000001을 나타내므로 10진수의 1을 나타낼 수 있다.(도 8) 얼라인 키(400)에 제2 돌출부(552)만 배치된 경우, 2진수 000010을 나타내므로 10진수의 2를 나타낼 수 있다.(도 9) 얼라인 키(400)에 제1 돌출부(551)와 제2 돌출부(552)가 배치된 경우, 2진수 000011을 나타내므로 10진수의 3을 나타낼 수 있다.(도 10) 얼라인 키(400)에 제3 돌출부(553)가 배치된 경우, 2진수 000100을 나타내므로 10진수의 4를 나타낼 수 있다.(도 11) 얼라인 키(400)에 제1 돌출부(551)와 제3 돌출부(553)가 배치된 경우, 2진수 000101을 나타내므로 10진수의 5를 나타낼 수 있다.(도 12)
이와 같은 방법으로, 얼라인 키(400)에 제1 돌출부(551), 제2 돌출부(552), 제4 돌출부(554), 제5 돌출부(555) 및 제6 돌출부(556)가 배치된 경우, 2진수 111011을 나타내므로 10진수의 59를 나타낼 수 있다.(도 13) 얼라인 키(400)에 제3 돌출부(553), 제4 돌출부(554), 제5 돌출부(555) 및 제6 돌출부(556)가 배치된 경우, 2진수 111100을 나타내므로 10진수의 60을 나타낼 수 있다.(도 14) 얼라인 키(400)에 제1 돌출부(551), 제3 돌출부(553), 제4 돌출부(554), 제5 돌출부(555) 및 제6 돌출부(556)가 배치된 경우, 2진수 111101을 나타내므로 10진수의 61을 나타낼 수 있다.(도 15) 얼라인 키(400)에 제2 돌출부(552), 제3 돌출부(553), 제4 돌출부(554), 제5 돌출부(555) 및 제6 돌출부(556)가 배치된 경우, 2진수 111110을 나타내므로 10진수의 62를 나타낼 수 있다.(도16) 또한, 얼라인 키(400)에 제1 돌출부(551), 제2 돌출부(552), 제3 돌출부(553), 제4 돌출부(554), 제5 돌출부(555) 및 제6 돌출부(556)가 배치된 경우, 2진수 111111을 나타내므로 10진수의 63을 나타낼 수 있다.(도 17)
위와 같이, 일 실시예에 따른 얼라인 키(400)는 돌출부(550)가 제1 영역(PT1) 내지 제6 영역(PT6)에 다양하게 배치됨으로써, 1부터 63까지의 10진수를 나타낼 수 있다. 이를 통해, 얼라인 키(400)의 돌출부(550)의 배치를 보고 몇번째 공정인지 용이하게 파악할 수 있다.
한편, 일 실시예에서는 얼라인 키(400)에 기준부(530)가 배치될 수 있다. 얼라인 키(400)를 통해 정렬 정도를 측정하는 경우, 얼라인 키(400)를 관찰하는 카메라가 회전되었을 때, 예를 들어 90도로 회전되었을 때 얼라인 키(400)의 이미지가 90도로 회전되어 나타낼 수 있다. 이 경우, 돌출부(550)의 배치가 제1 영역(PT1)인지 제3 영역(PT3)인지 혹은 제5 영역(PT5)인지 알기 어렵게 된다. 따라서, 일 실시예에서는 얼라인 키(400)의 어느 하나의 모서리에 돌출된 기준부(530)를 배치함으로써, 기준부(530)를 기준으로 시계 방향에 배치된 위치부터 순서대로 제1 영역(PT1) 내지 제6 영역(PT6)에 해당되어 구별이 용이할 수 있다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 얼라인 키(400)의 기준부(530)는 다양한 형상과 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 기준부(530)는 메인부(510)의 제1 변(511)으로부터 제1 방향(DR1)으로 돌출되며 제1 변(511)과 제3 변(513)이 만나는 모서리에 인접하여 배치될 수 있다.(도 18, 도 19) 다른 예로 기준부(530)는 메인부(510)의 제1 변(511)과 제3 변(513)이 만나는 모서리에서 제1 방향(DR1)과 제4 방향(DR2) 사이의 방향으로 돌출될 수도 있다. 기준부(530)의 형상은 사각형, 오각형 등의 다각형 또는 원형 등 어떠한 형상으로도 이루어질 수 있다.
