KR20210143985A - 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치된 입력 감지 유닛, 입력 감지 유닛 상에 배치된 절연성을 갖는 보호부재를 포함하고, 보호부재는 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부 및 제1 보호부 상에 배치된 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부를 포함하며, 제1 모듈러스는 제2 모듈러스보다 크다. 모듈러스가 작은 보호부는 외부 충격을 흡수하고 모듈러스가 큰 보호부는 흡수된 충격 분산 및 외력에 의한 변형 방지 기능을 함으로써 표시 장치의 내충격성이 개선될 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법이며, 보다 상세하게는 내충격성이 개선된 표시 장치 및 내충격성이 개선된 표시 장치를 제공하는 표시 장치 제조 방법이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 게임기 등과 같은 멀티미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 표시 장치는 사용자에게 영상을 표시 하는 표시 패널과 외부에서 인가되는 다양한 형태의 입력을 감지하는 터치 패널을 포함할 수 있다.
한편, 최근 곡면을 포함하는 표시 장치, 롤러블 표시 장치, 또는 폴더블 표시 장치 등 다양한 형태의 표시 장치가 개발됨에 따라 유연성, 터치 감도 및 내충격성을 갖는 터치 패널에 대한 연구가 계속되고 있다.
본 발명의 목적은 내충격성이 개선된 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법을 제공하는데 있다.
일 실시예는 표시 패널; 상기 표시 패널 상에 배치된 입력 감지 유닛; 및 상기 입력 감지 유닛 상에 배치되고 절연성을 갖는 보호부재를 포함하고, 상기 보호부재는 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부 및 상기 제1 보호부 상에 배치되고 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부를 포함하며, 상기 제1 모듈러스는 상기 제2 모듈러스보다 큰 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 보호부는 스트라이프(stripe) 패턴 형상일 수 있다.
상기 제1 보호부는 메쉬(mesh) 패턴 형상일 수 있다.
상기 제1 보호부는 상기 입력 감지 유닛의 전면을 커버하는 일체의 형상일 수 있다.
상기 보호부재는 상기 제1 보호부와 상기 제2 보호부 사이에 배치된 제3 모듈러스를 갖는 제3 보호부를 더 포함하며, 상기 제3 모듈러스는 상기 제2 모듈러스보다 클 수 있다.
상기 제3 보호부는 복수 개의 바(bar)가 배열된 패턴 형상일 수 있다.
상기 보호부재는 상기 제1 보호부와 상기 제3 보호부 사이에 배치된 제4 보호부를 더 포함하고, 상기 제4 보호부의 모듈러스는 상기 제1 모듈러스 및 상기 제3 모듈러스보다 작을 수 있다.
상기 표시 패널은 베이스층; 상기 베이스층 상에 배치된 회로층; 상기 회로층 상에 배치된 봉지층; 상기 회로층과 상기 봉지층 사이에 배치되고 개구부가 정의된 화소 정의막; 및 상기 개구부에 배치된 발광층을 포함하고, 상기 제1 보호부는 상기 화소 정의막 및 상기 발광층과 중첩할 수 있다.
상기 제1 보호부는 상기 발광층에 비중첩하고 차광 물질을 포함할 수 있다.
상기 입력 감지 유닛은, 제1 도전층; 상기 제1 도전층 상에 배치된 제2 도전층; 및 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 절연층을 포함하며, 상기 제1 도전층은 상기 봉지층에 직접 배치될 수 있다.
상기 제1 보호부 및 제2 보호부 각각은 자외선 경화 수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 보호부는 10㎛ 이하의 무기물 입자를 포함하는 유기물을 포함할 수 있다.
상기 제1 보호부는 그래핀(graphene)을 포함할 수 있다.
상기 제2 모듈러스는 0.1Mpa 이상 5Gpa 이하일 수 있다.
상기 표시 패널은 플렉서블(flexible)할 수 있다.
다른 실시예는 발광 영역 및 비발광 영역을 포함하는 표시 패널을 제공하는 단계; 상기 표시 패널 상에 입력 감지 유닛을 제공하는 단계; 상기 입력 감지 유닛 상에 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 보호부 상에 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 모듈러스는 상기 제2 모듈러스보다 큰 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
상기 제1 보호부 형성 단계 또는 상기 제2 보호부 형성 단계는 잉크젯 프린팅 단계 및 자외선 조사 단계를 포함할 수 있다.
상기 잉크젯 프린팅 단계 및 상기 자외선 조사 단계가 동시에 이루어질 수 있다.
상기 제1 보호부 형성 단계는 상기 발광 영역 및 상기 비발광 영역에 중첩하는 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 보호부 형성 단계는 상기 발광 영역에 비중첩하는 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 이종의 모듈러스를 갖는 보호부재를 포함함으로써 내충격성이 개선되는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법은 이종의 모듈러스를 갖는 보호부재를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호부재의 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호부재의 사시도이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호부재의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 보호부재의 평면도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 11e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 사시도이다. 도 1b 및 및 도 1c는 도 1a에 도시된 표시 장치(DD)의 폴딩 상태를 도시한 사시도이다. 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 본 발명 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 설명한다.
표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터, 노트북, 태블릿, 텔레비전 등의 장치일 수 있다. 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 표시 장치로도 채용될 수 있다. 본 명세서에서 표시 장치(DD)는 스마트 폰을 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(DD)는 서로 교차하는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면상에서 제3 방향(DR3)에서의 두께를 가진 육면체 형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 표시 장치(DD)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 상면(또는 전면)과 하면(또는 배면)이 정의된다. 상면과 하면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향되고, 상면과 하면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
표시 장치(DD)는 평면상에서 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 구분될 수 있다. 액티브 영역(AA)은 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)은 동적 영상 또는 정적 영상일 수 있다. 도 1a 및 도 1c에서 영상(IM)의 일 예로 복수의 어플리케이션 아이콘 및 시계 등을 도시하였다.
영상(IM)이 표시되는 액티브 영역(AA)은 사각 형상일 수 있다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 액티브 영역(AA)과 주변 영역(NAA)의 형상은 다른 형상으로 디자인될 수 있다.
표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 터치(TC)를 감지할 수 있다. 터치(TC)는 표시 장치(DD)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치(TC)는 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)에 접촉하는 터치(TC)는 물론, 근접하거나 인접하는 터치(TC)를 감지할 수도 있다.
