KR20210142049A - 표시 장치, 마스크 조립체, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시 장치, 마스크 조립체, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 컴포넌트영역, 메인표시영역 및 상기 컴포넌트영역과 상기 메인표시영역이 내부에 배치된 주변영역을 포함하는 기판과, 상기 컴포넌트영역에 배치되며, 보조부화소화소전극, 보조부화소중간층 및 보조부화소대향전극을 포함하는 보조화소그룹과, 상기 메인표시영역에 배치되며, 메인부화소화소전극, 메인부화소중간층 및 메인부화소대향전극을 포함하는 메인화소그룹을 포함하고, 상기 보조부화소대향전극은 상기 컴포넌트영역을 가로질러 상기 메인표시영역 상의 상기 메인부화소대향전극과 연결되며, 스트라입(Stripe) 형태이다.
Description
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시 장치, 마스크 조립체, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위하여, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시장치를 포함한다. 최근, 표시장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
상기와 같은 표시 장치는 표시 패널의 하면에 배치되는 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 이때, 표시 패널에는 컴포넌트가 배치된 영역에 다른 부분과 해상도가 상이한 영역을 배치할 수 있다. 이러한 경우 해상도가 상이한 영역에는 투과영역이 배치되므로 이러한 투과영역을 최대한 확보함으로써 컴포넌트의 작동을 방해하지 않도록 하는 것이 필요하다.
표시 장치의 해상도를 높이고, 투과영역을 정확하게 형성하기 위하여 표시 장치의 제조 시 복수개의 층 중 일부에 대해서 정밀한 패턴으로 형성하는 것이 필요하다. 본 발명의 실시예들은 정밀한 패턴을 갖는 표시 장치, 정밀한 패턴을 갖는 표시 장치를 제조 가능한 마스크 조립체, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 컴포넌트영역, 메인표시영역 및 상기 컴포넌트영역과 상기 메인표시영역이 내부에 배치된 주변영역을 포함하는 기판과, 상기 컴포넌트영역에 배치되며, 보조부화소화소전극, 보조부화소중간층 및 보조부화소대향전극을 포함하는 보조화소그룹과, 상기 메인표시영역에 배치되며, 메인부화소화소전극, 메인부화소중간층 및 메인부화소대향전극을 포함하는 메인화소그룹을 포함하고, 상기 보조부화소대향전극은 상기 컴포넌트영역을 가로질러 상기 메인표시영역 상의 상기 메인부화소대향전극과 연결되며, 스트라입(Stripe) 형태인 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 보조부화소대향전극은 상기 컴포넌트영역에 서로 이격되도록 복수개가 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 보조부화소화소전극 및 상기 보조부화소중간층은 복수개 구비되며, 상기 각 보조부화소화소전극 및 상기 각 보조부화소중간층은 상기 보조부화소대향전극의 길이 방향을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 컴포넌트영역은 상기 주변영역의 테두리와 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은 상기 컴포넌트영역의 내부에 배치된 투과영역을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 보조부화소대향전극의 폭은 서로 인접하는 상기 보조부화소대향전극 사이의 간격보다 클 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임 상에 배치되는 마스크 시트를 포함하고, 상기 마스크 시트는, 상기 프레임개구부에 대응되도록 배치되는 적어도 하나 이상의 제1개구부를 포함하는 시트바디부와, 상기 마스크 시트바디부와 연결되며, 상기 제1개구부 내부에 배치되고, 슬릿 형태의 제2개구부를 포함하는 시트차단부를 포함하는 마스크 조립체를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 시트차단부는 상기 제1개구부의 테두리에서 상기 시트바디부와 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 시트는, 상기 시트바디부와 상기 시트차단부를 연결하는 시트연결부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2개구부는 복수개 구비되며, 상기 시트차단부는, 서로 인접하는 상기 제2개구부 사이에 배치되는 시트차단리브를 포함하고, 상기 제2개구부의 폭은 상기 시트차단리브의 폭보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임과, 제1방향 및 제2방향 중 하나의 방향으로 배열되어 상기 마스크 프레임에 배치되며, 상기 프레임개구부를 적어도 2개 이상으로 구분하는 스틱을 포함하고, 상기 스틱은, 상기 마스크 프레임에 배치되는 스틱바디부와, 상기 스틱바디부에 연결되며, 상기 프레임개구부의 내부에 배치되며, 스틱개구부를 포함한 스틱차단부를 포함하는 마스크 조립체를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱차단부는 상기 스틱바디부와 직접 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱은, 상기 스틱바디부와 상기 스틱차단부를 연결하는 스틱연결부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱개구부는 슬릿 형태일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱개구부는 복수개 구비되며, 상기 스틱차단부는, 서로 인접하는 상기 스틱개구부 사이에 배치되는 스틱차단리브를 포함하고, 상기 스틱개구부의 폭은 상기 스틱차단리브의 폭보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 기판이 배치된 챔버와, 상기 기판을 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치된 마스크 조립체와, 상기 마스크 조립체를 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 기판으로 증착물질을 공급하는 증착원을 포함하고, 상기 마스크 조립체는, 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임 상에 배치되는 마스크 시트를 포함하고, 상기 마스크 시트는, 상기 프레임개구부에 대응되도록 배치된 적어도 하나 이상의 제1개구부를 포함하는 시트바디부와, 상기 마스크 시트바디부와 연결되며, 상기 제1개구부 내부에 배치되고, 슬릿 형태의 제2개구부를 포함하는 시트차단부를 포함하는 표시 장치의 제조장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 시트차단부는 상기 제1개구부의 테두리에서 상기 시트바디부와 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 시트는, 상기 시트바디부와 상기 시트차단부를 연결하는 시트연결부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2개구부는 복수개 구비되며, 상기 시트차단부는, 서로 인접하는 상기 제2개구부 사이에 배치되는 시트차단리브를 포함하고, 상기 제2개구부의 폭은 상기 시트차단리브의 폭보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 기판이 배치된 챔버와, 상기 기판을 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치된 마스크 조립체와, 상기 마스크 조립체를 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 기판으로 증착물질을 공급하는 증착원을 포함하고, 상기 마스크 조립체는, 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임과, 제1방향 및 제2방향 중 하나의 방향으로 배열되어 상기 마스크 프레임에 배치되며, 상기 프레임개구부를 적어도 2개 이상으로 구분하는 스틱을 포함하고, 상기 스틱은, 상기 마스크 프레임에 배치되는 스틱바디부와, 상기 스틱바디부에 연결되며, 상기 프레임개구부의 내부에 배치되며, 스틱개구부를 포함한 스틱차단부를 포함하는 표시 장치의 제조장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱차단부는 상기 스틱바디부와 직접 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱은, 상기 스틱바디부와 상기 스틱차단부를 연결하는 스틱연결부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱개구부는 슬릿 형태일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱개구부는 복수개 구비되며, 상기 스틱차단부는, 서로 인접하는 상기 스틱개구부 사이에 배치되는 스틱차단리브를 포함하고, 상기 스틱개구부의 폭은 상기 스틱차단리브의 폭보다 클 수 있다.
본 실시에에 있어서, 기판의 컴포넌트영역에 보조부화소화소전극 및 상기 기판의 메인표시영역에 메인부화소화소전극을 형성하는 단계와, 상기 컴포넌트영역의 상기 보조부화소화소전극 상에 보조부화소중간층 및 상기 메인표시영역의 상기 메인부화소화소전극 상에 메인부화소중간층을 형성하는 단계와, 상기 보조부화소중간층 상에 보조부화소대향전극과 상기 메인부화소중간층에 메인부화소대향전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 보조부화소대향전극은 상기 메인부화소대향전극과 연결되는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
본 실시에에 있어서, 상기 보조부화소대향전극은 스트라입 형태로 상기 컴포넌트영역에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은 상기 컴포넌트영역 및 상기 메인표시영역을 감싸는 주변영역을 포함하고, 상기 보조부화소대향전극은 상기 주변영역의 테두리와 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 보조부화소대향전극의 폭은 서로 인접하는 상기 보조부화소대향전극 사이의 간격보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 모재를 배치하는 단계와, 상기 모재의 테두리 및 상기 모재의 테두리로부터 돌출된 상기 모재의 일부를 제외한 상기 모재의 나머지 부분을 제거하여 시트바디부, 상기 시트바디부로부터 돌출된 시트차단부 및 상기 시트바디부 상에 적어도 하나 이상의 제1개구부를 형성하는 단계와, 상기 시트차단부에 스트라입 형태의 제2개구부를 형성하여 마스크 시트를 제조하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2개구부는 상기 시트차단부에 레이저를 조사하여 상기 시트차단부의 일부를 제거하여 형성할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2개구부는 복수개 구비되며, 상기 제2개구부의 폭은 서로 인접하는 상기 제2개구부 사이의 폭보다 작을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임을 배치하는 단계와, 상기 마스크 시트를 인장하여 상기 마스크 프레임에 대응되도록 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 모재로부터 스틱바디부 및 상기 스틱바디부로부터 돌출된 스틱차단부를 제조하는 단계와, 상기 스틱차단부에 레이저를 조사하여 적어도 하나 이상의 스틱개구부를 형성하여 스틱을 제조하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임을 제조하는 단계와, 상기 스틱을 상기 프레임개구부를 가로지르도록 상기 마스크 프레임에 배치하는 단계와, 상기 스틱을 상기 마스크 프레임에 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스틱개구부는 스트라입 형태일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치는 고해상도를 구현하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치는 전자 컴포넌트를 배치하는 영역에도 이미지를 표시하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예들에 관한 마스크 조립체는 증착 공정 시 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법은 정밀한 패턴을 갖는 표시 장치를 제조하는 것이 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 표시 패널의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 5의 표시 패널의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 7a 내지 도 7b는 실시예들에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 실시예들에 따른 부화소를 구동하는 화소회로의 등가회로도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널의 메인표시영역에서의 화소 배치 구조를 개략적으로 도시하는 배치도이다.
도 11a 내지 도 11c는 실시예들에 따른 표시 패널의 컴포넌트영역에서의 화소 배치 구조를 개략적으로 도시하는 배치도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16a는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16b는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16c는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 20a 내지 20c는 도 19에 도시된 마스크 시트를 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 20d는 도 20c의 A-A′선을 따라 취한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 22a 및 22b는 도 21에 도시된 스틱의 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 22c는 도 22b의 B-B′선을 따라 취한 단면도이다.
도 23a은 일 실시예에 따른 대향전극의 패터닝 방법을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 23b는 도 23a의 AI부분을 확대한 평면도이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트차단부를 보여주는 사시도이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 표시 패널의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 5의 표시 패널의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 7a 내지 도 7b는 실시예들에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 실시예들에 따른 부화소를 구동하는 화소회로의 등가회로도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널의 메인표시영역에서의 화소 배치 구조를 개략적으로 도시하는 배치도이다.
도 11a 내지 도 11c는 실시예들에 따른 표시 패널의 컴포넌트영역에서의 화소 배치 구조를 개략적으로 도시하는 배치도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16a는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16b는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16c는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 20a 내지 20c는 도 19에 도시된 마스크 시트를 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 20d는 도 20c의 A-A′선을 따라 취한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 22a 및 22b는 도 21에 도시된 스틱의 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 22c는 도 22b의 B-B′선을 따라 취한 단면도이다.
도 23a은 일 실시예에 따른 대향전극의 패터닝 방법을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 23b는 도 23a의 AI부분을 확대한 평면도이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트차단부를 보여주는 사시도이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸 미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로, 앞좌석의 배면에 배치되는 디스플레이로 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 설명의 편의를 위해 일 실시예에 따른 표시 장치(1)가 스마트 폰으로 사용되는 것을 예시하였다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 커버 윈도우(50), 표시 패널(10), 표시 회로 보드(30), 표시 구동부(32), 터치 센서 구동부(33), 브라켓(bracket, 60), 메인 회로 보드(70), 배터리(80), 및 하부 커버(90)를 포함한다.
본 명세서에서, "상부"는 표시 패널(10)을 기준으로 커버 윈도우(50)가 배치되는 방향, 즉 +z 방향을 가리키고, "하부"는 표시 패널(10)을 기준으로 하부 커버(90)가 배치되는 방향, -z 방향을 가리킨다. 또한, "좌", "우", "상", "하"는 표시 패널(10)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, "좌"는 -x 방향, "우"는 +x 방향, "상"은 +y 방향, "하"는 -y 방향을 가리킨다.
표시 장치(1)는 평면상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)는 도 1과 같이 제1방향(x 방향)의 단변과 제2방향(y 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1방향(x 방향)의 단변과 제2방향(y 방향)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(1)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 타원형, 또는 비정형 형상으로 형성될 수 있다.
커버 윈도우(50)는 표시 패널(10)의 상면을 커버하도록 표시 패널(10)의 상부에 배치될 수 있다. 이로 인해, 커버 윈도우(50)는 표시 패널(10)의 상면을 보호하는 기능을 할 수 있다.
커버 윈도우(50)는 표시 패널(10)에 대응하는 투과 커버부(DA50)와 표시 패널(10) 이외의 영역에 대응하는 차광 커버부(NDA50)를 포함할 수 있다. 차광 커버부(NDA50)는 광을 차광하는 불투명한 물질을 포함할 수 있다. 차광 커버부(NDA50)는 화상을 표시하지 않는 경우에 사용자에게 보여줄 수 있는 패턴을 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 커버 윈도우(50)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(10)은 커버 윈도우(50)의 투과 커버부(DA50)와 중첩할 수 있다.
표시 패널(10)은 메인표시영역(MDA)과 컴포넌트영역(CA)을 포함한다. 메인표시영역(MDA)과 컴포넌트영역(CA)은 모두 이미지가 디스플레이되는 영역으로, 컴포넌트영역(CA)은 그 하부에 가시광선, 적외선이나 음향 등을 이용하는 센서, 카메라와 같은 컴포넌트(40)가 배치되는 영역일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 컴포넌트영역(CA)은 메인표시영역(MDA) 보다 광투과율 및/또는 음향 투과율이 높은 영역일 수 있다. 일 실시예로, 컴포넌트영역(CA)을 통해 광이 투과하는 경우, 광 투과율은 약 25% 이상, 30% 이상, 보다 바람직하게 50% 이상이거나, 75% 이상이거나 80% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
표시 패널(10)은 발광 소자(light emitting element)를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(10)은 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시 패널, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 이용하는 양자점 발광 표시 패널, 또는 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 소자를 이용하는 무기 발광 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(10)은 강성이 있어 쉽게 구부러지지 않는 리지드(rigid) 표시 패널 또는 유연성이 있어 쉽게 구부러지거나 접히거나 말릴 수 있는 플렉시블(flexible) 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(10)은 접고 펼 수 있는 폴더블(foldable) 표시 패널, 표시면이 구부러진 커브드(curved) 표시 패널, 표시면 이외의 영역이 구부러진 벤디드(bended) 표시 패널, 말거나 펼 수 있는 롤러블(rollable) 표시 패널, 및 연신 가능한 스트레처블(stretchable) 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(10)은 투명하게 구현되어 표시 패널(10)의 하면에 배치되는 사물이나 배경을 표시 패널(10)의 상면에서 볼 수 있는 투명 표시 패널일 수 있다. 또는, 표시 패널(10)은 표시 패널(10)의 상면의 사물 또는 배경을 반사할 수 있는 반사형 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(10)의 일 측 가장자리에는 제1연성 필름(34)이 부착될 수 있다. 제1연성 필름(34)의 일 측은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 표시 패널(10)의 일 측 가장자리에 부착될 수 있다. 제1연성 필름(34)은 구부러질 수 있는 플렉서블 필름(flexible film)일 수 있다.
표시 구동부(32)는 제1연성 필름(34) 상에 배치될 수 있다. 표시 구동부(32)는 제어 신호들과 전원 전압들을 인가받고, 표시 패널(10)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성하여 출력할 수 있다. 표시 구동부(32)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성될 수 있다.
표시 회로 보드(30)는 제1연성 필름(34)의 타 측에 부착될 수 있다. 제1연성 필름(34)의 타 측은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 회로 보드(30)의 상면에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(30)는 구부러질 수 있는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board, FPCB), 단단하여 잘 구부러지지 않는 강성 인쇄 회로 보드(rigid printed circuit board, PCB), 또는 강성 인쇄 회로 보드와 연성 인쇄 회로 보드를 모두 포함하는 복합 인쇄 회로 보드일 수 있다.