또한, 기준부(530)는 돌출부(550)와 서로 다른 평면 형상으로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서 기준부(530)는 돌출부(550)와 서로 동일한 평면 형상으로 이루어질 수도 있으며 이때 서로 다른 평면 면적으로 이루어져 돌출부(550)와 구별될 수 있도록 할 수 있다.
도 19를 참조하면, 레이어 패턴(415)은 2쌍의 서로 마주보는 2개의 외측변들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 레이어 패턴(415)은 제2 방향(DR2)으로 각각 연장되며 서로 마주보는 제1 외측변(496)과 제2 외측변(497)을 포함하고, 제1 방향(DR1)으로 각각 연장되며 서로 마주보는 제3 외측변(498)과 제4 외측변(499)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 외측변(496), 제2 외측변(497), 제3 외측변(498) 및 제4 외측변(499) 각각으로부터 연장된 연장선들(EL1~EL4)로 구획 영역(PP)이 구획될 수 있다. 제1 외측변(496)의 제1 연장선(EL1), 제2 외측변(497)의 제2 연장선(EL2), 제3 외측변(498)의 제3 연장선(EL3) 및 제4 외측변(499)의 제4 연장선(EL4)이 배치될 수 있다. 구획 영역(PP)은 각 연장선들(EL1~EL4)로 구획되는 십자 형상의 영역일 수 있다.
일 실시예에서 기준부(530)와 돌출부(550)는 구획 영역(PP)과 비중첩할 수 있다.
도 18을 참조하면, 얼라인 키(400)와 레이어 패턴(415)의 정렬 정도를 측정할 때, 메인부(510)의 제1 변(511)의 중심부의 내측변(AA)과 레이어 패턴(415) 중 메인부(510)의 제1 변(511)과 마주보는 제1 외측변(496)의 중심부(BB) 사이의 거리(d3)를 측정하게 된다. 이 거리(d3)들은 바로 구획 영역(PP) 내에 배치될 수 있다. 이때, 메인부(510)의 제1 변(511)의 중심부에서 제1 방향(DR1)으로 돌출된 기준부(530) 또는 돌출부(550)가 배치된 경우, 정렬도 측정 장치에서 기준부(530) 또는 돌출부(550)의 외곽선이 인식되어 거리(d3) 측정이 어려울 수 있다. 따라서, 기준부(530)와 돌출부(550)는 구획 영역(PP)과 비중첩하도록 배치함으로써, 정렬도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 복수의 얼라인 키(410~480)는 각각 다른 위치에 배치된 돌출부(550)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제8 얼라인 키(410~480)는 8개의 레이어를 포함하는 색 변환 기판(30)에 대응하여, 색 변환 기판(30)의 얼라인 영역(90)에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 내지 제8 얼라인 키(410~480)에는 색 변환 기판(30)의 8개의 레이어와 대응하여 어떤 레이어가 형성될 것인지 미리 설정되어 있다.
일 실시예에서, 색 변환 기판(30)은 제1 컬러 필터(231), 차광 부재(220), 제2 컬러 필터(233), 제3 컬러 필터(235), 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340), 제2 파장변환 패턴(350) 및 혼색 방지 부재(370)가 순차적으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 영역(PT1)에 형성된 제1 돌출부(551)를 포함하는 제1 얼라인 키(410)는 2진수 000001을 나타내어 10진수의 1을 나타내므로, 제1 마스크 공정을 통해 제1 컬러 필터(231)와 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제2 영역(PT2)에 형성된 제2 돌출부(552)를 포함하는 제2 얼라인 키(420)는 2진수 000010을 나타내어 10진수의 2를 나타내므로, 제2 마스크 공정을 통해 차광 부재(220)와 동일한 물질로 레이터 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제1 영역(PT1)에 형성된 제1 돌출부(551)와 제2 영역(PT2)에 형성된 제2 돌출부(552)를 포함하는 제3 얼라인 키(430)는 2진수 000011을 나타내어 10진수의 3을 나타내므로, 제3 마스크 공정을 통해 제2 컬러 필터(233)와 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제3 영역(PT3)에 형성된 제3 돌출부(553)를 포함하는 제4 얼라인 키(440)는 2진수 000100을 나타내어 10진수의 4를 나타내므로, 제4 마스크 공정을 통해 제3 컬러 필터(235)와 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제1 영역(PT1)에 형성된 제1 돌출부(551)와 제3 영역(PT3)에 형성된 제3 돌출부(553)를 포함하는 제5 얼라인 키(450)는 2진수 000101을 나타내어 10진수의 5를 나타내므로, 제5 마스크 공정을 통해 광투과 패턴(330)과 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제2 영역(PT2)에 형성된 제2 돌출부(552)와 제3 영역(PT3)에 형성된 제3 돌출부(553)를 포함하는 제6 얼라인 키(460)는 2진수 000110을 나타내어 10진수의 6을 나타내므로, 제6 마스크 공정을 통해 제1 파장변환 패턴(340)과 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제1 영역(PT1)에 형성된 제1 돌출부(551), 제2 영역(PT2)에 형성된 제2 돌출부(552) 및 제3 영역(PT3)에 형성된 제3 돌출부(553)를 포함하는 제7 얼라인 키(470)는 2진수 000111을 나타내어 10진수의 7을 나타내므로, 제7 마스크 공정을 통해 제2 파장변환 패턴(350)과 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다. 제4 영역(PT4)에 형성된 제4 돌출부(554)를 포함하는 제8 얼라인 키(480)는 2진수 001000을 나타내어 10진수의 8을 나타내므로, 제8 마스크 공정을 통해 혼색 방지 부재(370)와 동일한 물질로 레이어 패턴(415)이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 내지 제8 얼라인 키(410~480)에 형성된 레이어 패턴들(415)을 통해 각각 제1 컬러 필터(231), 차광 부재(220), 제2 컬러 필터(233), 제3 컬러 필터(235), 광투과 패턴(330), 제1 파장변환 패턴(340), 제2 파장변환 패턴(350) 및 혼색 방지 부재(370)의 정렬도를 측정할 수 있다. 즉, 복수의 얼라인 키(410~480)에 형상 및 크기가 동일한 레이어 패턴(415)들이 형성되어도 얼라인 키에서 돌출부의 위치에 따라 색 변환 기판에 어떤 레이어가 형성되었는지 즉시 확인할 수 있다. 이에 따라, 해당 레이어 형성 공정을 바로 보정하여, 제조 공정의 신뢰성 및 정확성을 향상시킬 수 있다.