도 1a 및 도 1c에서 터치(TC)는 사용자의 신체의 일부인 손인 경우를 예시적으로 도시하였다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 다양한 형태의 터치를 감지할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
표시 장치(DD)에 포함된 액티브 영역(AA)은 터치(TC)가 감지되는 영역일 수 있다. 액티브 영역(AA)에는 터치(TC)를 감지하기 위한 복수의 감지 전극들이 배치될 수 있다.
표시 장치(DD)는 플렉서블(flexible)한 것일 수 있다. 이는 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 완전히 접히는 구조에서부터 수 나노미터 수준으로 휠 수 있는 구조까지 모두 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 커브드(curved) 전자 장치 또는 폴더블(foldable) 전자 장치일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 표시 장치(DD)는 리지드(rigid)한 것일 수 있다.
도 1b 및 도 1c에서 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)로 플렉서블한 표시 장치(DD)를 도시하였다. 도 1b 및 도 1c에 도시된 것과 같이 표시 장치(DD)는 폴딩축(FX)을 중심으로 다양한 방향으로 폴딩될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 인 폴딩(in-folding) 상태로 변형될 수 있다. 인 폴딩 상태의 표시 장치(DD)는 액티브 영역(AA)을 감싸도록 폴딩된다. 따라서, 액티브 영역(AA)이 외부에 노출되지 않을 수 있고 외부로부터 액티브 영역(AA)을 보호할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 표시 장치(DD)는 아웃 폴딩(out-folding) 상태로 변형될 수 있다. 아웃 폴딩 상태의 표시 장치(DD)는 액티브 영역(AA)의 적어도 일부를 제3 방향(DR3)을 향해 노출시킨다. 이에 따라, 표시 장치(DD)는 폴딩 상태에서도 외부 터치(TC)를 감지할 수 있다.
표시 장치(DD)를 폴딩 할 때 변형이 일어나는 영역을 표시 장치(DD)의 폴딩 영역으로 정의할 수 있다. 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 표시 장치(DD)는 하나의 폴딩 영역을 중심으로 인 폴딩 또는 아웃 폴딩 될 수 있다. 하지만, 표시 장치의 폴딩 영역의 개수는 이에 한정되지 않으며 2개 이상의 폴딩 영역들을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 힘에 의해 다양한 형상으로 변형될 수 있도록 유연성을 가질 수 있다. 이에 따라, 사용 중 형상 변형을 통해 사용자에게 다양한 사용 환경을 제공할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 입력 감지 유닛(TU) 및 보호부재(PI)를 포함할 수 있다. 입력 감지 유닛(TU)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 보호부재(PI)는 입력 감지 유닛(TU) 상에 배치될 수 있다.
액티브 영역(AA)은 광들이 표시되는 복수의 발광 영역들(PXA)를 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 광들이 생성하는 영상(IM)을 표시할 수 있다. 발광 영역들(PXA)은 액티브 영역(AA) 내에서 서로 이격되어 배열 될 수 있다. 발광 영역들(PXA) 각각에는 화소가 배치될 수 있다. 화소는 전기적 신호에 따라 광을 표시할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시패널 일 수 있다. 그러나 표시 패널(DP)이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 외부 소자와 전기적으로 연결될 수 있는 패드 영역(미 도시)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 패드 영역(미 도시)을 통해 인쇄회로기판, 연성회로기판 등과 연결될 수 있다.
표시 패널(DP)에 포함되는 패드 영역(미 도시)은 단일한 영역이거나 복수의 영역일 수 있다. 단일의 패드 영역에서 서로 다른 복수의 전기적 신호들이 인가될 수 있고, 복수의 패드 영역들마다 서로 다른 전기적 신호들이 인가되도록 설계될 수 있다. 또한, 복수의 패드 영역들은 각각 서로 다른 층상에 형성될 수도 있고, 동일한 형성될 수도 있다.
입력 감지 유닛(TU)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 입력 감지 유닛(TU)은 외부 입력(TC)을 감지하여 외부 입력(TC)의 위치나 세기 정보를 얻을 수 있다. 입력 감지 유닛(TU)은 평면상에서 배치되는 감지 전극들(TE1, TE2)을 포함할 수 있고, 도시하지 않았지만, 복수의 신호 라인들 및 복수의 패드들을 포함할 수 있다.
감지 전극들(TE1, TE2)은 액티브 영역(AA)에 배치될 수 있다. 감지 전극들(TE1, TE2)은 제1 감지 전극(TE1) 및 제2 감지 전극(TE2)을 포함할 수 있다.
제1 감지 전극(TE1)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 제1 감지 전극(TE1)은 복수로 제공되어 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 제1 감지 전극(TE1)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열된 복수의 제1 감지 패턴들(SP1) 및 복수의 제1 연결 패턴들(BP1)을 포함할 수 있다. 제1 감지 패턴들(SP1)과 제1 연결 패턴들(BP1)은 제1 방향(DR1)을 따라 교번하여 배열될 수 있다. 제1 연결 패턴들(BP1) 각각은 제1 감지 패턴들(SP1) 중 인접하는 두 개의 센서부들을 연결한다.
제2 감지 전극(TE2)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장된다. 제2 감지 전극(TE2)은 복수로 제공되어 제1 방향(DR2)을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 제2 감지 전극(TE2)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열된 복수의 제2 감지 패턴들(SP2) 및 복수의 제2 연결 패턴들(BP2)을 포함할 수 있다. 제2 감지 패턴들(SP2)과 제2 연결 패턴들(BP2)은 제2 방향(DR2)을 따라 교번하여 배열될 수 있다. 제2 연결 패턴들(BP2) 각각은 제2 감지 패턴들(SP2) 중 인접하는 두 개의 센서부들을 연결한다.