표시 회로 보드(30) 상에는 터치 센서 구동부(33)가 배치될 수 있다. 터치 센서 구동부(33)는 집적회로로 형성될 수 있다. 터치 센서 구동부(33)는 표시 회로 보드(30) 상에 부착될 수 있다. 터치 센서 구동부(33)는 표시 회로 보드(30)를 통해 표시 패널(10)의 터치스크린층의 터치 전극들에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 패널(10)의 터치스크린층은 저항막 방식, 정전 용량 방식 등 여러가지 터치 방식 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(10)의 터치스크린층이 정전 용량 방식으로 사용자의 터치 입력을 감지하는 경우, 터치 센서 구동부(33)는 터치 전극들 중 구동 전극들에 구동 신호들을 인가하고, 터치 전극들 중 감지 전극들을 통해 구동 전극들과 감지 전극들 사이의 상호 정전 용량(mutual capacitance, 이하 "상호 용량"으로 칭함)들에 충전된 전압들을 감지함으로써, 사용자의 터치 여부를 판단할 수 있다. 사용자의 터치는 접촉 터치와 근접 터치를 포함할 수 있다. 접촉 터치는 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 터치스크린층 상에 배치되는 커버 윈도우(50)에 직접 접촉하는 것을 가리킨다. 근접 터치는 호버링(hovering)과 같이, 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 커버 윈도우(50) 상에 근접하게 떨어져 위치하는 것을 가리킨다. 터치 센서 구동부(33)는 감지된 전압들에 따라 센서 데이터를 메인 프로세서(710)로 전송하며, 메인 프로세서(710)는 센서 데이터를 분석함으로써, 터치 입력이 발생한 터치 좌표를 산출할 수 있다.
표시 회로 보드(30) 상에는 표시 패널(10)의 화소들, 스캔 구동부, 및 표시 구동부(32)를 구동하기 위한 구동 전압들을 공급하기 위한 전원 공급부가 추가로 배치될 수 있다. 또는, 전원 공급부는 표시 구동부(32)와 통합될 수 있으며, 이 경우 표시 구동부(32)와 전원 공급부는 하나의 집적회로로 형성될 수 있다.
표시 패널(10)의 하부에는 표시 패널(10)을 지지하기 위한 브라켓(60)이 배치될 수 있다. 브라켓(60)은 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다. 브라켓(60)에는 카메라 장치(731)가 삽입되는 제1카메라 홀(CMH1), 배터리(80)가 배치되는 배터리 홀(BH), 표시 회로 보드(30)에 연결된 케이블(35)이 통과하는 케이블 홀(CAH)이 형성될 수 있다. 또한, 브라켓(60)에는 표시 패널(10)의 컴포넌트영역(CA)과 중첩하는 컴포넌트 홀(CPH)이 구비될 수 있다. 컴포넌트 홀(CPH)은 제3방향(z 방향)에서 메인 회로 보드(70)의 컴포넌트(40)들과 중첩할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(10)의 컴포넌트영역(CA)은 제3방향(z 방향)에서 메인 회로 보드(70)의 컴포넌트(40)들과 중첩할 수 있다. 한편, 브라켓(60)에는 컴포넌트 홀(CPH)이 형성되지 않을 수 있으며, 이 경우 브라켓(60)은 제3방향(z 방향)에서 표시 패널(10)의 컴포넌트영역(CA)과 중첩하지 않도록 배치될 수 있다.
표시 패널(10)의 컴포넌트영역(CA)과 중첩하는 컴포넌트(40)는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트영역(CA) 중첩하도록 제1내지 제4컴포넌트(41, 42, 43, 44)가 배치될 수 있다. 제1내지 제4컴포넌트(41, 42, 43, 44)는 각각 근접 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 및 카메라(또는 이미지 센서)로 구비될 수 있다. 표시 패널(10)의 컴포넌트영역(CA)은 소정의 광투과율을 구비할 수 있는 바, 적외선을 이용하는 근접 센서는 표시 장치(1)의 상면에 근접하게 배치된 물체를 검출할 수 있으며, 조도 센서는 표시 장치(1)의 상면으로 입사되는 광의 밝기를 감지할 수 있다. 또한, 홍채 센서는 표시 장치(1)의 상면 상에 배치된 사람의 홍채를 촬영할 수 있으며, 카메라는 표시 장치(1)의 상면 상에 배치된 물체를 촬영할 수 있다. 표시 패널(10)의 컴포넌트영역(CA)과 중첩하여 배치되는 컴포넌트(40)는 근접 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 및 카메라에 한정되지 않으며, 후술할 다양한 센서가 배치될 수 있다.
브라켓(60)의 하부에는 메인 회로 보드(70)와 배터리(80)가 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(70)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(70)는 메인 프로세서(710), 카메라 장치(731), 메인 커넥터(75) 및 컴포넌트(40)들을 포함할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 집적회로로 형성될 수 있다. 카메라 장치(731)는 메인 회로 보드(70)의 상면과 하면 모두에 배치되고, 메인 프로세서(710)와 메인 커넥터(75) 각각은 메인 회로 보드(70)의 상면 및 하면 중 어느 한 면에 배치될 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(1)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(10)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 표시 회로 보드(30)를 통해 표시 구동부(32)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 센서 구동부(33)로부터 감지 데이터를 입력받는다. 메인 프로세서(710)는 감지 데이터에 따라 사용자의 터치 여부를 판단하고, 사용자의 직접 터치 또는 근접 터치에 대응되는 동작을 실행할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 감지 데이터를 분석하여 사용자의 터치 좌표를 산출한 후 사용자가 터치한 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행하거나 동작을 수행할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
카메라 장치(731)는 카메라 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여 메인 프로세서(710)로 출력한다. 카메라 장치(731)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 카메라 장치(731)는 컴포넌트영역(CA)과 중첩 배치된 컴포넌트(40) 중 이미지 센서와 연결되어 이미지 센서로 입력된 이미지를 처리할 수 있다.
메인 커넥터(75)에는 브라켓(60)의 케이블 홀(CAH)을 통과한 케이블(35)이 연결될 수 있으며, 이로 인해 메인 회로 보드(70)는 표시 회로 보드(30)에 전기적으로 연결될 수 있다.
메인 회로 보드(70)는 메인 프로세서(710), 카메라 장치(731), 및 메인 커넥터(75) 이외에, 무선 통신부의 적어도 하나, 입력부의 적어도 하나, 센서부의 적어도 하나, 출력부의 적어도 하나, 인터페이스부의 적어도 하나, 메모리, 및 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.
무선 통신부는 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다.
이동통신 모듈은, 이동 통신을 위한 기술 표준들 또는 통신 방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 가리킨다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어질 수 있다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance) 등이 있다.
근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth??), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 근거리 통신 모듈은 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 표시 장치(1)와 무선 통신 시스템 사이, 표시 장치(1)와 다른 전자 장치 사이, 또는 표시 장치(1)와 다른 전자 장치(또는 외부 서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다. 다른 전자 장치는 표시 장치(1)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device)일 수 있다.
위치 정보 모듈은 표시 장치(1)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)는 GPS 모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 표시 장치(1)의 위치를 획득할 수 있다. 또한, 표시 장치(1)는 Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 표시 장치(1)의 위치를 획득할 수 있다. 위치 정보 모듈은 표시 장치(1)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 표시 장치(1)의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
입력부는 영상 신호 입력을 위한 카메라 장치(731)와 같은 영상 입력부, 음향 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone)과 같은 음향 입력부, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 입력 장치(733)를 포함할 수 있다.
카메라 장치(731)는 화상 통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 표시 패널(10)에 표시되거나 메모리에 저장될 수 있다.
마이크로폰은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 표시 장치(1)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 어플리케이션)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
메인 프로세서(710)는 입력 장치를 통해 입력되는 정보에 대응되도록 표시 장치(1)의 동작을 제어할 수 있다. 입력 장치는 표시 장치(1)의 후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등과 같은 기계식(mechanical) 입력 수단 또는 터치 입력 수단을 포함할 수 있다. 터치 입력 수단은 표시 패널(10)의 터치스크린층으로 이루어질 수 있다.
센서부는 표시 장치(1) 내 정보, 표시 장치(1)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 표시 장치(1)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 표시 장치(1)에 설치된 어플리케이션과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 센서부는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉 없이 검출하는 센서를 가리킨다. 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 근접 센서는 근접 터치뿐만 아니라 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태와 같은 근접 터치 패턴을 감지할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 근접 센서를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 표시 패널(10)에 표시하도록 제어할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여 사물의 위치 정보를 인식할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 사물의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 사물의 위치는 광의 속도와 초음파의 속도가 다르므로, 광이 광 센서에 도달하는 시간과 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간을 이용하여 산출될 수 있다.
출력부는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 표시 패널(10), 음향 출력부, 햅틱 모듈, 광 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 표시 장치(1)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 표시 패널(10)은 표시 장치(1)에서 구동되는 어플리케이션의 실행화면 정보, 또는 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 표시 패널(10)은 화상을 표시하는 표시층과 사용자의 터치 입력을 감지하는 터치스크린층을 포함할 수 있다. 이로 인해, 표시 패널(10)은 표시 장치(1)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 입력 장치 중 하나로 기능함과 동시에, 표시 장치(1)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공하는 출력부 중 하나로 기능할 수 있다.
음향 출력부는 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부로부터 수신되거나 메모리에 저장된 음향 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부는 표시 장치(1)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 음향 출력부는 리시버(receiver)와 스피커(speaker)를 포함할 수 있다. 리시버와 스피커 중 적어도 하나는 표시 패널(10)의 하부에 부착되어 표시 패널(10)을 진동하여 음향을 출력하는 음향 발생 장치일 수 있다. 음향 발생 장치는 전기 신호에 따라 수축 및 팽창하는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子) 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)이거나 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성하여 표시 패널(10)을 진동시키는 여진기(Exciter)일 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈은 촉각 효과로서 사용자에게 진동을 제공할 수 있다. 햅틱 모듈에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 메인 프로세서(710)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 모듈은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다. 햅틱 모듈은 진동 외에도 접촉된 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다. 햅틱 모듈은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다.
광 출력부는 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 표시 장치(1)에서 발생되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다. 광 출력부가 출력하는 신호는 표시 장치(1)가 전면이나 후면으로 단색이나 복수 색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 신호 출력은 표시 장치(1)가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부는 표시 장치(1)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 인터페이스부는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 인터페이스부에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
메모리는 표시 장치(1)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리는 표시 장치(1)에서 구동되는 다수의 어플리케이션(application program), 표시 장치(1)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 다수의 어플리케이션 중 적어도 일부는 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 메모리는 메인 프로세서(710)의 동작을 위한 어플리케이션을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터, 예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등과 같은 데이터를 임시 저장할 수도 있다. 또한, 메모리는 햅틱 모듈(752)에 제공되는 다양한 패턴의 진동을 위한 햅틱 데이터와 음향 출력부에 제공되는 다양한 음향에 관한 음향 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
전원 공급부는 메인 프로세서(710)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 표시 장치(1)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 전원 공급부는 배터리(80)를 포함할 수 있다. 또한, 전원 공급부는 연결포트를 구비하며, 연결 포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스부의 일 예로서 구성될 수 있다. 또는, 전원 공급부는 연결 포트를 이용하지 않고 무선 방식으로 배터리(80)를 충전하도록 이루어질 수 있다. 배터리(80)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다. 배터리(80)는 제3방향(z 방향)에서 메인 회로 보드(70)와 중첩하지 않도록 배치될 수 있다. 배터리(80)는 브라켓(60)의 배터리 홀(BH)에 중첩할 수 있다.
하부 커버(90)는 메인 회로 보드(70)와 배터리(80)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 커버(90)는 브라켓(60)과 체결되어 고정될 수 있다. 하부 커버(90)는 표시 장치(1)의 하면 외관을 형성할 수 있다. 하부 커버(90)는 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다.
하부 커버(90)에는 카메라 장치(731)의 하면이 노출되는 제2카메라 홀(CMH2)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(731)의 위치와 카메라 장치(731)에 대응되는 제1및 제2카메라 홀들(CMH1, CMH2)의 위치는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 평면도이다. 도 4는 도 3의 표시 패널의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 표시 패널(10)은 기판(100), 표시층(DISL), 터치스크린층(TSL), 광학기능층(OFL), 및 패널 보호 부재(PB)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(100)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 예컨대 기판(100)은 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)은 상술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 예컨대 기판(100)은 상술한 고분자 수지를 포함하는 두 층들 및 그 사이에 개재된 무기 배리어층을 포함할 수 있다.
기판(100) 상에는 표시층(DISL)이 배치될 수 있다. 표시층(DISL)은 화소들을 포함하며, 화상을 표시하는 층일 수 있다. 표시층(DISL)은 박막 트랜지스터들이 구비된 회로층, 표소요소들이 배치된 표시요소층, 및 표시요소층을 밀봉하기 위한 밀봉부재를 포함할 수 있다.
표시층(DISL)은 표시영역(DA)과 주변영역(DPA)으로 구분될 수 있다. 표시영역(DA)은 화소들이 배치되어 화상을 표시하는 영역일 수 있다. 주변영역(DPA)은 표시영역(DA)의 외측에 배치되어 화상을 표시하지 않는 영역일 수 있다. 주변영역(DPA)은 표시영역(DA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 주변영역(DPA)은 표시영역(DA)의 바깥쪽에서부터 표시 패널(10)의 가장자리까지의 영역일 수 있다. 표시영역(DA)에는 화소들뿐만 아니라 화소를 구동하는 화소회로들, 화소회로에 접속되는 스캔 배선들, 데이터 배선들, 전원 배선들 등이 배치될 수 있다. 주변영역(DPA)에는 스캔 배선들에 스캔 신호들을 인가하기 위한 스캔 구동부, 데이터 배선들과 표시 구동부(32)를 연결하는 팬 아웃 배선들 등이 배치될 수 있다.
표시층(DISL) 상에는 터치스크린층(TSL)이 배치될 수 있다. 터치스크린층(TSL)은 터치 전극들을 포함하며, 사용자의 터치 여부를 감지하기 위한 층일 수 있다. 터치스크린층(TSL)은 표시층(DISL)의 밀봉부재 상에 직접 형성될 수 있다. 또는, 터치스크린층(TSL)은 별도로 형성된 후 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA)와 같은 점착층을 통해 표시층 (DISL)의 밀봉부재 상에 결합될 수 있다.
터치스크린층(TSL) 상에는 광학기능층(OFL)이 배치될 수 있다. 광학기능층(OFL)은 반사 방지층을 포함할 수 있다. 반사 방지층은 외부에서 표시 장치(1)를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 반사 방지층은 편광 필름으로 구비될 수 있다. 편광 필름은 선편광판과 λ/4 판(quarter-wave plate)과 같은 위상지연필름을 포함할 수 있다. 위상지연필름은 터치스크린층(TSL) 상에 배치되고, 선편광판은 위상지연필름 상에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 반사 방지층은 블랙매트릭스와 컬러필터들을 포함하는 필터층을 포함할 수 있다. 컬러필터들은 표시 장치(1) 의 화소들 각각에서 방출되는 빛의 색상을 고려하여 배열될 수 있다. 예컨대, 필터층은 적색, 녹색, 또는 청색의 컬러필터를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 반사 방지층은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1반사층과 제2반사층을 포함할 수 있다. 제1반사층 및 제2반사층에서 각각 반사된 제1반사광과 제2반사광은 상쇄 간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
광학기능층(OFL) 상에는 커버 윈도우(50)가 배치될 수 있다. 커버 윈도우(50)는 광학 투명 접착제(OCA) 필름과 같은 투명 접착 부재에 의해 광학기능층(OFL) 상에 부착될 수 있다.
표시 패널(10)의 하부에는 패널 보호 부재(PB)가 배치될 수 있다. 패널 보호 부재(PB)는 접착 부재를 통해 표시 패널(10)의 하면에 부착될 수 있다. 접착 부재는 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다. 패널 보호 부재(PB)는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 광 흡수층, 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 쿠션층, 및 표시 패널(10)의 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광 흡수층은 표시 패널(10)의 하부에 배치될 수 있다. 광 흡수층는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 구성들, 예를 들어 표시 회로 보드(30) 등이 표시 패널(10)의 상부에서 시인되는 것을 방지한다. 광 흡수층은 블랙 안료나 블랙 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
쿠션층은 광 흡수 부재의 하부에 배치될 수 있다. 쿠션층은 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(10)이 파손되는 것을 방지한다. 쿠션층은 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 쿠션층은 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)등과 같은 고분자 수지로 형성되거나, 고무, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
방열층은 쿠션층의 하부에 배치될 수 있다. 방열층는 그라파이트나 탄소 나노 튜브 등을 포함하는 제1방열층과 전자기파를 차폐할 수 있고 열전도성이 우수한 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속 박막으로 형성된 제2방열층을 포함할 수 있다.
패널 보호 부재(PB)는 컴포넌트영역(CA)에 대응하는 개구(PB_OP)를 구비할 수 있다. 패널 보호 부재(PB)에 개구(PB_OP)를 구비함으로써, 컴포넌트영역(CA)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다.
컴포넌트영역(CA)의 면적은 컴포넌트(40)가 배치되는 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 패널 보호 부재(PB)에 구비된 개구(PB_OP)의 면적은 상기 컴포넌트영역(CA)의 면적과 일치하지 않을 수 있다. 컴포넌트(40)는 상기 개구(PB_OP)와 중첩하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 컴포넌트(40)는 개구(PB_OP) 내부에 삽입되도록 배치될 수 있다.