하기에서는 일 실시예에 따른 색 변환 기판의 제조 공정과 대응하여 형성된 레이어들과 얼라인 키의 구조를 공정 별로 설명하기로 한다.
도 21은 일 실시예에 따른 제1 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 22는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 23은 일 실시예에 따른 제2 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 24는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 25는 일 실시예에 따른 제3 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 26은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 27은 일 실시예에 따른 제4 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 28은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 29는 일 실시예에 따른 제5 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 30은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 31은 일 실시예에 따른 제6 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 32는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 33은 일 실시예에 따른 제7 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 34는 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다. 도 35는 일 실시예에 따른 제8 얼라인 키를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 36은 일 실시예에 따른 색 변환 기판을 나타낸 단면도이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 제2 기판(310) 상에 비표시 영역(NDA)과 표시 영역(DA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 얼라인 영역(90)을 포함하며, 얼라인 영역(90)에 제1 얼라인 키(410)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 컬러 필터(231), 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)이 배치될 수 있다.
제1 얼라인 키(410)는 제1 얼라인 패턴(501) 및 제1 레이어 패턴(610)을 포함할 수 있다. 제1 얼라인 패턴(501)은 제1 메인부(571), 제1 기준부(531) 및 제1 돌출부(551)를 포함할 수 있다. 제1 얼라인 패턴(501)의 제1 메인부(571), 제1 기준부(531) 및 제1 돌출부(551)는 제1 레이어 패턴(610)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 다른 실시예에서 제1 돌출부(551)는 제1 레이어 패턴(610)과 동시에 형성될 수도 있다. 제1 레이어 패턴(610)은 제1 개구부(591)를 사이에 두고 제1 얼라인 패턴(501)의 제1 메인부(571)와 이격 배치될 수 있다. 제1 얼라인 키(410)는 제1 돌출부(551)를 포함함으로써, 제1 얼라인 키(410)가 10진수의 1을 나타내므로, 제1 얼라인 키(410)에 형성된 제1 레이어 패턴(610)이 제1 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 제1 컬러 필터(231), 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)이 형성될 때, 제1 레이어 패턴(610)이 제1 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제1 레이어 패턴(610)은 제1 컬러 필터(231), 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제1 레이어 패턴(610)은 제1 컬러 필터(231), 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제1 얼라인 키(410)에 형성된 제1 레이어 패턴(610)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 제1 컬러 필터(231), 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)이 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제1 레이어 패턴(610)의 위치에 따라 제1 컬러 필터(231), 제1 컬러 패턴(251), 제2 컬러 패턴(252) 및 제3 컬러 패턴(253)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제2 얼라인 키(420)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 컬러 패턴(251) 상에 배치된 제1 차광 부재(221), 제2 컬러 패턴(252) 상에 배치된 제2 차광 부재(222) 및 제3 컬러 패턴(253) 상에 배치된 제3 차광 부재(223)가 배치될 수 있다.