제1 연결 패턴들(BP1)과 제2 연결 패턴들(BP2)은 서로 다른 층 상에 배치되고 제1 감지 패턴들(SP1)과 제2 감지 패턴들(SP2)은 서로 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 패턴들(BP1)은 제2 연결 패턴들(BP2), 제1 감지 패턴들(SP1), 및 제2 감지 패턴들(SP2)과 다른 층 상에 배치되고, 제2 연결 패턴들(BP2), 제1 감지 패턴들(SP1), 및 제2 감지 패턴들(SP2)은 서로 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 제1 연결 패턴들(BP1)이 제1 감지 패턴들(SP1) 및 제2 감지 패턴들(SP2)과 동일한 층 상에 배치되거나, 제1 감지 전극(TE1)과 제2 감지 전극(TE2)이 서로 다른 층 상에 배치될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
입력 감지 유닛(TU)은 상호 정전 용량 방식으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 전극(TE1)과 제2 감지 전극(TE2)은 서로 상이한 전기적 신호를 수신하고, 입력 감지 유닛(TU)은 제1 감지 전극(TE1)과 제2 감지 전극(TE2) 사이의 정전 용량 변화를 통해 외부 입력(TC)에 대한 정보를 얻을 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 설명한 것이며, 입력 감지 유닛(TU)은 자기 정전 용량 방식이나 저항막 방식을 포함하는 등 다양한 방식으로 구동될 수 있으며 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
신호 라인들(미 도시)은 표시 장치(DD)의 주변 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 따라서 신호 라인들(미 도시)은 외부에서 시인되지 않을 수 있다. 신호 라인들(미 도시) 각각은 다양한 형태로 감지 전극들에 연결될 수 있다.
패드들(미 도시) 각각은 신호 라인들(미 도시)에 연결되어 감지 전극들(TE1, TE2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판 등을 통해 제공되는 외부 단자는 패드들(미 도시)에 접속되어 입력 감지 유닛(TU)과 외부 구성을 전기적으로 연결할 수 있다.
보호부재(PI)는 입력 감지 유닛(TU) 상에 배치될 수 있다. 보호부재(PI)는 입력 감지 유닛(TU)의 상면을 커버할 수 있다. 보호부재(PI)는 절연성을 가질 수 있다. 예를 들어, 보호부재(PI)는 유기물을 포함할 수 있다.
보호부재(PI)는 표시 장치(DD)로 인가되는 충격으로부터 충격을 흡수 및 분산시킬 수 있다. 보호부재(PI)는 표시 장치(DD)의 내충격성을 개선시킬 수 있다. 따라서, 보호부재(PI)는 보호부재(PI) 하부에 배치된 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)을 보호할 수 있다. 이하, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 보호부재(PI)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 표시 장치(DD)는 보호부재(PI) 상에 배치되는 반사 방지 유닛, 윈도우 등을 더 포함할 수 있다.
반사 방지 유닛은 표시 패널(DP)과 입력 감지 유닛(TU) 사이 또는 입력 감지 유닛(TU) 상에 배치될 수 있다. 반사 방지 유닛은 표시 장치(DD)로 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다. 반사 방지 유닛은 위상지연자(retarder), 편광자(polarizer), 또는 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 또는 반사 방지 유닛은 컬러 필터를 포함할 수 있다.
윈도우는 표시 패널(DP)의 전면에 배치되어 표시 패널(DP)을 보호할 수 있다. 예를 들어, 윈도우는 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우는 유리 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 윈도우는 다층 또는 단층구조를 가질 수 있다.
도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 자른 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도들을 도시한 것이다. 보호부재(PI)는 다양한 구조를 가질 수 있다. 도 3 내지 도 6에는 공통된 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)을 포함하며, 서로 상이한 구조의 보호부재들을 포함하는 표시 장치(DD)들을 각각 예시적으로 도시하였다. 이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
표시 패널(DP)은 베이스층(BS), 회로층(CL), 화소 정의막(PDL), 표시 소자(DEM), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 복수 개의 발광 영역들(PXA)과 발광 영역(PXA)을 둘러싸는 비발광 영역(NPXA)를 포함할 수 있다.
베이스층(BS)은 플렉서블 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(BS)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 합성수지 필름은 폴리이미드계 수지층일 수 있다. 하지만, 그 재료가 상기 예에 제한되지 않는다. 베이스층(BS)은 플라스틱 기판, 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로층(CL)은 베이스층(BS) 상에 배치될 수 있다. 회로층(CL)은 복수의 트랜지스터들(미 도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미 도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(CL)은 표시 소자(DEM)을 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 회로층(CL) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 소정의 개구부들(OP)이 정의될 수 있다. 개구부들(OP)은 각각 발광 영역들(PXA)에 대응될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 비발광 영역(NPXA)에 대응될 수 있다.
표시 소자(DEM)는 회로층(CL) 상에 배치될 수 있으며, 표시 소자(DEM)는 화소 정의막(PDL)에 정의된 개구부들(OP) 각각에 배치될 수 있다. 표시 소자(DEM)는 회로층(CL)에 포함된 복수의 트랜지스터들(미 도시)을 통해 전달된 전기적 신호에 따라 광을 표시하여 영상을 구현할 수 있다.
표시 소자(DEM)는 제1 전극(EL1), 발광층(EML), 및 제2 전극(EL2)을 포함한다. 표시 소자(DEM)는 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)으로부터 주입된 정공(hole) 및 전자를 발광층(EML)에서 재결합시킴으로써 광을 생성할 수 있다. 이에 따라, 발광 영역들(PXA)은 발광층(EML)이 배치된 영역과 대응될 수 있다.
한편, 발광 영역들(PXA)은 서로 상이한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 발광 영역들(PXA) 각각은 발하는 광의 컬러들에 따라 상이한 크기를 가질 수 있다. 상이한 컬러들마다 이에 적합한 크기의 발광 영역을 제공함으로써, 다양한 컬러들에 대해 균일한 광 효율을 가질 수 있도록 할 수 있다.
봉지층(TFE)은 표시 소자(DEM)를 커버할 수 있다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 절연막을 포함할 수 있다. 봉지층(TFE)은 표시 소자(DEM)와 입력 감지 유닛(TU) 사이에 배치되어 표시 소자(DEM)와 입력 감지 유닛(TU)을 전기적으로 분리시키는 역할을 할 수 있다.
봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막 또는 유기막을 포함할 수 있다. 또는, 봉지층(TFE)은 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 제1 무기막(IO1), 제2 무기막(IO2) 및 유기막(OL)을 포함한다.
제1 무기막(IO1)은 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 제1 무기막(IO1) 상에 제2 전극막(IO2)이 배치되고 그 사이에 유기막(OL)이 배치될 수 있다. 무기막(IO1, IO2)은 수분/산소로부터 표시 소자(DEM)를 보호하고, 유기막(OL)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자(DEM)를 보호할 수 있다.