표시 패널(10)의 일 측 가장자리의 주변영역(DPA)에는 제1연성 필름(34)이 배치될 수 있다. 제1연성 필름(34)은 표시 패널(10)의 하부로 구부러질 수 있으며, 표시 회로 보드(30)는 패널 보호 부재(PB)의 하면에 배치될 수 있다. 표시 회로 보드(30)는 제1접착 부재(39)를 통해 패널 보호 부재(PB)의 하면에 부착되어 고정될 수 있다. 제1접착 부재(39)는 압력 민감 접착제일 수 있다.
표시 패널(10)의 표시영역(DA)은 그 하부에 컴포넌트(40)가 배치되는 컴포넌트영역(CA) 및 메인표시영역(MDA)을 포함한다. 컴포넌트영역(CA)은 메인표시영역(MDA)의 일측에 배치될 수 있다. 일 실시예로서 도 3에서는, 컴포넌트영역(CA)은 메인표시영역(MDA)의 x 방향으로의 폭과 상이한 폭을 구비한 바-타입(Bar-type)으로 배치된 것을 도시한다. 이러한, 컴포넌트영역(CA)은 주변영역(DPA)과 메인표시영역(MDA) 사이에 배치되어, 컴포넌트영역(CA)의 상측, 우측, 좌측 변은 주변영역(DPA)과 접하고, 하측 변은 메인표시영역(MDA)과 접하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로서 컴포넌트영역(CA)은 메인표시영역(MDA)의 x방향 또는 y방향으로의 폭과 동일한 폭을 구비한 바-타입으로 배치되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로서 컴포넌트영역(CA)은 바-타입으로 메인표시영역(MDA) 내부에 배치되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로서 컴포넌트영역(CA)은 원 형태이면서 상기에서 설명한 것과 같이 메인표시영역(MDA)의 테두리에 접하거나 메인표시영역(MDA)의 내부에 배치되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 컴포넌트영역(CA)은 다각형 형태 또는 타원 형태이면서 상기에서 설명한 것과 같이 메인표시영역(MDA)의 테두리에 접하거나 메인표시영역(MDA)의 내부에 배치되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 컴포넌트영역(CA)은 바-타입으로 배치되며, 메인표시영역(MDA)의 테두리에 연결되는 형태를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 패널을 보여주는 평면도이다. 도 6은 도 5의 표시 패널의 일 예를 보여주는 측면도이다. 도 5에는 제1벤딩 영역(BA1)이 구부러지지 않고 펼쳐진 표시 패널(10)의 평면도가 나타나 있다.
도 5 및 도 6의 실시예는 표시 패널(10)의 일 측의 제1벤딩 영역(BA1)이 벤딩되어 제1패드 영역(PDA1)이 패널 보호 부재(PB)의 하면 상에 배치되는 것에서, 도 3 및 도 4의 실시예와 차이가 있다. 즉, 표시 패널(10)은 일 측이 구부러진 벤디드 표시 패널일 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1벤딩 영역(BA1)과 제1패드 영역(PDA1)은 표시 패널(10)의 일 측의 주변영역(DPA)으로부터 -y 방향으로 돌출될 수 있다. 도 6에서와 같이, 제1벤딩 영역(BA1)과 제1패드 영역(PDA1)의 x 방향의 길이가 표시영역(DA)의 x 방향의 길이보다 작게 구비될 수 있다.
표시 패널(10)은 제1벤딩 영역(BA1)에서 구부러질 수 있으며, 제1패드 영역(PDA1)은 패널 보호 부재(PB)의 하면 상에 배치될 수 있다. 제1패드 영역(PDA1)은 표시 패널(10)의 두께 방향(z 방향)에서 표시영역(DA)과 중첩할 수 있다. 제1패드 영역(PDA1)에는 표시 구동부(32)와 표시 회로 보드(30)가 배치될 수 있다.
도 3 및 도 5에 있어서, 표시영역(DA)의 컴포넌트영역(CA)이 바-타입으로 구비된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 컴포넌트영역(CA)의 형상은 원형, 타원, 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있으며, 컴포넌트영역(CA)의 위치도 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 표시 장치는 2개 이상의 컴포넌트영역(CA)들을 가질 수 있고, 복수의 컴포넌트영역(CA)들의 형상 및 크기는 서로 상이할 수 있다.
도 7a 내지 도 7b는 실시예들에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 표시 장치(1)는 표시 패널(10) 및 상기 표시 패널(10)과 중첩 배치된 컴포넌트(40)을 포함할 수 있다. 표시 패널(10)은 상기에서 설명한 바와 같이 컴포넌트(40)와 중첩되는 영역인 컴포넌트영역(CA) 및 메인 이미지가 디스플레이되는 메인표시영역(MDA)를 포함한다.
표시 패널(10)은 기판(100), 기판(100) 상의 표시층(DISL), 터치스크린층(TSL), 광학기능층(OFL) 및 기판(100) 하부에 배치된 패널 보호 부재(PB)를 포함할 수 있다. 표시층(DISL)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층(PCL), 표시요소인 발광 소자(light emitting element, ED, ED')를 포함하는 표시요소층, 및 박막봉지층(TFEL) 또는 밀봉기판(ENS)과 같은 밀봉부재(ENCM)를 포함할 수 있다. 기판(100)과 표시층(DISL) 사이, 표시층(DISL) 내에는 절연층(IL, IL')이 배치될 수 있다.
기판(100)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(100)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
표시 패널(10)의 메인표시영역(MDA)에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 이와 연결된 메인 발광 소자(ED)가 배치되어 메인 부화소(Pm)를 구현하며, 컴포넌트영역(CA)에는 보조 박막트랜지스터(TFT') 및 이와 연결된 보조 발광 소자(ED')가 배치되어 보조 부화소(Pa)를 구현할 수 있다.
또한, 컴포넌트영역(CA)에는 표시요소가 배치되지 않는 투과영역(TA)이 배치될 수 있다. 투과영역(TA)은 컴포넌트영역(CA)에 대응하여 배치된 컴포넌트(40)로부터 방출되는 빛/신호 나 컴포넌트(40)로 입사되는 빛/신호가 투과(tansmission)되는 영역일 수 있다.
컴포넌트영역(CA)에는 하부금속층(BML)이 배치될 수 있다. 하부금속층(BML)은 보조 박막트랜지스터(TFT')의 하부에 대응하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 하부금속층(BML)은 보조 박막트랜지스터(TFT')와 기판(100) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 하부금속층(BML)은 외부 광이 보조 박막트랜지스터(TFT')에 도달하는 것을 차단할 수 있다. 일부 실시예에서, 하부금속층(BML)에는 정전압 또는 신호가 일가되어, 정전기 방전에 의한 화소회로의 손상을 방지할 수 있다. 컴포넌트영역(CA) 내에는 하부금속층(BML)이 복수로 배치될 수 있으며, 경우에 따라 각 하부금속층(BML)에는 서로 다른 전압이 인가될 수 있다. 물론 컴포넌트영역(CA) 내에는 투과영역(TA)에 대응하는 홀을 구비하는 하나의 하부금속층(BML)이 위치할 수도 있다.
표시요소층(EDL)은 박막봉지층(TFEL)으로 커버되거나, 밀봉기판(ENS)으로 커버될 수 있다. 일부 실시예에서, 박막봉지층(TFEL)은 도 7a에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 박막봉지층(TFEL)은 제1및 제2무기봉지층(131, 133) 및 이들 사이의 유기봉지층(132)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀봉기판(ENS)은 도 7b에 도시된 바와 같이 표시요소층(EDL)을 사이에 두고 기판(100)과 마주보도록 배치될 수 있다. 밀봉기판(ENS)과 표시요소층(EDL) 사이에는 갭이 존재할 수 있다. 밀봉기판(ENS)은 글래스를 포함할 수 있다. 기판(100)과 밀봉기판(ENS) 사이에는 프릿(frit) 등으로 이루어진 실런트가 배치되며, 실런트는 전술한 주변영역(DPA)에 배치될 수 있다. 주변영역(DPA)에 배치된 실런트는 표시영역(DA)을 둘러싸면서 측면을 통해 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
터치스크린층(TSL)은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다. 터치스크린층(TSL)은 터치전극 및 터치전극과 연결된 터치 배선들을 포함할 수 있다. 터치스크린층(TSL)은 자기 정전 용량 방식 또는 상호 정전 용량 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
터치스크린층(TSL)은 박막봉지층(TFEL) 상에 형성될 수 있다. 또는, 터치스크린층(TSL)은 터치기판 상에 별도로 형성된 후 광학 투명 접착제(OCA)와 같은 점착층을 통해 박막봉지층(TFEL) 상에 결합될 수 있다. 일 실시예로서, 도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 터치스크린층(TSL)은 박막봉지층(TFEL) 바로 위에 직접 형성될 수 있으며, 이 경우 점착층은 터치스크린층(TSL)과 박막봉지층(TFEL) 사이에 개재되지 않을 수 있다.
광학기능층(OFL)은 반사 방지층을 포함할 수 있다. 반사 방지층은 외부에서 표시 장치(1) 을 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 광학기능층(OFL)은 편광 필름일 수 있다. 광학기능층(OFL)은 투과영역(TA)에 대응하는 개구(OFL_OP)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 투과영역(TA)의 광투과율이 현저히 향상될 수 있다. 상기 개구(OFL_OP)에는 광투명수지(OCR, optically clear resin)와 같은 투명한 물질이 채워질 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8을 참고하면, 표시 패널(10)을 이루는 각종 구성 요소들은 기판(100) 상에 배치된다. 기판(100)은 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)을 둘러싸는 주변영역(DPA)을 포함한다. 표시영역(DA)은 메인 이미지가 디스플레이되는 메인표시영역(MDA)과, 투과영역(TA)을 가지며 보조 이미지가 디스플레이되는 컴포넌트영역(CA)을 포함한다. 보조 이미지는 메인 이미지와 함께 하나의 전체 이미지를 형성할 수도 있고, 보조 이미지는 메인 이미지로부터 독립된 이미지일 수도 있다.
메인표시영역(MDA)에는 복수의 메인 부화소(Pm)들이 배치된다. 메인 부화소(Pm)들은 각각 유기발광다이오드(OLED)와 같은 표시요소로 구현될 수 있다. 각 메인 부화소(Pm)는 예컨대 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 방출할 수 있다. 메인표시영역(MDA)은 밀봉부재로 커버되어, 외기 또는 수분 등으로부터 보호될 수 있다.
컴포넌트영역(CA)은 전술한 바와 같이 메인표시영역(MDA)의 일측에 위치거나, 표시영역(DA)의 내측에 배치되어 메인표시영역(MDA)에 의해 둘러싸일 수 있다. 컴포넌트영역(CA)에는 복수의 보조 부화소(Pa)들이 배치된다. 복수개의 보조 부화소(Pa)들은 각각 유기발광다이오드(OLED)와 같은 표시요소에 의해서 구현될 수 있다. 각 보조 부화소(Pa)는 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 방출할 수 있다. 컴포넌트영역(CA)은 밀봉부재로 커버되어, 외기 또는 수분 등으로부터 보호될 수 있다.
한편, 컴포넌트영역(CA)은 투과영역(TA)을 가질 수 있다. 투과영역(TA)은 복수개의 보조 부화소(Pa)들을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는 투과영역(TA)은 복수개의 보조 부화소(Pa)들과 격자 형태로 배치될 수도 있다.
컴포넌트영역(CA)은 투과영역(TA)을 갖기에, 컴포넌트영역(CA)의 해상도는 메인표시영역(MDA)의 해상도보다 낮을 수 있다. 예컨대, 컴포넌트영역(CA)의 해상도는 메인표시영역(MDA)의 해상도의 약 1/2, 3/8, 1/3, 1/4, 2/9, 1/8, 1/9, 1/16 등일 수 있다. 예컨대 메인표시영역(MDA)의 해상도는 약 400ppi 이상이고, 컴포넌트영역(CA)의 해상도는 약 200ppi 또는 약 100ppi 일 수 있다.
부화소(Pm, Pa)들을 구동하는 화소회로들 각각은 주변영역(DPA)에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 주변영역(DPA)에는 제1스캔 구동회로(SDRV1), 제2스캔 구동회로(SDRV2), 단자부(PAD), 구동전압 공급라인(11) 및 공통전압 공급라인(13)이 배치될 수 있다.
제1스캔 구동회로(SDRV1)는 스캔선(SL)을 통해 부화소(Pm, Pa)들을 구동하는 화소회로들 각각에 스캔 신호를 인가할 수 있다. 제1스캔 구동회로(SDRV1)는 발광 제어선(EL)을 통해 각 화소회로에 발광 제어 신호를 인가할 수 있다. 제2스캔 구동회로(SDRV2)는 메인표시영역(MDA)을 중심으로 제1스캔 구동회로(SDRV1)의 반대편에 위치할 수 있으며, 제1스캔 구동회로(SDRV1)와 대략 평행할 수 있다. 메인표시영역(MDA)의 메인 부화소(Pm)들의 화소회로 중 일부는 제1스캔 구동회로(SDRV1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔 구동회로(SDRV2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컴포넌트영역(CA)의 보조 부화소(Pa)들의 화소회로 일부는 제1스캔 구동회로(SDRV1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔 구동회로(SDRV2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2스캔 구동회로(SDRV2)는 생략될 수 있다.
단자부(PAD)는 기판(100)의 일측에 배치될 수 있다. 단자부(PAD)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 표시 회로 보드(30)와 연결된다. 표시 회로 보드(30)에는 표시 구동부(32)가 배치될 수 있다. 표시 구동부(32)는 제1스캔 구동회로(SDRV1)와 제2스캔 구동회로(SDRV2)에 전달하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 표시 구동부(32)는 구동전압 공급라인(11)에 구동전압(ELVDD)을 공급할 수 있고, 공통전압 공급라인(13)에 공통전압(ELVSS)을 공급할 수 있다. 구동전압(ELVDD)은 구동전압 공급라인(11)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 부화소들(Pm, Pa)의 화소회로에 인가되고, 공통전압(ELVSS)은 공통전압 공급라인(13)과 연결되어 표시요소의 대향전극에 인가될 수 있다. 표시 구동부(32)는 데이터 신호를 생성하며, 생성된 데이터 신호는 팬아웃 배선(FW) 및 팬아웃 배선(FW)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 부화소(Pm, Pa)들의 화소회로에 전달될 수 있다.
구동전압 공급라인(11)은 메인표시영역(MDA)의 하측에서 x방향으로 연장되어 구비될 수 있다. 공통전압 공급라인(13)은 루프 형상에서 일측이 개방된 형상을 가져, 메인표시영역(MDA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 실시예들에 따른 부화소를 구동하는 화소회로의 등가회로도이다.
도 9a 및 도 9b를 참고하면, 화소회로(PC)는 발광 소자(ED)와 연결되어 부화소들의 발광을 구현할 수 있다. 화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)을 통해 입력되는 스캔 신호(Sn)에 따라 데이터선(DL)을 통해 입력된 데이터 신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)로 전달한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(T2) 및 구동전압선(PL)에 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 구동전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장한다.
구동 박막트랜지스터(T1)는 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 발광 소자(ED)에 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 발광 소자(ED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다.
도 9a에서는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 9b를 참조하면, 화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 보상 박막트랜지스터(T3), 제1초기화 박막트랜지스터(T4), 동작제어 박막트랜지스터(T5), 발광제어 박막트랜지스터(T6) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
도 9b에서는, 각 화소회로(PC) 마다 신호선들(SL, SL-1, SL+1, EL, DL), 초기화전압선(VL), 및 구동전압선(PL)이 구비된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 신호선들(SL, SL-1, SL+1, EL, DL) 중 적어도 어느 하나, 또는/및 초기화전압선(VL)은 이웃하는 화소회로들에서 공유될 수 있다.
구동 박막트랜지스터(T1)의 드레인전극은 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(ED)와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 박막트랜지스터(T1)는 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 신호(Dm)를 전달받아 발광 소자(ED)에 구동 전류를 공급한다.
스위칭 박막트랜지스터(T2)의 게이트전극은 스캔선(SL)과 연결되고, 소스전극은 데이터선(DL)과 연결된다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 드레인전극은 구동 박막트랜지스터(T1)의 소스전극과 연결되어 있으면서 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 구동전압선(PL)과 연결될 수 있다.
스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(SL)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 턴 온 되어 데이터선(DL)으로 전달된 데이터 신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)의 소스전극으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.
보상 박막트랜지스터(T3)의 게이트전극은 스캔선(SL)에 연결될 수 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)의 소스전극은 구동 박막트랜지스터(T1)의 드레인전극과 연결되어 있으면서 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(ED)의 화소전극과 연결될 수 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)의 드레인전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 어느 하나의 전극, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 소스전극 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극과 함께 연결될 수 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)는 스캔선(SL)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 턴 온(turn on)되어 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극과 드레인전극을 서로 연결하여 구동 박막트랜지스터(T1)를 다이오드 연결(diode-connection)시킨다.