제2 얼라인 키(420)는 제2 얼라인 패턴(502) 및 제2 레이어 패턴(620)을 포함할 수 있다. 제2 얼라인 패턴(502)은 제2 메인부(572), 제2 기준부(532) 및 제2 돌출부(552)를 포함할 수 있다. 제2 얼라인 패턴(502)의 제2 메인부(572), 제2 기준부(532) 및 제2 돌출부(552)는 제2 레이어 패턴(620)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제2 레이어 패턴(620)은 제2 개구부(592)를 사이에 두고 제2 얼라인 패턴(502)의 제2 메인부(572)와 이격 배치될 수 있다. 제2 얼라인 키(420)는 제2 돌출부(552)를 포함함으로써, 제2 얼라인 키(420)가 10진수의 2를 나타내므로, 제2 얼라인 키(420)에 형성된 제2 레이어 패턴(620)이 제2 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)가 형성될 때, 제2 레이어 패턴(620)이 제2 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제2 레이어 패턴(620)은 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제2 레이어 패턴(620)은 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제2 얼라인 키(420)에 형성된 제2 레이어 패턴(620)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)가 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제2 레이어 패턴(620)의 위치에 따라 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제3 얼라인 키(430)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 컬러 패턴(251)과 제2 컬러 패턴(252) 사이에 제2 컬러 필터(233)가 추가적으로 배치될 수 있다.
제3 얼라인 키(430)는 제3 얼라인 패턴(503) 및 제3 레이어 패턴(630)을 포함할 수 있다. 제3 얼라인 패턴(503)은 제3 메인부(573), 제3 기준부(533), 제1 돌출부(551) 및 제2 돌출부(552)를 포함할 수 있다. 제3 얼라인 패턴(503)의 제3 메인부(573), 제3 기준부(533), 제1 돌출부(551) 및 제2 돌출부(552)는 제3 레이어 패턴(630)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제3 레이어 패턴(630)은 제3 개구부(593)를 사이에 두고 제3 얼라인 패턴(503)의 제3 메인부(573)와 이격 배치될 수 있다. 제3 얼라인 키(430)는 제1 돌출부(551) 및 제2 돌출부(552)를 포함함으로써, 제3 얼라인 키(430)가 10진수의 3을 나타내므로, 제3 얼라인 키(430)에 형성된 제3 레이어 패턴(630)이 제3 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 제2 컬러 필터(233)가 형성될 때, 제3 레이어 패턴(630)이 제3 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제3 레이어 패턴(630)은 제2 컬러 필터(233)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제3 레이어 패턴(630)은 제2 컬러 필터(233)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제3 얼라인 키(430)에 형성된 제3 레이어 패턴(630)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 제2 컬러 필터(233)가 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제3 레이어 패턴(630)의 위치에 따라 제2 컬러 필터(233)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 27 및 도 28을 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제4 얼라인 키(440)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제2 컬러 패턴(252)과 제3 컬러 패턴(253) 사이에 제3 컬러 필터(235)가 추가적으로 배치될 수 있다.