무기막(IO1, IO2)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 상기 예에 특별히 제한되지 않는다. 유기막(OL)은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있으나, 상기 예에 특별히 제한되지 않는다.
입력 감지 유닛(TU)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 입력 감지 유닛(TU)은 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 즉, 입력 감지 유닛(TU)은 봉지층(TFE) 상면에 증착 또는 패터닝 되어 형성될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 장치(DD)는 입력 감지 유닛(TU)과 봉지층(TFE) 사이에 개재된 컬러 필터나 버퍼층과 같은 미 도시된 부재를 더 포함할 수도 있다.
입력 감지 유닛(TU)은 제1 도전층(10), 절연층(IL) 및 제2 도전층(20)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP) 상에 제1 도전층(10), 절연층(IL) 및 제2 도전층(20)이 순차적으로 배치될 수 있다.
제1 도전층(10) 및 제2 도전층(20)은 복수의 도전 패턴들을 포함할 수 있다. 복수의 도전 패턴들은 상술한 감지 패턴들(SP1, SP2)이랑 연결 패턴들(BP1, BP2)을 구성할 수 있다.
제1 도전층(10)의 일부는 제2 도전층(20)의 적어도 일부와 연결될 수 있다. 제1 도전층(10)을 구성하는 도전 패턴들의 적어도 일부는 제2 도전층(20)을 구성하는 도전 패턴들의 일부와 접속될 수 있다. 예를 들어, 도 3에는 제2 도전층(20) 중 3개의 도전 패턴들과 제1 도전층(10) 중 1개의 도전 패턴을 예시적으로 도시하였고, 제1 도전층(10)은 3개의 도전 패턴들 중 어느 하나와 절연층(IL)을 관통하는 컨택홀(CN)을 통해 접속될 수 있다.
제1 도전층(10) 및 제2 도전층(20) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 단층 구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그 밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그래핀 등을 포함할 수 있다.
다층 구조의 도전층은 다층의 금속층들을 포함할 수 있다. 다층의 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
절연층(IL)은 무기막, 유기막 또는 복합재료를 포함할 수 있다. 예를 들어 절연층(IL)은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나, 입력 감지 유닛(TU)은 버퍼층을 더 포함할 수 있다. 버퍼층은 표시 패널(DP)의 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 버퍼층은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘 나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층은 봉지층(TFE)의 최상부에 배치된 무기막(IO2)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 동일한 물질을 포함해도 버퍼층과 무기막(IO2)은 각각 다른 증착 조건에서 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이 보호부재(PI-1)는 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)를 포함할 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 입력 감지 유닛(TU) 상에 배치되고, 제2 보호부(PL2)는 제1 보호부(PL1) 상에 배치될 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 입력 감지 유닛(TU)을 커버할 수 있다.
제1 보호부(PL1)는 제1 모듈러스를 갖고 제2 보호부(PL2)는 제2 모듈러스를 가지며, 제1 모듈러스는 제2 모듈러스보다 더 클 수 있다. 예를 들어, 제2 모듈러스는 0.1 Mpa 이상 5.0 Gpa 이하 일 수 있다. 제1 모듈러스는 제2 모듈러스가 갖는 값보다 클 수 있다. 제1 모듈러스는 5.0 Gpa 이상일 수 있다.
모듈러스는 보호부들(PL1, PL2)에 포함되는 물질의 종류, 구조, 밀도 등에 의해 결정될 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 모듈러스가 큰 유기물을 포함하거나 유기물 및 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물은 금속일 수 있다.
제1 보호부(PL1)는 유기물에 미세한 무기물 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1)는 10㎛ 이하의 무기물 입자를 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 또한 제1 보호부(PL1)는 그래핀(graphene)을 포함하여 상대적으로 낮을 수 있는 유기 수지의 모듈러스를 보강할 수 있다.
보호부재(PI-1)는 충격으로부터 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 보호부재(PI-1)는 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부(PL1)를 보호부재(PI-1)의 하부에 배치하고 제1 모듈러스보다 작은 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부(PL2)를 보호부재(PI-1) 상부에 배치하여 표시 장치(DD)의 내충격성을 개선할 수 있다.
모듈러스가 상대적으로 작은 제2 보호부(PL2)는 보호부재(PI-1)로 인가되는 충격을 흡수할 수 있다. 모듈러스가 상대적으로 큰 제1 보호부(PL1)는 모듈러스가 더 작은 제2 보호부(PL2)에 접촉하여 제2 보호부(PL2)가 흡수한 충격을 분산시킬 수 있다. 또한 모듈러스가 작으면 외력에 의한 변형이 잘 일어날 수 있는데 하부에 배치된 제1 보호부(PL1)에 의해 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)의 변형을 방지할 수 있다.
보호부재(PI-1)는 절연성을 가질 수 있다. 따라서, 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2) 각각은 절연성을 가질 수 있다.
제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만 유기물이 상기 예에 한정되는 것은 아니다. 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 자외선 경화 수지를 포함할 수 있다.
제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 화소 정의막(PDL) 및 발광층(EML)과 중첩하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 발광 영역들(PXA) 및 비발광 영역(NPXA)에 중첩하여 배치될 수 있다. 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 발광층(EML)에 중첩되어도 발광 영역들(PXA)에 표시되는 영상(IM)에 영향을 미치지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)는 광학적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이 보호부재(PI-2)에 포함된 제1 보호부(PL1)는 패턴 형상일 수 있다. 도 4에는 패턴 형상을 갖는 제1 보호부(PL1)의 단면이 도시되어있다. 일 실시예에 따른 제1 보호부(PL1)의 단면은 곡선이 포함된 형상으로 도시되어 있으나 제1 보호부(PL1)의 단면의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 보호부(PL1)는 복수 개의 바(bar)들이 배열된 패턴 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1)는 스트라이프(stripe) 형상이거나 메쉬(mesh) 형상일 수 있다. 제1 보호부(PL1)의 형상에 따라 이격된 공간 또는 개구부들이 정의될 수 있다.
제1 보호부(PL1)는 입력 감지 유닛(TU)의 상면 일부를 노출시킬 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 입력 감지 유닛(TU)의 일부에 접촉될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 것처럼 제1 보호부(PL1)는 입력 감지 유닛(TU)의 절연층(IL) 및 제2 도전층(20)의 일부에 접촉할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 제2 도전층(20)을 커버하는 패턴이거나 상면에 노출된 입력 감지 유닛(TU)의 절연층(IL)을 커버하는 패턴일 수도 있다.