제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 게이트전극은 이전 스캔선(SL-1)과 연결될 수 있다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 드레인전극은 초기화전압선(VL)과 연결될 수 있다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 소스전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 어느 하나의 전극, 보상 박막트랜지스터(T3)의 드레인전극 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극과 함께 연결될 수 있다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(SL-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴 온 되어 초기화 전압(Vint)을 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극에 전달하여 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극의 전압을 초기화시키는 초기화 동작을 수행할 수 있다.
동작제어 박막트랜지스터(T5)의 게이트전극은 발광 제어선(EL)과 연결될 수 있다. 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 소스전극은 구동전압선(PL)과 연결될 수 있다. 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 드레인전극은 구동 박막트랜지스터(T1)의 소스전극 및 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 드레인전극과 연결되어 있다.
발광제어 박막트랜지스터(T6)의 게이트전극은 발광 제어선(EL)과 연결될 수 있다. 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 소스전극은 구동 박막트랜지스터(T1)의 드레인전극 및 보상 박막트랜지스터(T3)의 소스전극과 연결될 수 있다. 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 드레인전극은 발광 소자(ED)의 화소전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)는 발광 제어선(EL)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(En)에 따라 동시에 턴 온 되어 구동전압(ELVDD)이 발광 소자(ED)에 전달되며, 발광 소자(ED)에 구동 전류가 흐르게 된다.
제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 게이트전극은 이후 스캔선(SL+1)에 연결될 수 있다. 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 소스전극은 발광 소자(ED)의 화소전극과 연결될 수 있다. 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 드레인전극은 초기화전압선(VL)과 연결될 수 있다. 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 이후 스캔선(SL+1)을 통해 전달받은 이후 스캔신호(Sn+1)에 따라 턴 온 되어 발광 소자(ED)의 화소전극을 초기화시킬 수 있다.
도 9b에서는, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)가 각각 이전 스캔선(SL-1) 및 이후 스캔선(SL+1)에 연결된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 제1초기화 박막트랜지스터(T4) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 모두 이전 스캔선(SLn-1)에 연결되어 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 구동할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 다른 하나의 전극은 구동전압선(PL)과 연결될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)의 어느 하나의 전극은 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극, 보상 박막트랜지스터(T3)의 드레인전극 및, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 소스전극에 함께 연결될 수 있다.
발광 소자(ED)의 대향전극(예컨대, 캐소드)은 공통전압(ELVSS)을 제공받는다. 발광 소자(ED)는 구동 박막트랜지스터(T1)로부터 구동 전류를 전달받아 발광한다.
화소회로(PC)는 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터의 개수 및 회로 디자인에 한정되지 않으며, 그 개수 및 회로 디자인은 다양하게 변경 가능하다.
메인 부화소(Pm) 및 보조 부화소(Pa)를 구동하는 화소회로(PC)는 동일하게 구비될 수도 있고, 서로 다르게 구비될 수도 있다. 예컨대, 메인 부화소(Pm)과 보조 부화소(Pa)를 구동하는 화소회로(PC)는 도 9b에 도시된 화소회로(PC)로 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 메인 부화소(Pm)를 구동하는 화소회로(PC)는 도 9b에 도시된 화소회로(PC)를 채용하고, 보조 부화소(Pa)를 구동하는 화소회로(PC)는 도 9a에 도시된 화소회로(PC)를 채용할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널의 메인표시영역에서의 화소 배치 구조를 개략적으로 도시하는 배치도이다.
도 10을 참고하면, 메인표시영역(MDA)에는 복수의 메인 부화소(Pm)들이 배치될 수 있다. 본 명세서에서 부화소는 이미지를 구현하는 최소 단위로 발광영역을 의미한다. 한편, 유기발광다이오드를 표시요소로 채용하는 경우, 상기 발광영역은 화소정의막의 개구에 의해서 정의될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도 10과 같이, 메인표시영역(MDA)에 배치된 메인 부화소(Pm)들은 펜타일 구조로 배치될 수 있다. 적색 부화소(Pr), 녹색 부화소(Pg), 및 청색 부화소(Pb)는 각각 적색, 녹색, 청색을 구현할 수 있다.
제1행(1N)에는 복수의 적색 부화소(Pr)와 복수의 청색 부화소(Pb)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제2행(2N)에는 복수의 녹색 부화소(Pg)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있고, 인접한 제3행(3N)에는 청색 부화소(Pb)와 적색 부화소(Pr)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제4행(4N)에는 복수의 녹색 부화소(Pg)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있고, 이러한 화소의 배치가 제N 행까지 반복되어 있다. 이 때, 청색 부화소(Pb) 및 적색 부화소(Pr)는 녹색 부화소(Pg)보다 크게 구비될 수 있다.
제1행(1N)에 배치된 복수의 적색 부화소(Pr) 및 청색 부화소(Pb)와 제2행(2N)에 배치된 복수의 녹색 부화소(Pg)는 서로 엇갈려서 배치되어 있다. 따라서, 제1열(1M)에는 적색 부화소(Pr) 및 청색 부화소(Pb)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제2열(2M)에는 복수의 녹색 부화소(Pg)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있고, 인접한 제3열(3M)에는 청색 부화소(Pb) 및 적색 부화소(Pr)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제4열(4M)에는 복수의 녹색 부화소(Pg)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 이러한 화소의 배치가 제M 열까지 반복되어 있다.
이와 같은 화소 배열 구조를 다르게 표현하면, 녹색 부화소(Pg)의 중심점을 사각형의 중심점으로 하는 가상의 사각형(VS)의 꼭지점 중에 서로 마주보는 제1, 제3꼭지점에는 적색 부화소(Pr)가 배치되며, 나머지 꼭지점인 제2, 제4꼭지점에 청색 부화소(Pb)가 배치되어 있다고 표현할 수 있다. 이 때, 가상의 사각형(VS)는 직사각형, 마름모, 정사각형 등 다양하게 변형될 수 있다. 이러한 가상의 사각형(VS)은 메인화소그룹(미도시)일 수 있다.
이러한 화소 배열 구조를 펜타일 매트릭스(Pentile Matrix) 구조, 또는 펜타일 구조라고 하며, 인접한 화소를 공유하여 색상을 표현하는 렌더링(Rendering) 구동을 적용함으로써, 작은 수의 화소로 고해상도를 구현할 수 있다.
도 10에서는 복수의 메인 부화소(Pm)들이 펜타일 매트릭스 구조로 배치된 것으로 도시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 복수개의 메인 부화소(Pm)들은 스트라이프(stripe) 구조, 모자익(mosaic) 배열 구조, 델타(delta) 배열 구조 등 다양한 형상으로 배치될 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 실시예들에 따른 표시 패널의 컴포넌트영역에서의 화소 배치 구조를 개략적으로 도시하는 배치도이다.
도 11a 내지 도 11c를 참고하면, 컴포넌트영역(CA)에는 복수개의 보조 부화소(Pa)들이 배치될 수 있다. 보조 부화소(Pa)들 각각은 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 어느 하나의 광을 방출할 수 있다.
컴포넌트영역(CA)은 적어도 하나 이상의 보조 부화소(Pa)를 포함하는 보조화소그룹(PGU)과 투과영역(TA)을 가질 수 있다. 보조화소그룹(PGU)과 투과영역(TA)은 x 방향과 y 방향을 따라 교번하여 배치되며, 예컨대 격자형상으로 배치될 수 있다. 이 경우 컴포넌트영역(CA)은 복수 개의 보조화소그룹(PGU)들과 복수 개의 투과영역(TA)들을 가질 수 있다.
보조화소그룹(PGU)은 복수 개의 보조 부화소(Pa)들을 사전 설정된 단위로 묶은 부화소 집합체로 정의할 수 있다. 예컨대, 도 11a에서와 같이, 하나의 보조화소그룹(PGU)에는 펜타일 구조로 배열된 8개의 보조 부화소(Pa)들이 포함될 수 있다. 즉, 하나의 보조화소그룹(PGU)에는 2개의 적색 부화소(Pr), 4개의 녹색 부화소(Pg), 2개의 청색 부화소(Pb)가 포함될 수 있다.
컴포넌트영역(CA)에서는 소정의 개수의 보조화소그룹(PGU)과 소정의 개수의 투과영역(TA)이 묶여진 기본 유닛(U)이 x 방향 및 y 방향으로 반복적으로 배치될 수 있다. 도 11a에 있어서, 기본 유닛(U)은 4개의 보조화소그룹(PGU)과 그 주변의 배치된 2개의 투과영역(TA)을 사각형으로 묶은 형상일 수 있다. 이때, 각 보조화소그룹(PGU)은 서로 연결될 수 있으며, 2개의 투과영역(TA)도 서로 연결될 수 있다. 기본 유닛(U)은 반복적인 형상을 구획한 것으로, 구성의 단절을 의미하지 않는다.
메인표시영역(MDA)에 상기 기본 유닛(U)의 면적과 동일한 면적으로 구비된 대응 유닛(U')을 설정할 수 있다. 이 경우, 대응 유닛(U')에 포함된 메인 부화소(Pm)들의 개수는 기본 유닛(U)에 포함된 보조 부화소(Pa)들의 개수보다 많게 구비될 수 있다. 예를 들면, 기본 유닛(U)에 포함된 보조 부화소(Pa)들은 32개이고, 대응 유닛(U')에 포함된 메인 부화소(Pm)들은 48개로, 동일 면적당 배치된 보조 부화소(Pa)들의 개수와 메인 부화소(Pm)들의 개수는 2:3의 비율로 구비될 수 있다.(도 10 참고)
상기와 같은 대응 유닛(U')은 일렬로 배열될 수 있다. 예를 들면, 대응 유닛(U')은 컴포넌트영역(CA)에 도 11a 및 도 11b의 y방향으로 배열될 수 있다. 이러한 경우 보조화소그룹(PGU)은 일렬로 배열될 수 있으며, 투과영역(TA)은 일렬로 배열될 수 있다. 이때, 투과영역(TA)의 폭은 대응 유닛(U')에서 투과영역(TA)을 제외한 나머지 부분의 폭보다 작을 수 있다. 이때, 각 폭은 도 11a 및 도 11b의 x축 방향으로 측정될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 컴포넌트영역(CA)의 화소 배치 구조는 S-스트라이프(stripe) 구조로 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 하나의 보조화소그룹(PGU)에 포함된 보조 부화소(Pa)들은 각각 하나의 적색 부화소(Pr), 녹색 부화소(Pg), 청색 부화소(Pb)의 총 3개의 보조 부화소(Pa)가 포함될 수 있다.
본 실시예에서, 제1열(1I)에는 적색 부화소(Pr)과 녹색 부화소(Pg)가 교번적으로 배치되고, 인접한 제2열(2I)에는 청색 부화소(Pb)가 배치될 수 있다. 이 때, 적색 부화소(Pr) 및 녹색 부화소(Pg)는 x 방향으로 장변을 갖는 사각형 형상으로 구비되며, 청색 부화소(Pb)는 y 방향으로 장변을 갖는 사각형 형상으로 배치될 수 있다. 청색 부화소(Pb)의 y 방향의 길이는 적색 부화소(Pr)의 y 방향의 길이와 녹색 부화소(Pg)의 y 방향의 길이를 합한 것과 같거나 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 청색 부화소(Pb)의 크기가 적색 부화소(Pr) 및 녹색 부화소(Pg)의 크기보다 크게 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 기본 유닛(U)에서 하나의 보조화소그룹(PGU)이 차지하는 면적은 기본 유닛(U)의 약 1/4 정도일 수 있다. 도 11b에서는 기본 유닛(U)에 네 개의 보조화소그룹(PGU)만 포함된 것으로 도시하고 있으나, 다른 실시예로, 기본 유닛(U)에는 1개 이상의 보조화소그룹(PGU)이 포함될 수 있다. 또한, 보조화소그룹(PGU)에 포함된 보조 부화소(Pa)들의 면적도 다양하게 변형될 수 있다.
도 13c를 참조하면, 컴포넌트영역(CA)의 화소 배치 구조는 스트라이프(stripe) 구조로 구비될 수 있다. 즉, 적색 부화소(Pr), 녹색 부화소(Pg) 및 청색 부화소(Pb)는 x 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있다. 이 때, 적색 부화소(Pr), 녹색 부화소(Pg) 및 청색 부화소(Pb)는 y 방향의 장변을 가질 수 있다.
또는, 도시된 바와 달리, 적색 부화소(Pr), 녹색 부화소(Pg) 및 청색 부화소(Pb)는 y 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있다. 이 때, 적색 부화소(Pr), 녹색 부화소(Pg) 및 청색 부화소(Pb)는 x 방향의 장변을 가질 수 있다.
상기와 같은 보조 부화소의 배열 및 형상은 상기에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 배열될 수 있으며, 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 패널(10)의 일부를 나타낸 개략적인 단면도로, 메인표시영역(MDA) 및 컴포넌트영역(CA)을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 12를 참조하면, 표시 패널(10)은 메인표시영역(MDA) 및 컴포넌트영역(CA)을 포함한다. 메인표시영역(MDA)에는 메인 부화소(Pm)가 배치되고, 컴포넌트영역(CA)에는 보조 부화소(Pa)와 투과영역(TA)이 배치된다. 메인표시영역(MDA)에는 메인 박막트랜지스터(TFT)와 메인 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 메인 화소회로(PC) 및 메인 화소회로(PC)와 연결된 표시요소로써 메인 유기발광다이오드(OLED)가 배치될 수 있다. 컴포넌트영역(CA)에는 보조 박막트랜지스터(TFT')와 보조 스토리지 커패시터(Cst')를 포함하는 보조 화소회로(PC') 및 보조 화소회로(PC')와 연결된 표시요소로써 보조 유기발광다이오드(OLED')가 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 표시 요소로써 유기발광다이오드가 채용된 것을 예를 들고 있으나, 다른 실시예로 표시 요소로써 무기 발광 소자, 또는 양자점 발광 소자가 채용될 수 있다.
이하, 표시 패널(10)에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다. 표시 패널(10)은 기판(100), 버퍼층(111), 회로층(PCL), 및 표시요소층(EDL)이 적층되어 구비될 수 있다.
전술한 바와 같이, 기판(100)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(100)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(111)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNX)으로 구비될 수 있다. 버퍼층(111)은 제1버퍼층(111a) 및 제2버퍼층(111b)이 적층되도록 구비될 수 있다.
컴포넌트영역(CA)에서, 제1버퍼층(111a)과 제2버퍼층(111b) 사이에는 하부금속층(BML)이 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 하부금속층(BML)은 기판(100)과 제1버퍼층(111a) 사이에 배치될 수 있다. 하부금속층(BML)은 보조 화소회로(PC')의 하부에 배치되어, 컴포넌트 등으로부터 방출되는 빛에 의해서 보조 박막트랜지스터(TFT')의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하부금속층(BML)은 컴포넌트 등으로부터 방출되거나 컴포넌트로 향하는 빛이 보조 화소회로(PC')에 연결된 배선들 사이의 좁은 틈을 통해 회절하는 것을 방지할 수 있다. 하부금속층(BML)은 투과영역(TA)에는 존재하지 않는다.
또한, 하부금속층(BML)은 다른 층에 배치된 배선(GCL)과 컨택홀을 통해 연결될 수 있다. 하부금속층(BML)은 상기 배선(GCL)으로부터 정전압 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 하부금속층(BML)은 구동전압(ELVDD) 또는 스캔 신호를 제공받을 수 있다. 하부금속층(BML)은 정전압 또는 신호를 제공받음에 따라 정전기 방전이 발생될 확률을 현저히 줄일 수 있다. 하부금속층(BML)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 하부금속층(BML)은 전술한 물질의 단일층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
회로층(PCL)은 버퍼층(111) 상에 배치되며, 화소회로(PC, PC'), 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 층간절연층(115), 및 평탄화층(117)을 포함할 수 있다. 메인 화소회로(PC)는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 메인 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있으며, 보조 화소회로(PC')는 보조 박막트랜지스터(TFT') 및 보조 스토리지 커패시터(Cst')를 포함할 수 있다.
버퍼층(111) 상부에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 제1반도체층(A1), 제1게이트전극(G1), 제1소스전극(S1), 제1드레인전극(D1)을 포함하고, 보조 박막트랜지스터(TFT)는 제2반도체층(A2), 제2게이트전극(G2), 제2소스전극(S2), 제2드레인전극(D2)을 포함한다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 메인 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 메인 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다. 보조 박막트랜지스터(TFT')는 보조 유기발광다이오드(OLED')와 연결되어 보조 유기발광다이오드(OLED')를 구동할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 상기 버퍼층(111) 상에 배치되며, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
제2반도체층(A2)은 상기 제2버퍼층(111b)을 사이에 두고 하부금속층(BML)과 중첩할 수 있다. 일 실시예로서, 제2반도체층(A2)의 폭은 하부금속층(BML)의 폭 보다 작게 형성될 수 있으며, 따라서 기판(100)에 수직한 방향에서 사영하였을 때 제2반도체층(A2)은 전체적으로 하부금속층(BML)과 중첩할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)을 덮도록 제1게이트절연층(112)이 구비될 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1게이트절연층(112) 상부에는 상기 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)과 각각 중첩되도록 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)이 배치된다. 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 Mo의 단층일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 상기 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1상부 전극(CE2) 및 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2상부 전극(CE2')이 배치될 수 있다.