제4 얼라인 키(440)는 제4 얼라인 패턴(504) 및 제4 레이어 패턴(640)을 포함할 수 있다. 제4 얼라인 패턴(504)은 제4 메인부(574), 제4 기준부(534), 및 제3 돌출부(553)를 포함할 수 있다. 제4 얼라인 패턴(504)의 제4 메인부(574), 제4 기준부(534) 및 제3 돌출부(553)는 제4 레이어 패턴(640)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제4 레이어 패턴(640)은 제4 개구부(594)를 사이에 두고 제4 얼라인 패턴(504)의 제4 메인부(574)와 이격 배치될 수 있다. 제4 얼라인 키(440)는 제3 돌출부(553)를 포함함으로써, 제4 얼라인 키(440)가 10진수의 4를 나타내므로, 제4 얼라인 키(440)에 형성된 제4 레이어 패턴(640)이 제4 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 제3 컬러 필터(235)가 형성될 때, 제4 레이어 패턴(640)이 제4 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제4 레이어 패턴(640)은 제3 컬러 필터(235)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제4 레이어 패턴(640)은 제3 컬러 필터(235)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제4 얼라인 키(440)에 형성된 제4 레이어 패턴(640)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 제3 컬러 필터(235)가 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제4 레이어 패턴(640)의 위치에 따라 제3 컬러 필터(235)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제5 얼라인 키(450)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 캡핑층(391) 및 제1 캡핑층(391) 상에 제1 컬러 필터(231)와 중첩하는 광투과 패턴(330)이 추가적으로 배치될 수 있다.
제5 얼라인 키(450)는 제5 얼라인 패턴(505) 및 제5 레이어 패턴(650)을 포함할 수 있다. 제5 얼라인 패턴(505)은 제5 메인부(575), 제5 기준부(535), 제1 돌출부(551), 및 제3 돌출부(553)를 포함할 수 있다. 제5 얼라인 패턴(505)의 제5 메인부(575), 제5 기준부(535), 제1 돌출부(551), 및 제3 돌출부(553)는 제5 레이어 패턴(650)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제5 레이어 패턴(650)은 제5 개구부(595)를 사이에 두고 제5 얼라인 패턴(505)의 제5 메인부(575)와 이격 배치될 수 있다. 제5 얼라인 키(450)는 제1 돌출부(551) 및 제3 돌출부(553)를 포함함으로써, 제5 얼라인 키(450)가 10진수의 5를 나타내므로, 제5 얼라인 키(450)에 형성된 제5 레이어 패턴(650)이 제5 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 광투과 패턴(330)이 형성될 때, 제5 레이어 패턴(650)이 제5 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제5 레이어 패턴(650)은 광투과 패턴(330)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제5 레이어 패턴(650)은 광투과 패턴(330)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다. 제1 캡핑층(391)의 경우 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 전체에 형성됨으로써 정렬이 필요 없으므로 얼라인 키가 별도로 구비되지 않는다.
이와 같이 제5 얼라인 키(450)에 형성된 제5 레이어 패턴(650)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 광투과 패턴(330)이 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제5 레이어 패턴(650)의 위치에 따라 광투과 패턴(330)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제6 얼라인 키(460)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 캡핑층(391) 상에 제2 컬러 필터(233)와 중첩하는 제1 파장변환 패턴(340)이 추가적으로 배치될 수 있다.
제6 얼라인 키(460)는 제6 얼라인 패턴(506) 및 제6 레이어 패턴(660)을 포함할 수 있다. 제6 얼라인 패턴(506)은 제6 메인부(576), 제6 기준부(536), 제2 돌출부(552), 및 제3 돌출부(553)를 포함할 수 있다. 제6 얼라인 패턴(506)의 제6 메인부(576), 제6 기준부(536), 제2 돌출부(552), 및 제3 돌출부(553)는 제6 레이어 패턴(660)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제6 레이어 패턴(660)은 제6 개구부(596)를 사이에 두고 제6 얼라인 패턴(506)의 제6 메인부(576)와 이격 배치될 수 있다. 제6 얼라인 키(460)는 제2 돌출부(552) 및 제3 돌출부(553)를 포함함으로써, 제6 얼라인 키(460)가 10진수의 6을 나타내므로, 제6 얼라인 키(460)에 형성된 제6 레이어 패턴(660)이 제6 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 제1 파장변환 패턴(340)이 형성될 때, 제6 레이어 패턴(660)이 제6 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제6 레이어 패턴(660)은 제1 파장변환 패턴(340)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제6 레이어 패턴(660)은 제1 파장변환 패턴(340)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제6 얼라인 키(460)에 형성된 제6 레이어 패턴(660)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 제1 파장변환 패턴(340)이 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제6 레이어 패턴(660)의 위치에 따라 제1 파장변환 패턴(340)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 33 및 도 34를 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제7 얼라인 키(470)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1 캡핑층(391) 상에 제3 컬러 필터(235)와 중첩하는 제2 파장변환 패턴(350)이 추가적으로 배치될 수 있다.