제1 보호부(PL1)의 패턴 형상은 화소 정의막(PDL) 및 발광층(EML) 일부에 중첩할 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 발광층(EML)에 의해 발광되는 광의 투과율을 크게 감소시키지 않고 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1)는 광학적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다.
제2 보호부(PL2)는 제1 보호부(PL1) 및 노출된 입력 감지 유닛(TU)의 상면을 커버할 수 있다. 따라서, 제1 보호부(PL1)의 형상에 따라 정의된 이격 공간이나 개구부들을 제2 보호부(PL2)가 커버하면서 채울 수 있다.
제1 보호부(PL1)는 패턴 형상을 가짐으로써 제2 보호부(PL2)가 흡수한 충격을 패턴 형상을 따라 효과적으로 분산 시킬 수 있다. 또한 제2 보호부(PL2)를 지지하여 변형을 방지하면서도 표시 패널(DP)의 유연성을 크게 감소시키지 않을 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이 보호부재(PI-3)는 제1 보호부(PL1)와 제2 보호부(PL2) 사이에 제3 보호부(PL3)를 더 포함할 수 있다. 제3 보호부(PL3)는 제1 보호부(PL1)를 커버할 수 있고, 일 실시예의 제1 보호부(PL1)처럼 패턴을 형상을 일 수 있다.
제3 보호부(PL3)는 제2 모듈러스보다 큰 제3 모듈러스를 갖는다. 제3 모듈러스는 제1 모듈러스와 같을 수도 있으나 반드시 같은 것은 아니다.
제1 보호부(PL1)와 제3 보호부(PL3)의 동일한 형상을 갖거나 상이한 형상일수 있다. 도 5에 도시된 일 실시예처럼, 제1 보호부(PL1)는 입력 감지 유닛(TU) 전면을 커버하는 형상일 수 있고, 제3 보호부(PL3)는 패턴 형상일 수 있다.
제3 보호부(PL3)는 복수 개의 바들이 배열된 패턴 형상일 수 있다. 예를 들어, 스트라이프(stripe) 패턴 형상 또는 메쉬(mesh) 패턴 형상일 수 있다. 그러나 반드시 상기 예의 형상에 제한되는 것은 아니다.
패턴 형상을 갖는 제3 보호부(PL3)는 이격된 공간이나 개구부가 정의될 수 있고, 제1 보호부(PL1)의 일부를 노출시킬 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제1 보호부(PL1)의 형상에 따라 입력 감지 유닛(TU)의 상면을 노출시킬 수 있다. 또한, 제1 보호부(PL1)와 동일한 패턴 형상을 가지고 적층될 수도 있다.
제3 보호부(PL3)는 제1 보호부(PL1)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 또한,제3 보호부(PL3)는 제1 보호부(PL1)와 일체로 형성될 수도 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 보호부(PL1)와 제3 보호부(PL3)는 다른 물질을 포함할 수 있고, 제1 보호부(PL1)와 제3 보호부(PL3)는 각각 공정을 거쳐 형성될 수도 있다.
제2 보호부(PL2)는 제3 보호부(PL3)를 커버할 수 있다. 또한, 제2 보호부(PL2)는 제1 보호부(PL1) 및 제3 보호부(PL3)에 의해 노출된 입력 감지 유닛(TU)의 전면을 커버할 수 있다. 따라서, 제1 보호부(PL1) 및 제3 보호부(PL3)의 형상에 따라 정의된 이격 공간이나 개구부들을 제2 보호부(PL2)가 커버하면서 채울 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이 보호부재(PI-4)는 제1 보호부(PL1)와 제3 보호부(PL3) 사이에 제4 보호부(PL4)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 보호부재(PI-4)는 제1 보호부(PL1), 제4 보호부(PL4), 제3 보호부(PL3) 및 제2 보호부(PL2)가 순차로 적층된 구조일 수 있다.
제4 보호부(PL4)의 모듈러스는 제1 모듈러스 및 제3 모듈러스보다 작다. 제4 보호부(PL4)의 모듈러스는 제2 모듈러스와 같을 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4 보호부(PL4)의 모듈러스는 0.1Mpa 이상 5Gpa 이하일 수 있다. 또한, 제4 보호부(PL4)는 제2 보호부(PL2)와 동일 물질을 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
따라서 일 실시예에 따른 보호부재(PI-5)는 모듈러스가 상대적으로 작고, 큰 보호부가 교대로 적층된 구조일 수 있다. 도 5는 4개의 보호부들(PL1, PL2, PL3, PL4)을 도시하였지만, 개수는 이에 한정되지 않고 제1 보호부(PL1)와 제2 보호부(PL2) 사이에 2개 이상의 복수 개의 보호부들을 더 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 일 실시예처럼 제1 보호부(PL1) 내지 제4 보호부(PL4)는 층상 형상일 수 있다. 그러나 반드시 층상 형상에 한정되는 것은 아니며 상대적으로 모듈러스가 큰 제1 보호부(PL1) 및 제3 보호부(PL3)는 상술한 일 예처럼 패턴 형상일 수 있다.
일 실시예에 따른 보호부재는 모듈러스가 상대적으로 작고, 큰 보호부가 교대로 적층됨으로써, 모듈러스가 작은 보호부는 충격을 흡수하고 모듈러스가 큰 보호부는 충격 분산시킬 수 있다. 또한, 모듈러스가 큰 보호부가 보호부재 하부 구조인 입력 감지 유닛(TU)을 커버함으로써 입력 감지 유닛(TU)의 변형을 방지하고 보호할 수 있다.
또한, 입력 감지 유닛(TU)의 절연층(IL)은 무기막을 포함할 수 있고, 무기막은 모듈러스가 낮은 유기층과 접촉하면 들뜸 현상이 생길 수 있는데 제1 보호부(PL1)는 상대적으로 모듈러스가 큰 값을 가져 이러한 들뜸 현상이 개선될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호부재의 사시도이다. 도 7a 내지 도 7c는 패턴 형상인 제1 보호부(PL1)를 포함하는 일 실시예의 보호부재(PI-a, PI-b, PI-c)의 일 영역에 해당하는 사시도를 도시한 것이다. 보호부재들은 도 7a 내지 도7c에 도시된 패턴 형상에 한정되지 않고, 다양한 패턴 형상을 포함할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 보호부(PL1)는 복수 개의 바들이 서로 이격되어 일 방향으로 배열된 패턴 형상 일 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1)는 스트라이프(stripe) 패턴 형상일 수 있다. 이격된 공간에는 제2 보호부(PL2)가 채워질 수 있다.