메인표시영역(MDA)에서 제1상부 전극(CE2)은 그 아래의 제1게이트전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제1게이트전극(G1) 및 제1상부 전극(CE2)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1하부 전극(CE1)일 수 있다.
컴포넌트영역(CA)에서 제2상부 전극(CE2')은 그 아래의 제2게이트전극(G2)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제2게이트전극(G2) 및 제2상부 전극(CE2')은 보조 스토리지 커패시터(Cst')를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2하부 전극(CE1')일 수 있다.
제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(115)은 상기 제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')을 덮도록 형성될 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 층간절연층(115)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
이러한 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)을 통칭하여 무기절연층(IIL)이라고 하면, 무기절연층(IIL)은 투과영역(TA)에 대응하는 제1홀(H1)을 가질 수 있다. 제1홀(H1)은 버퍼층(111) 또는 기판(100)의 상면의 일부를 노출시킬 수 있다. 제1홀(H1)은 투과영역(TA)에 대응되도록 형성된 제1게이트절연층(112)의 개구, 제2게이트절연층(113)의 개구 및 층간절연층(115)의 개구가 중첩된 것일 수 있다. 이러한 개구들은 별도의 공정을 통해서 각각 형성되거나 동일한 공정을 통해서 동시에 형성될 수 있다. 이러한 개구들이 별도의 공정으로 형성되는 경우, 제1홀(H1)의 내측면은 매끄럽지 않고 계단 형상과 같은 단차를 가질 수도 있다.
물론 이와 달리, 무기절연층(IIL)은 버퍼층(111)을 노출하는 제1홀(H1)이 아닌 그루브(groove)를 가질 수도 있다. 또는, 무기절연층(IIL)은 투과영역(TA)에 대응하는 제1홀(H1)이나 그루브를 갖지 않을 수도 있다. 무기절연층(IIL)은 대체로 우수한 광 투과율을 갖는 무기 절연 물질을 포함하는바, 투과영역(TA)에 대응하는 홀이나 그루브를 갖지 않더라도 충분한 투과율을 가져, 컴포넌트(40, 도 2 참조)가 충분한 양의 광을 송/수신하도록 할 수 있다.
소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 층간절연층(115) 상에 배치된다. 소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)를 덮도록 평탄화층(117)이 배치될 수 있다. 평탄화층(117)은 그 상부에 배치되는 제1화소전극(121) 및 제2화소전극(121')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
평탄화층(117)은 유기물질 또는 무기물질을 포함할 수 있으며, 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다. 이러한, 평탄화층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다. 한편, 평탄화층(117)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 평탄화층(117)을 형성할 시, 층을 형성한 후 평탄한 상면을 제공하기 위해서 그 층의 상면에 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
평탄화층(117)은 투과영역(TA)에 대응하여 제2홀(H2)을 가질 수 있다. 제2홀(H2)은 제1홀(H1)과 중첩할 수 있다. 도 12에서는 제2홀(H2)이 제1홀(H1) 보다 크게 형성된 것으로 도시하고 있다. 다른 실시예로, 평탄화층(117)은 무기절연층(IIL)의 제1홀(H1)의 가장자리를 덮도록 구비되어, 제2홀(H2)의 면적이 제1홀(H1)의 면적보다 좁게 형성될 수 있다.
평탄화층(117)은 메인 박막트랜지스터(TFT)의 제1소스전극(S1) 및 제1드레인전극(D1) 중 어느 하나를 노출시키는 비아홀을 가지며, 제1화소전극(121)은 이 비아홀을 통해 제1소스전극(S1) 또는 제1드레인전극(D1)과 컨택하여 메인 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 평탄화층(117)은 보조 박막트랜지스터(TFT')의 제2소스전극(S2) 및 제2드레인전극(D2) 중 어느 하나를 노출시키는 비아홀을 가지며, 제2화소전극(121')은 이 비아홀을 통해 제2소스전극(S2) 또는 제2드레인전극(D2)과 컨택하여 보조 박막트랜지스터(TFT')에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1화소전극(121)과 제2화소전극(121')은 인듐주석산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 제1화소전극(121)과 제2화소전극(121')은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 예컨대 제1화소전극(121)과 제2화소전극(121')은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막들을 갖는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 제1화소전극(121)과 제2화소전극(121')은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조를 가질 수 있다.
화소정의막(119)은 평탄화층(117) 상에서, 제1화소전극(121) 및 제2화소전극(121') 각각의 가장자리를 덮으며, 제1화소전극(121) 및 제2화소전극(121')의 중앙부를 노출하는 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)를 구비할 수 있다. 상기 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)에 의해서 유기발광다이오드(OLED, OLED')의 발광영역, 즉, 부화소(Pm, Pa)의 크기 및 형상이 정의된다.
화소정의막(119)은 화소전극(121, 121')의 가장자리와 화소전극(121, 121') 상부의 대향전극(123)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(121, 121')의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(119)은 투과영역(TA)에 위치하는 제3홀(H3)을 구비할 수 있다. 제3홀(H3)은 제1홀(H1) 및 제2홀(H2)과 중첩할 수 있다. 제1홀(H1) 내지 제3홀(H3)에 의해, 투과영역(TA)에서의 광 투과율이 향상될 수 있다. 한편, 도 12에서는 버퍼층(111)은 투과영역(TA)에 대응하여 연속적으로 배치된 것으로 도시하고 있으나, 버퍼층(111)은 투과영역(TA)에 위치하는 홀을 구비할 수 있음은 물론이다. 제1홀(H1) 내지 제3홀(H3)의 내측면에는 후술할 대향전극(123)의 일부가 배치될 수 있다.
화소정의막(119)의 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)의 내부에는 제1화소전극(121) 및 제2화소전극(121')에 각각 대응되도록 형성된 제1발광층(122b) 및 제2발광층(122b')이 배치된다. 제1발광층(122b)과 제2발광층(122b')은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제1발광층(122b)과 제2발광층(122b')의 상부 및/또는 하부에는 유기 기능층(122e)이 배치될 수 있다. 유기 기능층(122e)은 제1기능층(122a) 및/또는 제2기능층(122c)를 포함할 수 있다. 제1기능층(122a) 또는 제2기능층(122c)는 생략될 수 있다.
제1기능층(122a)은 제1발광층(122b)과 제2발광층(122b')의 하부에 배치될 수 있다. 제1기능층(122a)은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제1기능층(122a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)일 수 있다. 또는, 제1기능층(122a)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다. 제1기능층(122a)은 메인표시영역(MDA)과 컴포넌트영역(CA)에 포함된 유기발광다이오드(OLED, OLED')들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제2기능층(122c)은 상기 제1발광층(122b) 및 제2발광층(122b') 상부에 배치될 수 있다. 제2기능층(122c)은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제2기능층(122c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(122c)은 메인표시영역(MDA)과 컴포넌트영역(CA)에 포함된 유기발광다이오드(OLED, OLED')들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제2기능층(122c) 상부에는 대향전극(123)이 배치된다. 대향전극(123)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(123)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(123)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(123)은 메인표시영역(MDA)과 컴포넌트영역(CA)에 포함된 유기발광다이오드(OLED, OLED')들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
상기와 같은 대향전극(123)은 메인 부화소(Pm)에 배치되는 메인부화소대향전극(123-1)과 보조부화소(Pa)에 배치되는 보조부화소대향전극(123-2)을 포함할 수 있다.
메인표시영역(MDA)에 형성된 제1화소전극(121)으로부터 대향전극(123)까지의 층들은 메인 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 컴포넌트영역(CA)에 형성된 제2화소전극(121')으로부터 대향전극(123)까지의 층들은 보조 유기발광다이오드(OLED')를 이룰 수 있다.
대향전극(123) 상에는 유기물질을 포함하는 상부층(150)이 형성될 수 있다. 상부층(150)은 대향전극(123)을 보호하는 동시에 광추출 효율을 높이기 위해서 마련된 층일 수 있다. 상부층(150)은 대향전극(123) 보다 굴절률이 높은 유기물질을 포함할 수 있다. 또는, 상부층(150)은 굴절율이 서로 다른층들이 적층되어 구비될 수 있다. 예컨대, 상부층(150)은 고굴절률층/저굴절률층/고굴절률층이 적층되어 구비될 수 있다. 이 때, 고굴절률층의 굴절률은 1.7이상 일 수 있으며, 저굴절률층의 굴절률은 1.3이하 일 수 있다.
상부층(150)은 추가적으로 LiF를 포함할 수 있다. 또는, 상부층(150)은 추가적으로 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx)와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제1기능층(122a), 제2기능층(122c), 대향전극(123), 및 상부층(150)은 투과영역(TA)에 대응하는 투과홀(TAH)을 구비할 수 있다. 즉, 제1기능층(122a), 제2기능층(122c), 대향전극(123), 및 상부층(150) 각각이 투과영역(TA)에 대응하는 개구들을 가질 수 있다. 그러한 개구들의 면적은 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 대향전극(123)의 개구의 면적은 투과홀(TAH)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다.
이러한 투과홀(TAH)이 투과영역(TA)에 대응한다는 것은, 투과홀(TAH)이 투과영역(TA)과 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 이 때, 투과홀(TAH)의 면적은 무기절연층(IIL)에 형성된 제1홀(H1)의 면적보다 좁게 구비될 수 있다. 이를 위해, 도 12에서는 투과홀(TAH)의 폭(Wt)이 제1홀(H1)의 폭보다 작은 것으로 도시하고 있다. 여기서, 투과홀(TAH)의 면적은 투과홀(TAH)을 구성하는 개구들 중 가장 좁은 면적을 갖는 개구의 면적으로 정의될 수 있다. 제1홀(H1)의 면적 역시 제1홀(H1)을 구성하는 개구들 중 가장 좁은 면적을 갖는 개구의 면적으로 정의될 수 있다.
투과홀(TAH)에 의해, 투과영역(TA)에서 대향전극(123)의 일부가 존재하지 않게 되고, 이를 통해 투과영역(TA)에서의 광 투과율이 현저히 높아질 수 있다. 이러한 투과홀(TAH)을 구비한 대향전극(123)은 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 일 실시예로, 대향전극(123)을 형성하는 물질을 기판(100) 전면에 형성한 후, 투과영역(TA)에 대응하는 부분을 레이저 리프트 오프(laser lift off)를 통해 제거하여, 투과홀(TAH)을 갖는 대향전극(123)을 형성할 수 있다. 다른 실시예로, MSP(metal self patterning) 공법을 통해 투과홀(TAH)을 갖는 대향전극(123)을 형성할 수 있다. 또 다른 실실시예로, FMM(fine metal mask)을 이용하여 대향전극(123)을 증착하는 방식을 통해 투과홀(TAH)를 갖는 대향전극(123)을 형성할 수도 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 13을 참고하면, 표시 패널(10)의 보조 화소회로(PC')에 산화물 반도체로 구비된 박막트랜지스터와 폴리 실리콘으로 구비된 박막트랜지스터를 포함한다는 점에서 도 12의 실시예와 차이가 있다. 도 13에서는 컴포넌트영역(CA)만을 도시하고 있으나, 메인표시영역(MDA)의 메인 화소회로(PC)에도 컴포넌트영역(CA)의 보조 화소회로(PC')와 마찬가지로 적용될 수 있다.
표시 패널(10)의 화소회로(PC')는 다결정 실리콘으로 이루어진 제2반도체층(A2)을 포함하는 제1박막트랜지스터(TFTp')와 산화물 반도체로 이루어진 제3반도체층(A3)을 포함하는 제2박막트랜지스터(TFTo')를 포함할 수 있다.
제1박막트랜지스터(TFTp')은 제2반도체층(A2), 제2게이트전극(G2), 제2소스전극(S2), 제2드레인전극(D2)을 포함한다. 제1박막트랜지스터(TFTp')은 도 12를 참고하여 설명한 보조 박막트랜지스터(TFT')와 실질적으로 동일하게 구비되며, 제1박막트랜지스터(TFTp')의 제2반도체층(A2)은 다결정 실리콘으로 구비될 수 있다.
한편, 본 실시예의 회로층(PCL)은 층간절연층(115)이 제1층간절연층(115a) 및 제2층간절연층(115b)으로 구비되는 점에서 차이가 있다.
제2박막트랜지스터(TFTo')는 제3반도체층(A3), 제3게이트전극(G3), 제3소스전극(S3), 제3드레인전극(D3)을 포함할 수 있다. 제3반도체층(A3)은 제1층간절연층(115a) 상에 배치될 수 있다. 즉, 제3반도체층(A3)은 제2반도체층(A2)과는 다른 층에 배치될 수 있다. 제3반도체층(A3)은 채널영역 및 채널영역 양측에 배치된 소스영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제3반도체층(A3)은 산화물 반도체로 구비될 수 있다. 예컨대, 제3반도체층(A3)은 Zn 산화물계 물질로, Zn 산화물, In-Zn 산화물, Ga-In-Zn 산화물 등으로 형성될 수 있다. 또는, 제3반도체층(A3)은 ZnO에 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn)과 같은 금속이 함유된 IGZO(In-Ga-Zn-O), ITZO(In-Sn-Zn-O), 또는 IGTZO(In-Ga-Sn-Zn-O) 반도체로 구비될 수 있다.
제3반도체층(A3)의 소스 영역 및 드레인 영역은 산화물 반도체의 캐리어 농도를 조절하여 도전성화하여 형성될 수 있다. 예컨대, 제3반도체층(A3)의 소스 영역 및 드레인 영역은 산화물 반도체에 수소(H) 계열 가스, 불소(F) 계열의 가스, 또는 이들의 조합을 이용한 플라즈마 처리를 통해서 캐리어 농도를 증가시킴으로서 형성될 수 있다.
제3반도체층(A3)의 채널영역과 중첩하여 제3게이트전극(G3)이 배치되고, 제3반도체층(A3)와 제3게이트전극(G3) 사이에는 제3게이트절연층(116)이 배치될 수 있다. 즉, 제3게이트전극(G3)은 제3게이트절연층(116)에 의해서 제3반도체층(A3)와 절연될 수 있다. 제3게이트절연층(116)은 제3게이트전극(G3)의 형상에 따라 패터닝되어 구비될 수 있다.
제3게이트절연층(116)은 산화물 또는 질화물을 포함하는 무기물을 포함할 수 있다. 예컨대, 제3게이트절연층(116)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 제3게이트전극(G3)은 제3게이트절연층(116) 상에 배치되며, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.
제2층간절연층(115b)은 제3박막트랜지스터(TFT3)의 제3게이트전극(G3)을 덮으며 기판(100)의 상면에 배치될 수 있다. 제2층간절연층(115b) 상부에는 제3소스전극(S3) 및 제3드레인전극(D3)이 배치될 수 있다.
제3소스전극(S3) 및 제3드레인전극(D3)은 제2층간절연층(115b)를 관통하는 컨택홀을 통해 각각 제3반도체층(A3)의 소스영역과 드레인영역에 접촉할 수 있다. 제3소스전극(S3) 및 제3드레인전극(D3)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
다결정 실리콘으로 구성된 반도체층을 구비한 박막트랜지스터는 높은 신뢰성을 가지는 바, 구동 박막트랜지스터로 채용하여, 고품질의 표시 패널을 구현할 수 있다.
산화물 반도체는 높은 캐리어 이동도(high carrier mobility) 및 낮은 누설전류를 가지므로, 구동 시간이 길더라도 전압 강하가 크지 않다. 즉, 저주파 구동 시에도 전압 강하에 따른 화상의 색상 변화가 크지 않으므로, 저주파 구동이 가능하다. 이와 같이 산화물 반도체의 경우 누설전류가 적은 이점을 갖기에, 구동 박막트랜지스터 이외의 다른 박막트랜지스터 중 적어도 하나에 산화물 반도체를 채용하여 누설 전류를 방지하는 동시에 소비전력을 줄일 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 14에 있어서, 도 12와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 14를 참고하면, 평탄화층(117)이 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)로 구비되고, 메인표시영역(MDA)에 제1금속층(BML1)이 배치되며, 하부금속층(BML)의 하부홀(BMLH)에 의해서 투과영역(TA)이 정의되는 점에서, 도 12의 실시예와 차이가 있다.
표시 패널(10)의 회로층(PCL)은 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1평탄화층(117a)과 제2평탄화층(117b) 사이에 배선 등의 도전 패턴을 형성할 수 있어, 고집적화에 유리할 수 있다.