제7 얼라인 키(470)는 제7 얼라인 패턴(507) 및 제7 레이어 패턴(670)을 포함할 수 있다. 제7 얼라인 패턴(507)은 제7 메인부(577), 제7 기준부(537), 제1 돌출부(551), 제2 돌출부(552), 및 제3 돌출부(553)를 포함할 수 있다. 제7 얼라인 패턴(507)의 제7 메인부(577), 제7 기준부(537), 제1 돌출부(551), 제2 돌출부(552), 및 제3 돌출부(553)는 제7 레이어 패턴(670)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제7 레이어 패턴(670)은 제7 개구부(597)를 사이에 두고 제7 얼라인 패턴(507)의 제7 메인부(577)와 이격 배치될 수 있다. 제7 얼라인 키(470)는 제1 돌출부(551), 제2 돌출부(552) 및 제3 돌출부(553)를 포함함으로써, 제7 얼라인 키(470)가 10진수의 7을 나타내므로, 제7 얼라인 키(470)에 형성된 제7 레이어 패턴(670)이 제7 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 제2 파장변환 패턴(350)이 형성될 때, 제7 레이어 패턴(670)이 제7 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제7 레이어 패턴(670)은 제2 파장변환 패턴(350)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제7 레이어 패턴(670)은 제2 파장변환 패턴(350)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제7 얼라인 키(470)에 형성된 제7 레이어 패턴(670)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 제2 파장변환 패턴(350)이 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제7 레이어 패턴(670)의 위치에 따라 제2 파장변환 패턴(350)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
도 35 및 도 36을 참조하면, 일 실시예에 따른 색 변환 기판(30)은 얼라인 영역(90)에 제8 얼라인 키(480)가 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 제2 캡핑층(393), 및 제2 캡핑층(393) 상에 제1 차광 부재(221), 제2 차광 부재(222) 및 제3 차광 부재(223)와 각각 중첩하는 혼색 방지 부재(370)가 추가적으로 배치될 수 있다.
제8 얼라인 키(480)는 제8 얼라인 패턴(508) 및 제8 레이어 패턴(680)을 포함할 수 있다. 제8 얼라인 패턴(508)은 제8 메인부(578), 제8 기준부(538), 및 제4 돌출부(554)를 포함할 수 있다. 제8 얼라인 패턴(508)의 제8 메인부(578), 제8 기준부(538) 및 제4 돌출부(554)는 제8 레이어 패턴(680)이 형성되기 전에 미리 형성될 수 있다. 제8 레이어 패턴(680)은 제8 개구부(598)를 사이에 두고 제8 얼라인 패턴(508)의 제8 메인부(578)와 이격 배치될 수 있다. 제8 얼라인 키(480)는 제4 돌출부(554)를 포함함으로써, 제8 얼라인 키(480)가 10진수의 8을 나타내므로, 제8 얼라인 키(480)에 형성된 제8 레이어 패턴(680)이 제8 마스크 공정으로 형성된 것을 알 수 있다. 제2 캡핑층(393)의 경우 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 전체에 형성됨으로써 정렬이 필요 없으므로 얼라인 키가 별도로 구비되지 않는다.
제2 기판(310)의 표시 영역(DA)에 혼색 방지 부재(370)가 형성될 때, 제8 레이어 패턴(680)이 제8 마스크 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 제8 레이어 패턴(680)은 혼색 방지 부재(370)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제8 레이어 패턴(680)은 혼색 방지 부재(370)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 제8 얼라인 키(480)에 형성된 제8 레이어 패턴(680)을 통해 제2 기판(310)의 표시 영역(DA) 상에 혼색 방지 부재(370)가 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 제8 레이어 패턴(680)의 위치에 따라 혼색 방지 부재(370)의 정렬 여부를 확인할 수 있다.
전술한 실시예에서는 색 변환 기판(30)에 구비된 얼라인 키들을 예로 설명하였지만, 이에 제한되지 않으며 표시 기판(10)에 얼라인 키가 구비되어 표시 기판(10)에 형성된 각 레이어의 정렬 정도를 측정할 수도 있다.