도 7a 및 도 7b의 제1 보호부(PL1)는 복수 개의 바들이 연장된 방향 및 배열 방향에 차이가 있다. 그러나 복수 개의 바들이 연장된 방향 및 배열 방향은 이에 한정되지 않으며, 도시된 일 실시예와 달리, 복수 개의 바들이 모두 같은 방향으로 연장되거나 배열되지 않아도 된다.
제1 보호부(PL1) 패턴 형상은 복수 개의 바들 간의 이격 거리가 서로 동일하게 배열된 형상일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 복수 개의 바들 간의 이격 거리가 모두 동일하지 않지만 규칙성 있게 배열된 패턴 형상 일 수 있다.
도 7c를 참조하면, 제1 보호부(PL1)는 복수 개의 바들이 서로 다른 방향으로 교차하여 배열된 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 보호부(PL1)는 메쉬(mesh) 패턴 형상일 수 있다. 교차하여 배열된 복수 개의 바들의 형상에 의해 제1 보호부(PL)는 개구부가 정의될 수 있다. 개구부에는 제2 보호부(PL2)가 채워질 수 있다.
메쉬 패턴 형상을 이루는 복수 개의 바들의 배열 방향은 도 7c에 도시된 방향에 한정되지 않는다. 또한 도 7c를 참조하면, 제1 보호부(PL1) 패턴 형상에 정의된 개구부들의 형상이 마름모 형상으로 도시되었지만, 개구부들의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 개구부들의 형상은 다각형이거나 직사각형일 수 있다. 제1 보호부(PL1) 패턴 형상에 정의된 복수의 개구부들의 면적이 모두 동일할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 개구부의 면적이 모두 동일하지 않지만 규칙성 있는 패턴 형상일 수 있다.
패턴 형상을 보여주기 위해 7a 내지 7c에는 도시하지 않았지만, 제2 보호부(PL2)는 제1 보호부(PL1) 상에 배치되어 제1 보호부(PL1)의 전면을 커버할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 제1 보호부(PL1)의 패턴 형상 중 일 예를 도시한 것으로 제1 보호부(PL1)의 형상이 도 7a 내지 도 7c에 도시된 형상에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 보호부(PL1)의 패턴 형상은 복수 개의 바들이 반복성을 가지고 배열될 수 있는 패턴 형상을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도들을 도시한 것이다. 도8 및 도 9에 공통된 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)을 포함하며, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)의 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 도 8 및 도 9를 참조하여 설명할 일 실시예에 따른 보호부재(PI-5, PI-6)는 상술한 보호부재와 차이점을 위주로 설명할 것이다.
도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이 보호부재(PI-5)에 포함된 제1 보호부(PL1)는 패턴 형상일 수 있고 제2 보호부(PL2)는 제1 보호부(PL1) 및 상면이 노출된 입력 감지 유닛(TU)을 커버할 수 있다. 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)의 모듈러스 관계는 상술한 설명과 동일하게 적용될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 제1 보호부(PL1)는 화소 정의막(PDL)에 중첩할 수 있고, 발광층(EML)에 비중첩할 수 있다. 따라서, 화소 정의막(PDL)에 대응되는 비발광 영역(NPXA)에 중첩할 수 있고, 발광층(EML)에 대응되는 발광 영역들(PXA)에 비중첩할 수 있다.
발광 영역들(PXA)에 비중첩하는 제1 보호부(PL1)는 불투명한 물질로 형성되거나 넓은 면적을 갖더라도 발광 영역들(PXA)에 의해 발광되는 광 및 이로 인해 표시되는 영상(IM)에 영향을 미치지 않을 수 있다.
따라서, 발광 영역들(PXA)에 비중첩하는 제1 보호부(PL1)는 차광 물질을 포함 포함할 수 있다. 예를 들어, 차광 물질은 블랙 안료 또는 블랙 염료일 수 있다. 그러나 광흡수 물질의 색은 블랙에 한정되지 않고, 차광 특성을 갖는 다른 색상의 안료 또는 염료 일 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 보호부(PL1)는 단면이 곡선을 포함하는 형상일 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing) 방식으로 패턴을 형성할 수 있고, 잉크젯 프린팅 공법에 의해 형성된 제1 보호부(PL1)는 단면이 반원 형상일 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 보호부(PL1)는 단면이 직사각형 형상일 수 있다. 제1 보호부(PL1)는 포토 리소그래피 방식으로 패턴을 형성할 수 있고, 이로 인해, 제1 보호부(PL1) 단부의 각도가 90도에 가까울 수 있다. 그러나 제1 보호부(PL1) 단면의 형상이 도 8 및 도 9에 도시된 일 예로 한정되는 것은 아니다.
도 10은 일 실시예에 따른 보호부재 일 영역의 평면도이다. 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따른 표시 패널의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 및 비발광 영역(NPXA)를 도시하였다.
도 10은 일 실시예로, 서로 상이한 크기를 갖는 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 도시하였다. 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 발하는 광의 컬러들 따라 서로 상이한 크기를 가질 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 둘러쌀 수 있다.
일 실시예에 따른 보호부재(PI-5)에 포함된 제1 보호부(PL1)는 비발광 영역(NPXA)에 중첩할 수 있고, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 비중첩하는 패턴 형상일 수 있다. 그러나 제1 보호부(PL1)의 패턴 형상은 이에 한정되지 않고 발광 영영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 일부 영역 또는 전 영역에 중첩하는 패턴 형상일 수도 있다.
도 10을 참조하면, 제1 보호부(PL1) 패턴 형상은 제4 방향(DR4)로 연장된 복수 개의 바들과 제5 방향(DR5)으로 연장된 복수 개의 바들이 교차하여 형성하는 메쉬 패턴 형상이다. 교차하여 배열된 복수 개의 선들에 의해 제1 보호부(PL1) 패턴 형상은 복수 개의 개구부들(OP1, OP2, OP3)이 정의 될 수 있다.