제1평탄화층(117a)은 화소회로(PC, PC')를 덮도록 배치될 수 있다. 제2평탄화층(117b)은 상기 제1평탄화층(117a) 상에 배치되며, 화소전극(121, 121')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다. 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)은 유기물질 또는 무기물질을 포함할 수 있으며, 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다. 이러한, 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다. 한편, 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)을 형성할 시, 층을 형성한 후 평탄한 상면을 제공하기 위해서 그 층의 상면에 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
제2평탄화층(117b) 상에는 유기발광다이오드(OLED, OLED')가 배치된다. 유기발광다이오드(OLED, OLED')의 화소전극(121, 121')은 평탄화층(117) 상에 배치된 연결전극(CM, CM')을 통해서 화소회로(PC, PC')와 연결될 수 있다.
제1평탄화층(117a)과 제2평탄화층(117b) 사이에는 연결전극(CM, CM')이 배치될 수 있다. 연결전극(CM, CM')은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 연결전극(CM, CM')은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 표시 패널(10)은 메인표시영역(MDA)에 배치된 제1금속층(BML1)을 포함할 수 있다. 상기 제1금속층(BML1)은 기판(100)과 메인 화소회로(PC) 사이에서 메인표시영역(MDA)의 메인 박막트랜지스터(TFT)에 대응되도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1금속층(BML1)은 메인표시영역(MDA)의 일부에 대응되도록 배치될 수 있다. 또는, 제1금속층(BML1)은 메인표시영역(MDA)의 전체에 대응되도록 배치될 수 있다. 또는, 제1금속층(BML1)은 컴포넌트영역(CA)의 하부금속층(BML)과 일체로 형성될 수 있다. 제1금속층(BML1)은 정전압 또는 신호가 인가될 수 있으며, 이에 따라 정전기 방전에 의한 메인 화소회로(PC)의 손상을 방지할 수 있다.
제1금속층(BML1)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 제1금속층(BML1)은 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
컴포넌트영역(CA)의 하부금속층(BML)은 컴포넌트영역(CA) 전체에 대응하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 하부금속층(BML)은 투과영역(TA)과 중첩하는 하부-홀(BMLH)을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하부-홀(BMLH)의 형상 및 크기에 의해서 투과영역(TA)의 형상 및 크기가 정의될 수 있다.
표시 패널(10)은 서로 다른 층에 배치된 제1배선 내지 제4배선(WL1, WL2, WL3, WL3)을 포함할 수 있다.
제1배선(WL1)은 게이트전극(G1, G2)와 동일층인 제1게이트절연층(112) 상에 배치되어, 화소회로(PC, PC')에 스캔 신호를 전달하는 스캔선으로 기능할 수 있다. 또는, 제1배선(WL1)은 발광제어선으로 기능할 수 있다.
제2배선(WL2)은 스토리지 커패시터(Cst, Cst')의 상부 전극(CE2, CE2')와 동일층인 제2게이트절연층(113) 상에 배치되어, 스캔선(SL) 및/또는 발광제어선(EL)으로 기능할 수 있다.
제3배선(WL3)은 층간절연층(115) 상에 배치되어, 화소회로(PC, PC')에 데이터신호를 전달하는 데이터선(DL)으로 기능할 수 있다. 또는, 제3배선(WL3)은 화소회로에 구동전압을 전달하는 구동전압선으로 기능할 수 있다.
제4배선(WL4)은 연결전극(CM, CM')과 동일층인 평탄화층(117) 상에 배치되어, 화소회로에 구동전압을 전달하는 구동전압선 또는 화소회로에 데이터 신호를 전달하는 데이터선으로 기능할 수 있다.
제1내지 제4배선(WL1 ~ WL4)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 또는, 제1내지 제4배선(WL1 ~ WL4)은 투명 도전성 물질로 구비될 수 있다. 제1내지 제4배선(WL1 ~ WL4) 각각은 동일 물질을 포함하거나 서로 다른 물질로 구비될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 15를 참고하면, 도 15에 있어서, 도 12와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들의 중복 설명은 생략한다. 도 15의 실시예는 기판(100)이 투과영역(TA)에 대응하는 그루브(100GR)을 가진다는 점에서 도 12의 실시예와 차이가 있다.
표시 패널의 기판(100)은 순차적으로 적층된 제1베이스층(101), 제1무기 배리어층(102), 제2베이스층(103) 및 제2무기 배리어층(104)을 포함할 수 있다. 제1베이스층(101)과 제2베이스층(103)은 각각 전술한 것과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 제1무기 배리어층(102)과 제2무기 배리어층(104) 각각은 외부로부터의 불순물의 침투를 방지하는 배리어층으로서, 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON)와 같은 무기물을 포함하며, 각각 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 투과영역(TA)에 대응하여 기판(100)은 그루브(100GR)를 가질 수 있다. 그루브(100GR, groove)는 기판(100)이 아래 방향(-z 방향)으로 일부가 제거되고 일부는 남아있는 영역을 의미할 수 있다. 예컨대, 제1베이스층(101) 및 제1무기 배리어층(102)은 투과영역(TA)에 걸쳐서 연속적일 수 있다. 그리고 제2베이스층(103) 및 제2무기 배리어층(104)은 투과영역(TA)에 대응하는 개구(103OP, 104OP)를 가질 수 있다. 이러한 형상에 의해서 기판(100)은 그루브(100GR)를 구비할 수 있다. 즉, 기판(100)의 그루브(100GR)는 제2무기 배리어층(104)의 개구(104OP), 제2베이스층(103)의 개구(103OP), 및 상기 개구(104OP, 103OP)들에 의해서 노출된 제1무기 배리어층(102)의 상면(102S)으로 구비될 수 있다.
기판(100)은 다양한 형태로 그루브(100GR)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1무기 배리어층(102)의 (+z 방향) 상면의 일부도 제거될 수 있으며, 이와 달리 제2베이스층(103)의 (-z 방향) 하면은 제거 되지 않고 잔존할 수도 있다. 기판(100)의 그루브(100GR)에 의해, 투과영역(TA)에서 기판(100)의 두께가 얇게 되고, 이를 통해 투과영역(TA)에서의 광 투과율이 현저히 높아질 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 버퍼층(111)도 투과영역(TA)에 대응한 버퍼홀(111H)을 구비할 수 있다.
전술한 실시예들에 있어서, 투과영역(TA)의 광 투과율을 높이기 위해서 기판(100)에 그루브를 형성하거나, 버퍼층(111), 무기절연층(IIL), 평탄화층(117), 화소정의막(119)에 각각 투과영역(TA)에 대응한 버퍼홀(111H), 제1내지 제3홀(H3)을 구비한 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
표시 패널(10)의 기판(100), 버퍼층(111), 무기절연층(IIL), 평탄화층(117), 및 화소정의막(119) 각각은 광 투과율이 높은 물질로 구비되는 바, 컴포넌트영역(CA) 하부에 배치된 컴포넌트(40, 도 2 참조)의 종류에 따라서 버퍼홀(111H), 제1내지 제3홀(H1 ~ H3)은 구비되지 않을 수 있다.
도 16a는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 16b는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 16c는 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 16a 내지 도 16c에 있어서, 구체적으로 표시 패널의 컴포넌트영역의 일부를 도시한다.
도 16a을 참조하면, 무기절연층(IIL)은 투과영역(TA)에 대응하여 연속적으로 배치될 수 있다. 또는, 무기절연층(IIL)의 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 층간절연층(115) 중 적어도 하나는 투과영역(TA)에 대응하여 연속적으로 배치될 수 있다. 한편, 평탄화층(117) 및 화소정의막(119) 각각은 투과영역(TA)에 대응하여 무기절연층(IIL)의 상면을 노출하는 제2홀(H2) 및 제3홀(H3)을 구비할 수 있다.
도 16b을 참조하면, 무기절연층(IIL)과 평탄화층(117)은 투과영역(TA)에 대응하여 연속적으로 배치될 수 있고, 화소정의막(119)은 투과영역(TA)에 대응하여 무기절연층(IIL)의 상면을 노출하는 제3홀(H3)을 구비할 수 있다. 도시하지 않았으나, 화소정의막(119)도 투과영역(TA)에 대응하여 연속적으로 배치될 수 있다.
도 16c를 참조하면, 무기절연층(IIL)은 투과영역(TA)에 대응한 제1홀(H1)을 구비하되, 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)은 상기 제1홀(H1) 내부를 채우도록 구비될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)은 기판(100) 및 버퍼층(111)의 굴절률과 유사한 굴절율을 갖는 투명 유기물질로 구비될 수 있다. 예컨대, 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)은 광 투과율이 높은 실록산계 유기물질로 구비될 수 있다. 실록산계 유기물질은 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane), 옥타메틸트리실록산(Octamethyltrisiloxane), 데카메틸테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 도데카메틸펜타실록산(Dodecamethylpentasiloxane) 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxanes)을 포함할 수 있다.
투과영역(TA)에 대응하여, 기판(100) 및 버퍼층(111)과 굴절율이 유사한 평탄화층(117)이 배치됨에 따라, 굴절율 차이에 의한 광 투과율의 손실을 최소화할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 17에 있어서, 도 12와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 17을 참조하면, 보조 부화소(Pa)의 크기는 상기 보조 부화소(Pa)와 동일 색상을 내는 메인 부화소(Pm)의 크기에 비해서 크게 구비될 수 있다. 즉, 보조 부화소(Pa)의 크기를 정의하는 화소정의막(119)의 제2개구(OP2)는 메인 부화소(Pm)의 크기를 정의하는 화소정의막(119)의 제1개구(OP1)의 크기보다 크게 구비될 수 있다.
컴포넌트영역(CA)은 투과영역(TA)을 구비하는 바, 보조 부화소(Pa)의 크기가 메인 부화소(Pm)와 동일한 크기를 가지는 경우, 보조 부화소(Pa)와 메인 부화소(Pm)를 구현하는 유기발광다이오드(OLED. OLED')에 동일한 전류를 인가하게 되면 전체적으로 볼 때, 컴포넌트영역(CA)의 휘도가 저하될 수 있다. 한편, 컴포넌트영역(CA)의 휘도를 보상하기 위해서 컴포넌트영역(CA)에 배치된 보조 유기발광다이오드(OLED')에 더 많은 전류를 인가하는 경우, 상기 보조 유기발광다이오드(OLED')는 쉽게 열화될 수 있다.
본 실시예에 있어서는 컴포넌트영역(CA)에서 보조 부화소(Pa)들의 크기를 동일 색상을 내는 메인 부화소(Pm)보다 크게 구비하여 보조 유기발광다이오드(OLED')의 열화를 방지하면서도 컴포넌트영역(CA)의 휘도 보상할 수 있다. 이를 위해서 컴포넌트영역(CA)에서는 보조 부화소(Pa)들의 크기가 크게 구비될 수 있는 화소 배치 구조를 채용할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다.
도 18을 참고하면, 표시 장치(미도시)는 표시 장치의 제조장치(400)를 통하여 제조될 수 있다.
표시 장치의 제조장치(400)는 챔버(410), 마스크 조립체(420), 제1지지부(430), 제2지지부(440), 증착원(450), 자기력생성부(460), 비젼부(470) 및 압력조절부(480)를 포함할 수 있다.
챔버(410)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 챔버(410)의 일부는 개구되도록 형성될 수 있다. 이때, 챔버(410)의 개구된 부분에는 개폐 가능하도록 게이트밸브(411)가 배치될 수 있다.
마스크 조립체(420)는 챔버(410) 내부에 선택적으로 배치될 수 있다. 이때, 마스크 조립체(420)는 마스크 프레임(421) 및 마스크 시트(422)를 포함할 수 있다.
마스크 프레임(421)은 복수개의 프레임이 서로 연결되어 형성되며, 내부에 개구부를 포함할 수 있다. 이때, 마스크 프레임(421)은 하나의 개구부를 포함하거나 서로 구분되는 복수개의 개구부를 포함할 수 있다. 이러한 경우 마스크 프레임(421)은 창틀 등과 같이 격자 형태로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 프레임(421)은 중앙에 하나의 개구부를 구비하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
마스크 시트(422)는 마스크 프레임(421)에 인장된 상태로 고정될 수 있다. 이때, 마스크 시트(422)는 증착물질이 통과하도록 개구부가 배치될 수 있다. 마스크 시트(422)는 하나 구비되거나 복수개 구비될 수 있다. 마스크 시트(422)가 하나 구비되는 경우 마스크 시트(422)는 마스크 프레임(421) 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예로써 마스크 시트(422)가 복수개 구비되는 경우 복수개의 마스크 시트(422)는 마스크 프레임(421)의 일변을 따라 서로 인접하도록 배치되어 마스크 프레임(421) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 마스크 시트(422)는 도 18의 x방향 또는 y방향으로 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 시트(422)가 하나 구비되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 마스크 조립체(420)는 마스크 프레임(421) 및 마스크 시트(422) 이외에도 마스크 프레임(421)에 배치되는 지지프레임(미도시)을 더 포함하는 것도 가능하다. 상기 지지프레임은 마스크 프레임(421)의 개구부에 배치될 수 있으며, 마스크 시트(422)가 복수개 구비되는 경우 상기 지지프레임은 인접하는 마스크 시트(422)의 사이를 차폐하거나 마스크 시트(422)의 길이 방향과 수직한 방향으로 배열되는 것도 가능하다. 다른 실시예로써 마스크 시트(422)가 하나 구비되는 경우 상기 지지프레임은 마스크 시트(422)의 내부에 배치된 구조물과 중첩되도록 배치됨으로써 마스크 시트(422)를 지지하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 조립체(420)는 상기 지지프레임을 구비하지 않는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 마스크 조립체(420)는 마스크 프레임(421) 상에 마스크 시트(422)를 결합하여 제조할 수 있다. 이때, 마스크 시트(422)는 마스크 프레임(421)에 인장된 상태에서 용접으로 고정될 수 있다.
제1지지부(430)는 기판(100)이 안착할 수 있다. 이때, 제1지지부(430)는 기판(100)의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들면, 제1지지부(430)는 UVW 스테이지를 포함할 수 있다.
제2지지부(440)는 마스크 조립체(420)가 안착될 수 있다. 이때, 제2지지부(440)는 제1지지부(430)와 유사하게 마스크 조립체(420)의 위치를 조절하는 것이 가능하다.
상기와 같은 제1지지부(430) 및 제2지지부(440) 중 적어도 하나는 챔버(410) 내부에 승하강되는 것도 가능하다. 이러한 경우 제1지지부(430) 및 제2지지부(440) 중 적어도 하나는 디스플레이 기판(D)과 마스크 프레임(421) 사이의 간격을 조절하는 것이 가능하다.
증착원(450)은 증착물질이 수납된 후 증착물질을 기화시키거나 승화시켜 챔버(410)로 공급할 수 있다. 이때, 증착원(450)은 내부에 히터를 포함할 수 있으며, 히터의 작동에 의해 증착원(450) 내부의 증착물질을 가열함으로써 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 상기와 같은 경우 증착원(450)은 챔버(410)의 중앙 또는 모서리에 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착원(450)이 챔버(410)의 모서리에 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
자기력생성부(460)는 챔버(410)에 배치되어 기판(100)과 마스크 조립체(420)를 밀착시킬 수 있다. 이때, 자기력생성부(460)는 자기력을 생성하는 전자석 또는 영구자석 등을 포함할 수 있다.
비젼부(470)는 챔버(410)에 배치되어 마스크 조립체(420) 및 기판(100)의 위치를 촬영할 수 있다. 이때, 비젼부(470)는 마스크 조립체(420) 및 기판(100) 중 적어도 하나의 얼라인마크 등을 촬영할 수 있다.
압력조절부(480)는 챔버(410)와 연결되어 챔버(410) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 이때, 압력조절부(480)는 챔버(410)와 연결되는 연결배관(481) 및 연결배관(481)에 배치되는 펌프(482)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 표시 장치의 제조장치(400)의 작동을 살펴보면, 디스플레이 기판(D) 및 마스크 조립체(420)를 챔버(410) 내부로 장입할 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(D)은 도 12 내지 도 16에서 기판(100) 상에 버퍼층(111)에서 유기 기능층(122e)까지 적층된 구조물일 수 있다.
비젼부(470)로 디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(420)의 위치를 촬영하여 이를 근거로 디스플레이 기판(D) 및 마스크 조립체(420) 중 적어도 하나의 위치를 조절하여 디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(420)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 이후 자기력생성부(460)로 마스크 조립체(420)와 디스플레이 기판(D)을 밀착시킬 수 있다.
증착원(450)가 증착물질을 공급하는 경우 증착물질은 마스크 조립체(420)를 통과하여 디스플레이 기판(D)에 증착될 수 있다. 이때, 증착물질은 디스플레이 기판(D)에 증착되어 메인부화소대향전극(미도시) 및 보조부화소대향전극(미도시)을 형성할 수 있다. 상기와 같은 경우 압력조절부(480)는 챔버(410) 내부의 기체를 외부로 배출시킬 수 있다.
상기와 같이 보조부화소대향전극을 디스플레이 기판(D) 상에 형성하는 경우 보조부화소대향전극은 라인(Line) 형태로 형성될 수 있다. 이때, 보조부화소대향전극은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 보조부화소대향전극은 서로 이격되도록 배열되며, 메인부화소대향전극과 연결될 수 있다. 이러한 경우 각 보조부화소대향전극은 일 방향으로 길게 형성되어 메인부화소대향전극과 연결될 수 있다.