또한, 전술한 실시예에서는 얼라인 키의 형상이 사각형이고 3개의 모서리에 제1 위치 내지 제6 위치에 배치된 돌출부에 따라 1 내지 63의 숫자를 나타내는 것을 예로 설명하였다. 그러나, 이에 제한되지 않으며, 얼라인 키의 형상이 오각형 또는 그 이상의 다각형으로 이루어지는 경우 돌출부가 더 많은 위치에 배치됨으로써 2진법에 따라 더 많은 숫자를 나타낼 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 20: 표시 기판
30: 색 변환 기판 90: 얼라인 영역
410~480: 제1 내지 제8 얼라인 키 415: 레이어 패턴
417: 개구부 500: 얼라인 패턴
510: 메인부 530: 기준부
550: 돌출부 DA: 표시 영역
NDA: 비표시 영역

Claims (20)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하되, 상기 비표시 영역은 얼라인 영역을 포함하는 기판; 및
    상기 얼라인 영역에 배치되는 제1 얼라인 키 및 제2 얼라인 키를 포함하며,
    상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키는 각각 메인부, 상기 메인부로부터 돌출된 기준부, 및 상기 메인부로부터 돌출되되 상기 기준부와 이격된 적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며,
    상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키에서 상기 기준부는 서로 동일한 위치에 배치되고, 상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 서로 다른 위치에 배치되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기준부는 상기 메인부의 어느 하나의 모서리에서 외측으로 연장되어 돌출된 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 상기 메인부의 적어도 다른 하나의 모서리에서 외측으로 연장되어 돌출된 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기준부와 상기 돌출부는 서로 다른 평면 형상으로 이루어진 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 기준부와 상기 돌출부는 서로 동일한 평면 형상으로 이루어지되 평면 면적이 서로 다른 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 얼라인 키 및 상기 제2 얼라인 키는 각각 레이어 패턴을 더 포함하고,
    상기 레이어 패턴은 상기 얼라인 패턴의 상기 메인부의 중심부에 배치되는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 얼라인 패턴은 상기 메인부의 중심부에 개구된 개구부를 포함하며,
    상기 레이어 패턴은 상기 메인부와 이격되어 상기 개구부에 배치되는 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 얼라인 패턴의 상기 메인부, 상기 기준부, 상기 돌출부 및 상기 레이어 패턴은 동일층에 배치되는 표시 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 레이어 패턴은 2쌍의 서로 마주보는 2개의 외측변들을 포함하되, 상기 외측변들의 연장선들로 구획되는 구획 영역에 상기 기준부 및 상기 돌출부가 비중첩하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 구획 영역 내에서 상기 메인부의 일 내측변과, 상기 메인부의 일 내측변과 인접하며 서로 마주보는 상기 레이어 패턴의 일 외측변 사이의 거리를 측정하여 상기 레이어 패턴의 정렬 정도를 판단하는 표시 장치.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 표시 영역은,
    상기 기판 상에 배치된 제1 컬러 필터, 제1 컬러 패턴, 및 제2 컬러 패턴;
    상기 제1 컬러 필터, 상기 제1 컬러 패턴 및 상기 제2 컬러 패턴 각각의 상에 배치된 제1 차광 부재, 제2 차광 부재, 및 제3 차광 부재;
    상기 제1 차광 부재 및 상기 제2 차광 부재 사이에 배치된 제2 컬러 필터, 및 상기 제2 차광 부재 및 상기 제3 차광 부재 사이에 배치된 제3 컬러 필터;
    상기 제1 컬러 필터 상에 중첩된 광투과 패턴, 상기 제2 컬러 필터 상에 중첩된 제1 파장변환 패턴, 및 상기 제3 컬러 필터 상에 중첩된 제2 파장변환 패턴; 및
    상기 광투과 패턴, 상기 제1 파장변환 패턴, 및 상기 제2 파장변환 패턴들 사이마다 배치된 혼색 방지 부재를 더 포함하며,
    상기 레이어 패턴은 상기 제1 컬러 필터, 상기 제1 차광 부재 내지 상기 제3 차광 부재, 상기 제2 컬러 필터, 상기 제3 컬러 필터, 상기 광투과 패턴, 상기 제1 파장변환 패턴, 상기 제2 파장변환 패턴, 및 상기 혼색 방지 부재 중 어느 하나와 동일한 물질을 포함하는 표시 장치.