복수 개의 개구부들(OP1, OP2, OP3) 각각은 면적이 상이할 수 있다. 복수 개의 개구부들(OP1, OP2, OP3) 각각은 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각과 중첩할 수 있다. 따라서, 제1 보호부(PL1)는 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 비중첩하는 패턴 형상일 수 있다.
도 10은 제1 보호부(PL1)가 비발광 영역(NPXA)의 일부 영역과 중첩하도록 도시하였지만 이에 한정되지 않고, 비발광 영역(NPXA) 전 영역과 중첩할 수 있다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 일 단계들을 도시한 단면도이다. 도 11a 내지 도 11e는 제1 보호부(PL1) 및 제2 보호부(PL2)의 형성 단계를 순차적으로 도시하였다.
일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법은 표시 패널을 제공하는 단계, 표시 패널 상에 입력 감지 유닛을 제공하는 단계(S1, 도 11a), 입력 감지 유닛 상에 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부를 형성하는 단계(S2, 도 11b, S3, 도 11c), 제1 보호부 상에 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부를 형성하는 단계(S4, 도 11d, S5, 도 11e)를 포함하고, 제1 모듈러스는 제2 모듈러스보다 큰 표시 장치 제조 방법일 수 있다.
도 11a는 표시 패널(DP)을 제공하는 단계 및 표시 패널(DP) 상에 입력 감지 유닛(TU)을 제공한 단계 이후의 상태를 도시한 것이다. 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법에 의해 제공된 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)에 관한 설명은 상술한 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TU)의 설명과 동일하게 적용될 수 있다.
도 11b 및 11c는 입력 감지 유닛(TU) 상에 제1 보호부(PL1)를 형성하는 단계를 도시한 것이다. 도 11b는 일 실시예로 제1 보호부(PL1)를 패터닝 하는 단계를 도시하였으나 제1 보호부(PL1)의 형상에 따라 패터닝 단계가 생략될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 제1 보호부(PL1) 형성 단계는 잉크젯 프린팅 단계를 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드(IH)를 통해 제1 보호부(PL1)를 형성하는 제1 조성물(PL1-a)이 입력 감지 유닛(TU) 상에 분사될 수 있다. 잉크젯 프린팅은 제1 보호부(PL1) 형성이 필요한 부분에 선택적으로 제1 조성물(PL1-a)를 분사할 수 있다. 따라서, 잉크젯 프린팅은 패턴 형상의 제1 보호부(PL1)를 형성할 수 있다. 제1 보호부(PL1) 패턴 형성 단계가 잉크젯 프린팅 단계를 포함하는 경우 제1 보호부(PL1) 상면이 곡면의 형상일 수 있다.
제1 보호부(PL1) 패턴 형성 단계는 포토 리소그래피 단계를 포함할 수 있다. 그러나 잉크젯 프린팅 단계를 통해 패턴을 형성하는 경우 공정 단계가 단순화되는 효과가 있다.
도 11c는 입력 감지 유닛(TU) 상에 분사된 제1 조성물(PL1-a) 상에 광원(LS)을 통해 자외선(UV)을 조사하는 단계를 도시하였다. 제1 조성물(PL1-a)은 조사된 자외선(UV)에 의해 경화되어 제1 보호부(PL1)를 형성할 수 있다. 제1 보호부(PL1)를 형성하는 제1 조성물(PL1-a)은 자외선 경화 수지를 포함할 수 있다.
제1 보호부(PL1)를 형성하는 제1 조성물(PL1-a)은 무기물 및 유기물이 포함된 조성물일 수 있다. 제1 조성물(PL1-a)은 미세한 무기물 입자가 유기 수지에 혼합된 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 제1 조성물(PL1-a)은 미세한 금속 입자가 유기 수지에 혼합된 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 조성물(PL1-a)은 그래핀을 포함할 수 있다.
도 11d 및 도 11e는 제1 보호부(PL1)상에 제2 보호부(PL2)를 형성하는 단계를 도시한 것이다. 제2 보호부(PL2)는 제1 보호부(PL1) 및 입력 감지 유닛(TU) 상면을 커버하도록 형성될 수 있다.
도 11d를 참조하면, 제2 보호부(PL2) 형성 단계는 잉크젯 프린팅 단계를 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드(IH)를 통해 제2 보호부(PL2)를 형성하는 제2 조성물(PL2-a)이 제1 보호부(PL1) 상에 분사될 수 있다. 제1 보호부(PL1)의 형상에 따라 입력 감지 유닛(TU)의 상면 일부가 노출될 수 있는데 제2 조성물(PL2-a)은 제1 보호부(PL1) 및 노출된 입력 감지 유닛(TU) 상면을 커버하도록 분사될 수 있다.
도 11e는 제1 보호부(PL1) 상에 분사된 제2 조성물(PL2-a) 상에 광원(LS)을 통해 자외선(UV)을 조사하는 단계를 도시하였다. 제2 조성물(PL2-a)은 조사된 자외선(UV)에 의해 경화되어 제2 보호부(PL2)를 형성할 수 있다. 제2 보호부(PL2)를 형성하는 제2 조성물(PL2-a)은 자외선 경화 수지를 포함할 수 있다.
제2 보호부(PL2)를 형성하는 단계가 잉크젯 프린팅으로 제2 조성물(PL2-a)를 분사하는 단계를 포함하는 경우 제2 보호부(PL2)의 끝 단부 각도가 90° 이하일 수 있있고, 구체적으로는 50° 이하일 수 있다. 그러나 제2 보호부(PL2)의 끝단부 각도가 상기 수치예에 한정되는 것은 아니다.
도 12a는 일 실시예에 따른 제1 보호부(PL1) 형성 단계(S6-1)를 도시하였다. 도 12b는 일 실시예에 따른 제2 보호부(PL2) 형성 단계(S6-2)를 도시하였다.