상기와 같이 각 대향전극을 형성한 후 상부층 및 봉지부재를 순차적으로 대향전극 상에 형성하여 표시 장치를 제조할 수 있다.
따라서 표시 장치의 제조장치(400)는 변형을 최소화한 마스크 조립체(420)를 사용함으로써 디스플레이 기판(D)에 정밀한 패턴으로 보조부화소대향전극을 형성하는 것이 가능하다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 보여주는 사시도이다. 도 20a 내지 20c는 도 19에 도시된 마스크 시트를 제조방법을 보여주는 평면도이다. 도 20d는 도 20c의 A-A′선을 따라 취한 단면도이다.
도 19 내지 도 20d를 참고하면, 마스크 프레임(421)은 중앙 부분에 증착물질이 통과하는 프레임 개구부(421a)를 포함할 수 있다. 마스크 시트(422)는 마스크 프레임(421) 상에 배치되며, 마스크 프레임(421)의 프레임 개구부(421a)를 차폐할 수 있다.
마스크 시트(422)는 마스크 프레임(421) 상에 배치되며, 적어도 하나 이상의 제1개구부(422a-1)를 포함하는 시트바디부(422a), 제1개구부(422a-1) 측으로 돌출되며, 시트바디부(422a)에 연결되는 시트차단부(422b)를 포함할 수 있다.
시트바디부(422a)는 다양한 형태일 수 있다. 예를 들면, 시트바디부(422a)는 제1개구부(422a-1)가 중앙에 하나 형성된 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 시트바디부(422a)는 제1개구부(422a-1)가 복수개 구비되며, 창틀과 같은 형태일 수 있다. 이러한 경우 시트바디부(422a)는 서로 인접하는 제1개구부(422a-1) 사이에 배치되는 시트지지리브(422c)를 포함할 수 있다. 시트지지리브(422c)는 제1개구부(422a-1) 사이에 배치되어 시트바디부(422a)의 최외곽과 연결될 수 있다.
시트차단부(422b)는 슬릿 형태의 제2개구부(422b-1)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제2개구부(422b-1)는 복수개 구비될 수 있다. 각 제2개구부(422b-1)는 제1방향(예를 들면, 도 21b의 -y방향)으로 길게 형성될 수 있다. 또한, 복수개의 제2개구부(422b-1)는 제2방향(예를 들면, 도 21b의 x방향)으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
상기와 같은 시트차단부(422b)는 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 시트바디부(422a)의 최외곽 또는 시트지지리브(422c)의 외면으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 시트차단부(422b)는 제1방향 또는 제2방향으로 배열되는 시트바디부(422a)의 최외곽 또는 시트지지리브(422c)에 연결될 수 있다.
제2개구부(422b-1)의 폭은 서로 인접하는 제2개구부(422b-1) 사이의 간격(또는 폭)보다 클 수 있다. 이때, 제2개구부(422b-1)의 폭 및 서로 인접하는 제2개구부(422b-1) 사이의 간격(또는 폭)은 도 20c를 기준으로 x방향으로 측정될 수 있다. 상기와 같은 제2개구부(422b-1) 사이에는 시트차단리브(422b-2)가 배치될 수 있다. 이러한 경우 시트차단리브(422b-2)의 폭은 제2개구부(422b-1)의 폭보다 작을 수 있다. 이때, 시트차단리브(422b-2)의 폭은 서로 인접하는 제2개구부(422b-1) 사이의 거리(또는 폭)을 의미할 수 있다. 상기와 같은 경우 제2개구부(422b-1) 사이이 간격(또는 폭)은 대략 100㎛이하일 수 있다.
한편, 상기와 같은 마스크 조립체(420)의 제조방법을 살펴보면, 우선 플레이트 형태의 모재(MA)를 준비할 수 있다. 이후 모재(MA)의 일부를 제거하여 제1개구부(422a-1)를 형성할 수 있다. 이러한 경우 모재(MA)에 포토레지스트를 배치하여 화학적 에칭을 통하여 제1개구부(422a-1)를 형성할 수 있다. 이때, 상기 포토레지스트는 포지티브 형태이거나 네거티브 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 모재(MA)에 레이저를 통하여 모재(MA)의 일부를 제거함으로써 제1개구부(422a-1)를 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 모재(MA)에 제1개구부(422a-1)를 형성하는 경우 시트바디부(422a), 시트지지리브(422c)와 시트차단부(422b)가 남을 수 있다. 이때, 시트차단부(422b)는 상기에서 설명한 것과 같이 각 제1개구부(422a-1)의 내부로 돌출되도록 배치될 수 있다.
상기와 같이 시트차단부(422b)가 배치되면, 시트차단부(422b) 상에 레이저조사부(LS)를 배치하고 레이저조사부(LS)에서 레이저를 분사하여 레이저를 조사할 수 있다. 이러한 경우 레이저조사부(LS)는 레이저를 시트차단부(422b)에 조사함으로써 시트차단부(422b) 상에 제2개구부(422b-1)를 형성할 수 있다. 이러한 제2개구부(422b-1)는 상기에서 설명한 것과 같이 슬릿 형태로 형성될 수 있다.
제1개구부(422a-1) 및 제2개구부(422b-1)가 형성된 마스크 시트(422)를 인장시킨 상태에서 마스크 프레임(421) 상에 배치한 후 마스크 시트(422)와 마스크 프레임(421)을 얼라인할 수 있다. 이후 시트바디부(422a)를 마스크 프레임(421)에 접촉시킨 후 용접으로 고정시킬 수 있다.
상기와 같은 마스크 조립체(420)는 상기에서 설명한 표시 장치의 제조장치에 사용될 수 있다. 이러한 경우 마스크 조립체(420)는 서로 인접하는 제2개구부(422b-1) 사이의 간격을 100㎛이하로 형성하는 경우라고 하더라도 제2개구부(422b-1)의 패턴을 정밀하게 형성하는 것이 가능하다. 또한, 마스크 조립체(420)는 제2개구부(422b-1) 사이의 간격이 100㎛이하가 된다고 하더라도 서로 인접하는 제2개구부(422b-1)가 완전히 분리되는 것이 가능할 뿐만 아니라 정확한 형상의 제2개구부(422b-1)를 형성하는 것이 가능하다.
상기와 같은 마스크 조립체(420)를 사용하여 대향전극을 형성하는 경우 시트차단부(422b)의 테두리 부분은 충분히 얇게 형성됨으로써 시트차단부(422b)의 가장 외곽에 배치된 제2개구부(422b-1)를 통하여 디스플레이 기판(미도시)에 증착되는 보조부화소대향전극(미도시)와 제1개구부(422a-1)를 통하여 상기 디스플레이 기판에 증착되는 메인부화소대향전극(미도시)가 서로 연결될 수 있다. 즉, 도 18에 도시된 증착원(470)에서 증착물질이 마스크 조립체(420)으로 이동하는 경우 증착물질의 일부가 시트차단부(422b)의 테두리 영역의 배면에 배치된 상기 디스플레이 기판 상에 증착됨으로써 제1개구부(422a-1)를 통과하여 상기 디스플레이 기판에 증착된 증착물질, 제2개구부(422b-1)를 통과하여 상기 디스플레이 기판에 증착된 증착물질을 서로 연결시킬 수 있다. 특히 상기와 같은 경우 시트차단부(422b)의 테두리에 배치되는 부분의 폭은 시트차단리브(422b-2)의 폭보다 작을 수 있다. 이러한 경우 시트차단부(422b)의 테두리에 배치된 부분의 폭은 도 20c를 기준으로 아래쪽은 y방향으로 측정하고, 왼쪽과 오른쪽은 x방향으로 측정할 수 있다. 특히 시트차단부(422b)의 테두리에 배치된 부분의 폭은 시트차단부(422b)의 최외측으로부터 제2개구부(422b-1)까지의 직선 거리일 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 보여주는 사시도이다. 도 22a 및 22b는 도 21에 도시된 스틱의 제조방법을 보여주는 평면도이다. 도 22c는 도 22b의 B-B′선을 따라 취한 단면도이다.
도 21 내지 도 22c를 참고하면, 마스크 조립체(420)는 상기의 경우 이외에도 마스크 시트(미도시)를 포함하지 않는 것도 가능하다. 구체적으로 마스크 조립체(420)는 마스크 프레임(421) 및 스틱(423,424)을 포함할 수 있다.
마스크 프레임(421)은 중앙에 프레임 개구부(421a)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 마스크 프레임(421)의 중앙은 홀이 형성될 수 있으며, 복수개의 프레임이 서로 연결되어 폐루프를 형성할 수 있다.
스틱(423,424)은 마스크 프레임(421)에 연결되어 프레임 개구부(421a)를 적어도 2개 이상으로 구분할 수 있다. 이러한 경우 스틱(423,424)은 제1방향 및/또는 제2방향으로 배열될 수 있다. 구체적으로 스틱(423,424)은 제1방향(예를 들면, 도 21에서 x방향 또는 y방향 중 하나)으로 배열될 수 있다. 스틱(423,424)은 제2방향(예를 들면, 도 21의 x방향 또는 y방향 중 다른 하나)으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 스틱(423,424)은 제1방향으로 배열되는 제1스틱(424)과 제2방향으로 배열되는 제2스틱(423)을 포함할 수 있다. 이때, 제1스틱(424)과 제2스틱(423)은 서로 동일하거나 유사한 형태일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1스틱(424)을 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1스틱(424)은 제1스틱바디부(424a)와 제1스틱바디부(424a)로부터 돌출되는 제1스틱차단부(424b)를 포함할 수 있다. 이때, 제1스틱바디부(424a)는 플레이트 형태로 형성되어 마스크 프레임(421)에 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1스틱바디부(424a)는 인장된 상태로 마스크 프레임(421)에 고정될 수 있다.
제1스틱차단부(424b)는 제1스틱바디부(424a)로부터 돌출될 수 있다. 이때, 제1스틱차단부(424b)는 서로 인접하는 제1스틱바디부(424a) 또는 서로 인접하는 제1스틱바디부(424a)와 마스크 프레임(421)이 구획하는 프레임 개구부(421a)의 내부로 돌출될 수 있다. 이러한 제1스틱차단부(424b)는 제1스틱개구부(424b-1)를 포함할 수 있다. 이러한 제1스틱개구부(424b-1)는 상기 도 20c에 도시된 것과 유사하게 슬릿 형태로 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 제1스틱개구부(424b-1)는 슬릿 형태 이외에도 사각형, 마름모, 직사각형, 정사각형, 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상을 갖는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1스틱개구부(424b-1)가 슬릿 형태인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같이 제1스틱개구부(424b-1)가 슬릿 형태인 경우 서로 인접하는 제1스틱개구부(424b-1) 사이의 거리(또는 폭)는 100㎛이하일 수 있다. 특히 제1스틱개구부(424b-1)가 슬릿 형태인 경우 인접하는 제1스틱개구부(424b-1) 사이에는 제1스틱차단리브(424b-2)가 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1스틱차단리브(424b-2)의 폭은 제1스틱개구부(424b-1)의 폭보다 작을 수 있다. 이때, 제1스틱차단리브(424b-2)의 폭은 서로 인접하는 제1스틱개구부(424b-1) 사이의 거리(또는 폭)일 수 있다.
상기와 같은 마스크 조립체(420)의 제조방법을 살펴보면, 우선 마스크 조립체(420)를 제작할 수 있다. 이때, 마스크 조립체(420)는 복수개의 프레임을 서로 연결하거나 용접하여 중앙에 프레임 개구부(421a)를 갖도록 제작할 수 있다.
이후 제1스틱(424) 및 제2스틱(423)을 마스크 조립체(420)에 인장된 상태에서 배치하고 용접을 통하여 마스크 프레임(421)에 제1스틱(424) 및 제2스틱(423)을 고정시킬 수 있다. 이러한 경우 제1스틱(424)은 상기에서 설명한 것과 같이 제1방향으로 배열되며, 제2스틱(423)은 제2방향으로 배열하여 프레임 개구부(421a)를 적어도 2개 이상으로 구획하도록 배치될 수 있다.
상기와 같은 제1스틱(424)은 도 21에 도시된 형태로 제작되어 마스크 프레임(421)에 고정될 수 있다. 구체적으로 플레이트 형태의 모재(MA, 도 20a 참고)에서 제1스틱바디부(424a)와 제1스틱차단부(424b)를 포함하는 부재를 분리할 수 있다. 이때, 모재(MA)에서 제1스틱바디부(424a)와 제1스틱차단부(424b)를 분리하는 방법은 프레스 가공, 화학적 에칭, 레이저 절단 등을 사용할 수 있다.
상기와 같은 과정이 완료되면, 제1스틱차단부(424b)에 레이저조사부(LS)를 통하여 레이저를 조사함으로써 제1스틱개구부(424b-1)를 형성할 수 있다.
상기와 같이 레이저를 통하여 제1스틱개구부(424b-1)를 형성하는 경우 정확한 형상을 갖는 제1스틱개구부(424b-1)를 형성하는 것이 가능하다. 또한, 레이저를 통하여 제1스틱개구부(424b-1)를 형성함으로써 서로 인접하는 제1스틱개구부(424b-1) 사이의 거리(또는 폭)을 100㎛이하로 형성하는 경우에도 서로 인접하는 제1스틱개구부(424b-1)가 연결되거나 하는 등의 결함이 발생하지 않을 수 있다.
제2스틱(423)은 모재(MA)에서 레이저, 프레스 가공, 에칭 등을 통하여 분리할 수 있다. 이때, 제2스틱(423)은 플레이트 형태일 수 있다.
상기와 같은 제1스틱(424)과 제2스틱(423)의 외면으로 구획되는 개구영역의 형태는 상기에서 설명한 메인표시영역(MDA)의 테두리에 대응되도록 형성될 수 있다. 또는 제1스틱(424), 제2스틱(423) 및 마스크 프레임(421)에 의하여 구획되는 개구영역의 형태는 메인표시영역(MDA)의 테두리에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기와 같은 제1스틱차단부(424b)는 상기 도 19 내지 도 20c에서 설명한 시트차단부(424bb)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 따라서 증착물질을 통하여 디스플레이 기판(미도시)에 증착하여 대향전극을 형성하는 경우 제1스틱개구부(424b-1)를 통과하여 상기 디스플레이 기판에 형성되는 보조부화소대향전극과 메인표시영역(미도시)에 형성되는 메인부화소대향전극은 서로 연결될 수 있다.
도 23a은 일 실시예에 따른 대향전극의 패터닝 방법을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 23b는 도 23a의 AI부분을 확대한 평면도이다.
도 23a 및 도 23b를 참고하면, 대향전극(123)은 도 19 또는 도 21에 도시된 마스크 조립체를 통하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 12 내지 도 16에 도시된 기판(100)으로부터 유기 기능층(122e)을 포함하는 디스플레이 기판(미도시)를 상기 도 18에 도시된 표시 장치의 제조장치(400)에 배치하여 증착함으로써 대향전극(123)을 형성할 수 있다. 이때, 대향전극(123)은 도 19에 도시된 마스크 조립체(420) 또는 도 21에 도시된 마스크 조립체(420)에 의해 메인표시영역(MDA)의 전면에 형성되며, 컴포넌트영역(CA)의 일부에만 형성될 수 있다.
구체적으로 대향전극(123)은 메인표시영역(MDA)을 커버 하고, 컴포넌트영역(CA)의 일부를 커버하도록 증착될 수 있다. 이때, 메인부화소대향전극(123-1)은 메인표시영역(MDA)의 전면을 덮도록 배치될 수 있다.
보조부화소대향전극(123-2)은 컴포넌트영역(CA)에 서로 이격되도록 복수개 배치될 수 있다. 이러한 경우 보조부화소대향전극(123-2)은 도 23a에 도시된 바와 같이 라인 형태로 형성될 수 있다. 상기와 같은 경우 보조부화소대향전극(123-2)은 서로 인접하는 보조 부화소의 상부에 배치될 수 있다. 특히 보조부화소대향전극(123-2)은 도 11a, 도 11b, 도 11c에 도시된 보조화소그룹(PGU)을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 보조부화소대향전극(123-2)은 도 11a, 도 11b 및 도 11c의 투과영역(TA) 상에는 배치되지 않을 수 있다. 이때, 보조부화소대향전극(123-2)은 보조화소그룹(PGU)의 보조 부화소의 보조부화소중간층을 덮을 수 있다. 이러한 경우 보조부화소대향전극(123-2)은 적어도 2개 이상의 보조부화소중간층 상에 배치될 수 있다.
상기와 같은 보조부화소대향전극(123-2)은 복수의 보조화소그룹(PGU)을 덮도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 보조부화소대향전극(123-2)의 폭(WI1)은 서로 인접하는 보조부화소대향전극(123-2) 사이의 거리(또는 폭, WI2)보다 클 수 있다. 이때, 상기와 같은 폭(WI1, WI2)은 도 23b를 기준으로 x방향으로 측정될 수 있다.