  12. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하되, 상기 비표시 영역은 얼라인 영역을 포함하는 기판; 및
    상기 얼라인 영역에 배치되는 복수의 얼라인 키를 포함하며,
    상기 복수의 얼라인 키는 각각 메인부, 상기 메인부로부터 돌출된 기준부, 상기 메인부로부터 돌출되되 상기 기준부와 이격된 적어도 하나 이상의 돌출부, 및 상기 메인부와 이격되어 상기 메인부의 중심부에 배치된 레이어 패턴을 포함하며,
    상기 복수의 얼라인 키에서 상기 기준부는 서로 동일한 위치에 배치되고 상기 적어도 하나 이상의 돌출부는 서로 다른 위치에 배치되며,
    상기 복수의 얼라인 키에 각각 배치된 상기 레이어 패턴은 서로 다른 물질을 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 얼라인 키의 상기 메인부는 각각,
    서로 마주보는 제1 변과 제2 변, 상기 제1 변과 교차하는 제3 변, 및 상기 제3 변과 마주보는 제4 변을 포함하며,
    상기 제1 변 중 상기 제4 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제4 변에 인접한 제1 영역, 상기 제4 변 중 상기 제1 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제1 변에 인접한 제2 영역, 상기 제4 변 중 상기 제1 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제2 변에 인접한 제3 영역, 상기 제2 변 중 상기 제4 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제4 변에 인접한 제4 영역, 상기 제2 변 중 상기 제4 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제3 변에 인접한 제5 영역, 및 상기 제3 변 중 상기 제1 변의 연장 방향으로 돌출되되 상기 제2 변에 인접한 제6 영역을 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 2진수의 2에 0승 자리를 나타내고, 상기 제2 영역은 2진수의 2에 1승 자리를 나타내며, 상기 제3 영역은 2진수의 2에 2승 자리를 나타내고, 상기 제4 영역은 2진수의 2에 3승 자리를 나타내며, 상기 제5 영역은 2진수의 2에 4승 자리를 나타내고, 상기 제6 영역은 2진수의 2에 5승 자리를 나태나며, 상기 제1 영역 내지 상기 제6 영역 각각에서 상기 돌출부가 배치되면 2진수 1을 나타내고, 상기 돌출부가 배치되지 않으면 2진수의 0을 나타내는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 얼라인 키는 서로 이격 배치된 제1 얼라인 키, 제2 얼라인 키, 제3 얼라인 키, 제4 얼라인 키, 제5 얼라인 키, 제6 얼라인 키, 제7 얼라인 키 및 제8 얼라인 키를 포함하며,
    상기 제1 얼라인 키는 상기 제1 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000001을 나타내어 10진수의 1을 나타내고,
    상기 제2 얼라인 키는 상기 제2 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000010을 나타내어 10진수의 2를 나타내고,
    상기 제3 얼라인 키는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000011을 나타내어 10진수의 3을 나타내고,
    상기 제4 얼라인 키는 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000100를 나타내어 10진수의 4를 나타내고,
    상기 제5 얼라인 키는 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000101을 나타내어 10진수의 5를 나타내고,
    상기 제6 얼라인 키는 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000110을 나타내어 10진수의 6을 나타내고,
    상기 제7 얼라인 키는 상기 제1 영역 내지 상기 제3 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 000111을 나타내어 10진수의 7을 나타내고,
    상기 제8 얼라인 키는 상기 제4 영역에 상기 돌출부가 배치되어 2진수 001000을 나타내어 10진수의 8을 나타내는 표시 장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 기준부는 상기 메인부의 어느 하나의 모서리에서 외측으로 연장되어 돌출된 표시 장치.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 얼라인 패턴의 상기 메인부, 상기 기준부, 상기 돌출부 및 상기 레이어 패턴은 동일층에 배치되는 표시 장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 레이어 패턴은 2쌍의 서로 마주보는 2개의 측변들을 포함하되, 상기 측변들의 연장선들로 구획되는 구획 영역에 상기 기준부 및 상기 돌출부가 비중첩하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 구획 영역 내에서 상기 메인부의 일 내측변과, 상기 메인부의 일 내측변과 인접하며 서로 마주보는 상기 레이어 패턴의 일 외측변 사이의 거리를 측정하여 상기 레이어 패턴의 정렬 정도를 판단하는 표시 장치.
  20. 제12 항에 있어서,
    상기 기판과 대향하며 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 표시 기판, 및 상기 기판과 상기 표시 기판 사이에 배치된 충진제를 더 포함하는 표시 장치.
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