도 12a를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(IH)는 조성물을 분사하는 노즐과 빛을 조사하는 광원을 함께 포함할 수 있다. 따라서 제1 보호부(PL1)를 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 단계 및 자외선(UV) 조사 단계를 포함할 수 있고 각 단계가 동시에 이루어 질 수 있다. 잉크젯 프린팅 단계 및 자외선(UV) 조사 단계를 포함하여 패턴 형상 또는 일체의 형상인 제1 보호부(PL1)를 형성할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 제2 보호부(PL2)를 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 단계 및 자외선(UV) 조사 단계를 포함할 수 있고 각 단계가 동시에 이루어 질 수 있다. 잉크젯 프린팅 단계 및 자외선(UV) 조사 단계를 포함하여 형성된 제2 보호부(PL2)는 끝 단부 각도가 90° 이하일 수 있고, 구체적으로는 50° 이하일 수 있지만 상기 수치에 한정되는 것은 아니다.
잉크젯 프린팅 단계 및 자외선(UV) 조사 단계가 동시에 이루어지는 경우, 잉크젯 프린팅으로 분사된 조성물이 퍼지는 것을 방지할 수 있고 정밀하게 패턴 형상 보호부를 형성할 수 있다. 또한 공정 단계가 간소화될 수 있다.
도 11b, 도 11c 및 도 12a로 형성된 제1 보호부(PL1)는 표시 패널(DP)의 발광 영역들(PXA)에 중첩하도록 형성될 수 있다.
도 13은 제1 보호부(PL1)가 발광 영역들(PXA)에 비중첩하도록 패터닝하는 단단계(S-7)를 도시한 것이다. 패터닝하는 단계는 잉크젯 프린팅 단계를 포함할 수 있다. 잉크젯 프린팅은 제1 보호부(PL1) 형성이 필요한 부분에 제1 조성물(PL1-a)를 분사할 수 있고, 따라서 발광 영역들(PXA)에 비중첩하는 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 입력 감지 유닛 상에 배치된 서로 다른 모듈러스를 갖는 보호부재를 포함함으로써 내충격성이 개선될 수 있다. 보호부재의 상면에 포함되고 낮은 모듈러스를 갖는 보호부는 표시 장치에 인가되는 충격을 흡수할 수 있다. 높은 모듈러스를 갖는 보호부는 낮은 모듈러스를 갖는 보호부와 접촉하여 흡수된 충격을 분산시키고 외부의 힘에 의한 변형을 방지할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 입력 감지 유닛 상에 서로 모듈러스가 다른 보호부들을 형성할 수 있고 이로써 내충격성이 개선된 표시 장치를 제공할 수 있다. 각 보호부는 잉크젯 프린팅 및 자외선 경화를 통해 형성될 수 있다. 또한, 잉크젯 프린팅과 자외선 경화를 동시에 진행함으로써 정밀하게 보호부를 형성할 수 있고 퍼지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 모듈러스가 큰 보호부를 일체의 형상뿐 아니라 다양한 형상으로 패터닝 할 수 있다. 일 예로 표시 장치의 발광 영역에 비중첩하는 패턴을 형성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD : 표시 장치 DP : 표시 패널
BS : 베이스층 CL : 회로층
PDL : 화소 정의막 EML : 발광층
TU : 입력 감지 유닛 DEM: 표시 소자
10 : 제1 도전층 20 : 제2 도전층
IL : 절연층 NPXA : 비발광 영역
PL1 : 제1 보호부 PL2 : 제2 보호부
PL3 : 제3 보호부 PL4 : 제4 보호부
PXA, PXA-R, PXA-G, PXA-B : 발광 영역
PI, PI-1, PI-2, PI-3, PI-4, PI-5, PI-6 : 보호부재

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치된 입력 감지 유닛; 및
    상기 입력 감지 유닛 상에 배치되고 절연성을 갖는 보호부재를 포함하고,
    상기 보호부재는 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부 및 상기 제1 보호부 상에 배치되고 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부를 포함하며,
    상기 제1 모듈러스는 상기 제2 모듈러스보다 큰 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호부는 스트라이프(stripe) 패턴 형상인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호부는 메쉬(mesh) 패턴 형상인 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호부는 상기 입력 감지 유닛의 전면을 커버하는 일체의 형상인 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 보호부재는 상기 제1 보호부와 상기 제2 보호부 사이에 배치된 제3 모듈러스를 갖는 제3 보호부를 더 포함하며,
    상기 제3 모듈러스는 상기 제2 모듈러스보다 큰 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 보호부는 복수 개의 바(bar)가 배열된 패턴 형상인 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 보호부재는 상기 제1 보호부와 상기 제3 보호부 사이에 배치된 제4 보호부를 더 포함하고, 상기 제4 보호부의 모듈러스는 상기 제1 모듈러스 및 상기 제3 모듈러스보다 작은 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 회로층;
    상기 회로층 상에 배치된 봉지층;
    상기 회로층과 상기 봉지층 사이에 배치되고 개구부가 정의된 화소 정의막; 및
    상기 개구부에 배치된 발광층을 포함하고,
    상기 제1 보호부는 상기 화소 정의막 및 상기 발광층과 중첩하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 보호부는 상기 발광층에 비중첩하고 차광 물질을 포함하는 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 입력 감지 유닛은,
    제1 도전층;
    상기 제1 도전층 상에 배치된 제2 도전층; 및
    상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 절연층을 포함하며
    상기 제1 도전층은 상기 봉지층에 직접 배치되는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호부 및 상기 제2 보호부 각각은 자외선 경화 수지를 포함하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호부는 10㎛ 이하의 무기물 입자를 포함하는 유기물을 포함하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호부는 그래핀(graphene)을 포함하는 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 모듈러스는 0.1Mpa 이상 5Gpa 이하인 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 플렉서블(flexible)한 표시 장치.
  16. 발광 영역 및 비발광 영역을 포함하는 표시 패널을 제공하는 단계;
    상기 표시 패널 상에 입력 감지 유닛을 제공하는 단계;
    상기 입력 감지 유닛 상에 제1 모듈러스를 갖는 제1 보호부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 보호부 상에 제2 모듈러스를 갖는 제2 보호부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 모듈러스는 상기 제2 모듈러스보다 큰 표시 장치 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 보호부 형성 단계 또는 상기 제2 보호부 형성 단계는 잉크젯 프린팅 단계 및 자외선 조사 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 잉크젯 프린팅 단계 및 상기 자외선 조사 단계가 동시에 이루어지는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 보호부 형성 단계는 상기 발광 영역 및 상기 비발광 영역에 중첩하는 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 보호부 형성 단계는 상기 발광 영역에 비중첩하는 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
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