상기와 같은 경우 컴포넌트영역(CA)의 투과영역(TA)에는 보조부화소대향전극(123-2)이 배치되지 않을 수 있다. 또한, 보조부화소대향전극(123-2)은 줄무늬 형태로 배열될 수 있다.
따라서 표시 장치는 컴포넌트영역(CA)에 투과영역(TA)을 충분히 확보하면서 보조이미지를 구현하는 것이 가능하다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트차단부를 보여주는 사시도이다.
도 24를 참고하면, 시트차단부(422b)는 제1개구부(422a-1) 내부에 완전히 삽입되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 시트차단부(422b)는 제1개구부(422a-1)의 테두리로부터 별도의 시트연결부재(422d)를 통하여 마스크 시트(422)와 연결될 수 있다. 이때, 시트연결부재(422d)의 폭은 서로 인접하는 제2개구부(422b-1) 사이의 폭보다 작을 수 있다. 특히 시트연결부재(422d)의 폭은 증착원(미도시)에서 증착물질이 공급될 때 시트연결부재(422d)의 후면에 증착물질이 도달할 정도로 아주 작을 수 있다. 이러한 경우 증착물질이 입사하는 방향에 따라 시트연결부재(422d)의 하면에 배치된 부재에 증착물질이 도달하여 증착될 수 있다.
상기와 같은 경우 마스크 시트(422)의 제작방법은 상기 도 20a 내지 도 20d에서 설명한 것과 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 모재(미도시)에 제1개구부(미도시)를 형성하면서 시트연결부재(422d) 및 시트차단부(422b)를 형성할 수 있다. 이러한 경우 상기 제1개구부 내부에는 시트연결부재(422d)가 시트차단부(422b)와 시트바디부(422a)를 연결하도록 배치될 수 있다. 이후 시트차단부(422b) 상에 레이저를 통하여 제2개구부(422b-1)를 형성할 수 있다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 25를 참고하면, 마스크 조립체(미도시)는 마스크 프레임(미도시) 및 스틱(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 스틱은 상기 도 21에서 설명한 것과 같이 제1스틱(미도시) 및 제2스틱(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 스틱차단부(미표기)는 상기 제1스틱 및/또는 상기 제2스틱에 구비될 수 있으나 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 스틱차단부는 상기 제1스틱에 구비되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1스틱차단부(424b)는 제1스틱연결부재(424c)에 의해 제1스틱바디부(424a)에 연결될 수 있다. 이러한 경우 제1스틱연결부재(424c)는 제1스틱바디부(424a)로부터 외팔보 형태로 배치될 수 있다. 이때, 제1스틱연결부재(424c)의 폭(예를 들면, 도 25의 x방향으로 측정)은 증착원(미도시)에서 공급되는 증착물질이 제1스틱연결부재(424c)의 후면으로 이동 가능할 정도로 아주 작을 수 있다. 특히 이러한 경우 상기 증착원에서 공급되는 증착물질이 상기 마스크 조립체으로 이동할 때 제1스틱연결부재(424c)에 간섭되지 않는 증착물질의 일부는 제1스틱연결부재(424c)의 후면으로 이동할 수 있다.
상기와 같은 경우 제1스틱차단부(424b)에 의하여 구획되는 프레임 개구부(421a)의 내부에 배치되어 제1스틱차단부(424b)가 배치됨으로써 메인표시영역(미도시)의 내부에 컴포넌트영역(미도시)을 형성하는 것이 가능하다.
이러한 경우 상기 제1스틱은 상기 도 22a 내지 도 22c에서 설명한 것과 유사하게 제조될 수 있다. 예를 들면, 모재(미도시)에서 제1스틱바디부(424a), 제1스틱연결부재(424c), 제1스틱차단부(424b)를 분리할 수 있다. 이후 레이저를 통하여 제1스틱차단부(424b)에 제1스틱개구부(424b-1)를 형성할 수 있다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 26을 참고하면, 제1스틱차단부(424b)는 제1스틱개구부(424b-1)를 포함할 수 있다. 이때, 제1스틱개구부(424b-1)는 서펜타인 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 제1스틱개구부(424b-1)를 통과하여 디스플레이 기판(미도시)에 형성되는 보조부화소대향전극(미도시)는 상기 디스플레이 기판 상에 서펜타인 형태로 배치될 수 있다. 이러한 경우 보조부화소(미도시)는 서펜타인 형태로 배열될 수 있다. 다른 실시예로써 상기와 같은 경우 도 11a 내지 도 11c에 도시된 보조화소그룹이 서펜타인 형태로 배열될 수 있다.
상기와 같은 제1스틱개구부(424b-1)는 상기에서 설명한 바와 같이 레이저를 통하여 형성될 수 있다.
따라서 상기 마스크 조립체는 정밀한 패턴을 갖는 상기 컴포넌트영역을 포함한 표시 장치를 제조하는 것이 가능하다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1스틱차단부를 보여주는 평면도이다.
도 27을 참고하면, 제1스틱차단부(424b)는 제1스틱개구부(424b-1)를 포함할 수 있다. 이때, 제1스틱개구부(424b-1)는 각 보조 부화소에 대응되도록 형성된 제1부화소개구부(424b-1a)와 제1부화소개구부(424b-1a)를 서로 연결하는 제1연결개구부(424b-1b)를 포함할 수 있다. 이때, 제1부화소개구부(424b-1a)는 복수개 구비되며, 복수개의 제1부화소개구부(424b-1a)는 도 11a 내지 도 11b에 도시된 보조 부화소의 형태에 대응되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 복수개의 제1부화소개구부(424b-1a)의 일부, 복수개의 제1부화소개구부(424b-1a) 중 다른 일부 및 복수개의 제1부화소개구부(424b-1a) 중 나머지는 서로 형태 및 크기가 상이할 수 있다. 제1연결개구부(424b-1b)는 복수개의 제1부화소개구부(424b-1a) 사이에 배치되어 제1부화소개구부(424b-1a)를 서로 연결할수 있다. 이러한 경우 제1연결개구부(424b-1b)는 서로 인접하는 제1부화소개구부(424b-1a) 사이에 배치될 수 있다. 제1연결개구부(424b-1b)는 제1부화소개구부(424b-1a)를 서로 연결할 뿐만 아니라 프레임 개구부(미도시)에 연결될 수 있다.
상기와 같은 경우 디스플레이 기판(미도시)에 보조부화소대향전극(미도시) 및 메인부화소대향전극(미도시)를 형성하는 경우 컴포넌트영역(미도시)에 배치된 보조 부화소의 위치에 대응되도록 상기 보조부화소대향전극을 배치시킬 뿐만 아니라 상기 보조부화소대향전극과 메인부화소대향전극을 서로 연결할 수 있다.
따라서 상기 마스크 조립체는 정밀한 패턴을 갖는 상기 컴포넌트영역을 포함한 표시 장치를 제조하는 것이 가능하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
30: 표시 회로 보드
40: 컴포넌트
50: 커버 윈도우
60: 브라켓
70: 메인 회로 보드
80: 배터리
90: 하부 커버
100: 기판
400: 표시 장치의 제조장치
410: 챔버
420: 마스크 조립체
421: 마스크 프레임
422: 마스크 시트
423: 제2스틱
424: 제1스틱
430: 제1지지부
440: 제2지지부
450: 증착원
460: 자기력생성부
470: 비젼부
480: 압력조절부
10: 표시 패널
30: 표시 회로 보드
40: 컴포넌트
50: 커버 윈도우
60: 브라켓
70: 메인 회로 보드
80: 배터리
90: 하부 커버
100: 기판
400: 표시 장치의 제조장치
410: 챔버
420: 마스크 조립체
421: 마스크 프레임
422: 마스크 시트
423: 제2스틱
424: 제1스틱
430: 제1지지부
440: 제2지지부
450: 증착원
460: 자기력생성부
470: 비젼부
480: 압력조절부
Claims (35)
- 컴포넌트영역, 메인표시영역 및 상기 컴포넌트영역과 상기 메인표시영역이 내부에 배치된 주변영역을 포함하는 기판;
상기 컴포넌트영역에 배치되며, 보조부화소화소전극, 보조부화소중간층 및 보조부화소대향전극을 포함하는 보조화소그룹; 및
상기 메인표시영역에 배치되며, 메인부화소화소전극, 메인부화소중간층 및 메인부화소대향전극을 포함하는 메인화소그룹;을 포함하고,
상기 보조부화소대향전극은 상기 컴포넌트영역을 가로질러 상기 메인표시영역 상의 상기 메인부화소대향전극과 연결되며, 스트라입(Stripe) 형태인 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 보조부화소대향전극은 상기 컴포넌트영역에 서로 이격되도록 복수개가 배치된 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 보조부화소화소전극 및 상기 보조부화소중간층은 복수개 구비되며,
상기 각 보조부화소화소전극 및 상기 각 보조부화소중간층은 상기 보조부화소대향전극의 길이 방향을 따라 서로 이격되도록 배치된 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 컴포넌트영역은 상기 주변영역의 테두리와 연결된 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 상기 컴포넌트영역의 내부에 배치된 투과영역을 포함하는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 보조부화소대향전극의 폭은 서로 인접하는 상기 보조부화소대향전극 사이의 간격보다 큰 표시 장치 - 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임; 및
상기 마스크 프레임 상에 배치되는 마스크 시트;를 포함하고,
상기 마스크 시트는,
상기 프레임개구부에 대응되도록 배치되는 적어도 하나 이상의 제1개구부를 포함하는 시트바디부; 및
상기 마스크 시트바디부와 연결되며, 상기 제1개구부 내부에 배치되고, 슬릿 형태의 제2개구부를 포함하는 시트차단부;를 포함하는 마스크 조립체. - 제 7 항에 있어서,
상기 시트차단부는 상기 제1개구부의 테두리에서 상기 시트바디부와 연결되는 마스크 조립체. - 제 7 항에 있어서,
상기 마스크 시트는,
상기 시트바디부와 상기 시트차단부를 연결하는 시트연결부재;를 더 포함하는 마스크 조립체. - 제 7 항에 있어서,
상기 제2개구부는 복수개 구비되며,
상기 시트차단부는, 서로 인접하는 상기 제2개구부 사이에 배치되는 시트차단리브;를 포함하고,
상기 제2개구부의 폭은 상기 시트차단리브의 폭보다 큰 마스크 조립체. - 프레임개구부를 포함한 마스크 프레임; 및
제1방향 및 제2방향 중 하나의 방향으로 배열되어 상기 마스크 프레임에 배치되며, 상기 프레임개구부를 적어도 2개 이상으로 구분하는 스틱;을 포함하고,
상기 스틱은,
상기 마스크 프레임에 배치되는 스틱바디부; 및
상기 스틱바디부에 연결되며, 상기 프레임개구부의 내부에 배치되며, 스틱개구부를 포함한 스틱차단부;를 포함하는 마스크 조립체. - 제 11 항에 있어서,
상기 스틱차단부는 상기 스틱바디부와 직접 연결되는 마스크 조립체. - 제 11 항에 있어서,
상기 스틱은,
상기 스틱바디부와 상기 스틱차단부를 연결하는 스틱연결부재;를 더 포함하는 마스크 조립체. - 제 11 항에 있어서,
상기 스틱개구부는 슬릿 형태인 마스크 조립체. - 제 11 항에 있어서,
상기 스틱개구부는 복수개 구비되며,
상기 스틱차단부는, 서로 인접하는 상기 스틱개구부 사이에 배치되는 스틱차단리브;를 포함하고,
상기 스틱개구부의 폭은 상기 스틱차단리브의 폭보다 큰 마스크 조립체. - 기판이 배치된 챔버;
상기 기판을 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치된 마스크 조립체; 및
상기 마스크 조립체를 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 기판으로 증착물질을 공급하는 증착원;을 포함하고,
상기 마스크 조립체는,
프레임개구부를 포함한 마스크 프레임; 및
상기 마스크 프레임 상에 배치되는 마스크 시트;를 포함하고,
상기 마스크 시트는,
상기 프레임개구부에 대응되도록 배치된 적어도 하나 이상의 제1개구부를 포함하는 시트바디부; 및
상기 마스크 시트바디부와 연결되며, 상기 제1개구부 내부에 배치되고, 슬릿 형태의 제2개구부를 포함하는 시트차단부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 시트차단부는 상기 제1개구부의 테두리에서 상기 시트바디부와 연결되는 표시 장치의 제조장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 마스크 시트는,
상기 시트바디부와 상기 시트차단부를 연결하는 시트연결부재;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 제2개구부는 복수개 구비되며,
상기 시트차단부는, 서로 인접하는 상기 제2개구부 사이에 배치되는 시트차단리브;를 포함하고,
상기 제2개구부의 폭은 상기 시트차단리브의 폭보다 큰 표시 장치의 제조장치. - 기판이 배치된 챔버;
상기 기판을 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치된 마스크 조립체; 및
상기 마스크 조립체를 마주보도록 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 기판으로 증착물질을 공급하는 증착원;을 포함하고,
상기 마스크 조립체는,
프레임개구부를 포함한 마스크 프레임; 및
제1방향 및 제2방향 중 하나의 방향으로 배열되어 상기 마스크 프레임에 배치되며, 상기 프레임개구부를 적어도 2개 이상으로 구분하는 스틱;을 포함하고,
상기 스틱은,
상기 마스크 프레임에 배치되는 스틱바디부; 및
상기 스틱바디부에 연결되며, 상기 프레임개구부의 내부에 배치되며, 스틱개구부를 포함한 스틱차단부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 스틱차단부는 상기 스틱바디부와 직접 연결되는 표시 장치의 제조장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 스틱은,
상기 스틱바디부와 상기 스틱차단부를 연결하는 스틱연결부재;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 스틱개구부는 슬릿 형태인 표시 장치의 제조장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 스틱개구부는 복수개 구비되며,
상기 스틱차단부는, 서로 인접하는 상기 스틱개구부 사이에 배치되는 스틱차단리브;를 포함하고,
상기 스틱개구부의 폭은 상기 스틱차단리브의 폭보다 큰 표시 장치의 제조장치. - 기판의 컴포넌트영역에 보조부화소화소전극 및 상기 기판의 메인표시영역에 메인부화소화소전극을 형성하는 단계;
상기 컴포넌트영역의 상기 보조부화소화소전극 상에 보조부화소중간층 및 상기 메인표시영역의 상기 메인부화소화소전극 상에 메인부화소중간층을 형성하는 단계; 및
상기 보조부화소중간층 상에 보조부화소대향전극과 상기 메인부화소중간층에 메인부화소대향전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 보조부화소대향전극은 상기 메인부화소대향전극과 연결되는 표시 장치의 제조방법. - 제 25 항에 있어서,
상기 보조부화소대향전극은 스트라입 형태로 상기 컴포넌트영역에 배치된 표시 장치의 제조방법. - 제 25 항에 있어서,
상기 기판은 상기 컴포넌트영역 및 상기 메인표시영역을 감싸는 주변영역을 포함하고, 상기 보조부화소대향전극은 상기 주변영역의 테두리와 연결되는 표시 장치의 제조방법. - 제 25 항에 있어서,
상기 보조부화소대향전극의 폭은 서로 인접하는 상기 보조부화소대향전극 사이의 간격보다 큰 표시 장치의 제조방법. - 모재를 배치하는 단계;
상기 모재의 테두리 및 상기 모재의 테두리로부터 돌출된 상기 모재의 일부를 제외한 상기 모재의 나머지 부분을 제거하여 시트바디부, 상기 시트바디부로부터 돌출된 시트차단부 및 상기 시트바디부 상에 적어도 하나 이상의 제1개구부를 형성하는 단계; 및
상기 시트차단부에 스트라입 형태의 제2개구부를 형성하여 마스크 시트를 제조하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제2개구부는 상기 시트차단부에 레이저를 조사하여 상기 시트차단부의 일부를 제거하여 형성하는 표시 장치의 제조방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 제2개구부는 복수개 구비되며,
상기 제2개구부의 폭은 서로 인접하는 상기 제2개구부 사이의 폭보다 작은 표시 장치의 제조방법. - 제 29 항에 있어서,
프레임개구부를 포함한 마스크 프레임을 배치하는 단계; 및
상기 마스크 시트를 인장하여 상기 마스크 프레임에 대응되도록 배치하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법. - 모재로부터 스틱바디부 및 상기 스틱바디부로부터 돌출된 스틱차단부를 제조하는 단계; 및
상기 스틱차단부에 레이저를 조사하여 적어도 하나 이상의 스틱개구부를 형성하여 스틱을 제조하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법. - 제 33 항에 있어서,
프레임개구부를 포함한 마스크 프레임을 제조하는 단계;
상기 스틱을 상기 프레임개구부를 가로지르도록 상기 마스크 프레임에 배치하는 단계; 및
상기 스틱을 상기 마스크 프레임에 고정시키는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법. - 제 33 항에 있어서,
상기 스틱개구부는 스트라입 형태인 표시 장치의 제조방법.
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