KR20220155793A - 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 모듈을 포함하는 전자 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 모듈은 기판과, 기판에 실장된 복수의 발광 소자들과 상기 복수의 발광 소자들 각각에 순차적으로 적층된 색변환층 및 컬러필터층을 포함하는 복수의 광원들을 포함하는 디스플레이 패널 및 기판에 배치되어 복수의 발광 소자들의 구동 신호를 생성하는 구동 회로를 포함하며, 복수의 광원들은 각각 봉지 구조가 형성되고, 색변환층의 크기는 발광 소자의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치{DISPLAY MODULE AND ELECTRONIC APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 개시는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 발광 소자에서 출사되는 광에 의해 여기(excitation)되어 소정 색상의 광을 출사하는 색변환물질을 포함하는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
디스플레이 모듈을 포함하는 전자 장치(예: 디스플레이 장치)는 구동 회로가 형성된 백 플레인(back plane)이라는 기판상에 접합하여 점등이 가능한 구조를 채택하고 있다. 최근에는 디스플레이 장치에 발광 효율이 유리한 청색 광을 출사하는 발광 소자와 색변환층을 함께 적용하여 색재현율 및 소비 전력을 개선하려는 연구가 진행되고 있다.
색변환층은 디스플레이 장치의 픽셀 또는 서브 픽셀을 구성하는 요소로서 디스플레이 장치의 광원으로부터 출사된 입사광에 의해 적색, 녹색 또는 청색 중 하나로 변환된 광을 출사한다. 디스플레이 장치는 색변환층을 포함하는 픽셀을 통해 컬러 영상을 표시한다.
유기 발광 소자를 사용하는 디스플레이 장치의 경우, 밝은 화면 상태로 장기간 사용하면 화면의 일부 영역의 색이 영구적으로 변하는 번인(burn-in) 현상이 발생을 하여 디스플레이 패널의 수명이 줄어들 수 있다.
현재 유기 발광 소자에 비해 번인 현상을 방지할 수 있는 무기 발광 소자인 마이크로 LED를 이용한 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 그런데 이러한 디스플레이 장치의 경우 소비 전력, 전류에 따른 파장 시프트(wavelength shift) 현상이 발생을 하며 마이크로 LED의 온도 변화에 의한 화질 열화가 발생할 수 있다.
본 개시는 무기 발광 소자를 기반으로 하여 색변환층(color conversion layer)을 적용하고 각 서브 픽셀 별로 봉지 구조를 형성하는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 모듈은 기판과, 상기 기판에 실장된 복수의 발광 소자들과 상기 복수의 발광 소자들 각각에 순차적으로 적층된 색변환층 및 컬러필터층을 포함하는 다수의 광원을 포함하는 디스플레이 패널 및 상기 다수의 광원은 각각 봉지 구조가 제공되고, 상기 색변환층의 크기는 상기 발광 소자의 크기보다 작을 수 있다.또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 기판; 상기 기판에 실장된 복수의 발광 소자들과 상기 복수의 발광 소자들 각각에 순차적으로 적층된 색변환층 및 컬러필터층을 포함하며 개별적으로 봉지 구조를 제공하는 다수의 광원; 상기 광원의 측면에서 출사되는 광을 반사하도록 상기 광원의 측면을 둘러싸는 반사층; 상기 반사층에 격자 형태로 배치되며 상기 광원을 둘러싸는 블랙 매트릭스; 및 상기 기판에 배치되어 상기 복수의 발광 소자들의 구동 신호를 생성하는 구동 회로;를 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 봉지 구조는 상기 색변환층의 상면, 측면 및 저면을 덮는 제1 무기막을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전류에 따라 파장 천이(wavelength shift)가 발생하는 발광 소자(예: 마이크로 LED)를 사용하는 디스플레이 모듈에 색변환 물질(예: 양자점, 컬러 필터)을 적용하여 디스플레이 모듈의 소비 전력 및 화질 특성을 개선할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 디스플레이 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ 부분을 확대한 것으로 디스플레이 패널의 픽셀 구조를 나타낸 도면이다.
도 5a는 도 4에 도시된 서브 픽셀들의 배치와 상이한 배치를 나타낸 도면이다.
도 5b는 도 4에 도시된 서브 픽셀들의 배치와 상이한 배치를 나타낸 도면이다.
도 5c는 도 4에 도시된 서브 픽셀들의 배치와 상이한 배치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 서브 픽셀 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8l 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 9 내지 도 24는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 서브 픽셀 구조를 나타낸 단면도들이다.
본 개시에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있으며, 동일한 구성의 중복 설명은 되도록 생략하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2, 제3과 같은 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 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. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 와 같은 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.　그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참고하여, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 참고로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 개시의 다양한 실시 예에 의한 기기(machine)를 '전자 장치'로 통칭하였으나, 다양한 실시 예의 기기는 전자 장치, 무선 통신 장치, 디스플레이 장치, 또는 휴대용 통신 장치일 수 있다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 다양한 영상을 표시할 수 있다. 여기에서, 영상은 정지 영상 및 동영상을 포함하는 개념이며, 전자 장치(101)는 방송 콘텐츠, 멀티미디어 콘텐츠 등과 같은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 유저 인터페이스(UI) 및 아이콘을 표시할 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160, 도 1 참조)은 디스플레이 드라이버 IC(230, 도 2 참조)를 포함하고, 프로세서(120, 도 1 참조)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 일 예로, 디스플레이 드라이버 IC(230)는 프로세서(120)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 복수의 서브 픽셀들의 구동 신호를 생성하고, 구동 신호에 기초하여 복수의 서브 픽셀들의 발광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 하나 또는 복수의 프로세서들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 메모리에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 실행함으로써, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)의 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 디지털 영상 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP)), 마이크로 프로세서(microprocessor), GPU(graphics processing unit), AI(artificial Intelligence) 프로세서, NPU (neural processing unit), TCON(time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(system on chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(120)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준 지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(330)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 입력 모듈(150)은 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서(251)를 포함할 수 있으며, 터치에 의해 발생하는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 그리고, 디스플레이 모듈(160)의 구체적인 구조는 도 2를 참고하여 상세히 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있고, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있고, 또 다른 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗면 또는 측면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈(197)의 구체적인 구조는 도 3 이하를 참고하여 상세히 설명한다.
신호 또는 전력은 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 디스플레이 모듈의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(160)은 디스플레이 패널(210), 및 이를 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI, display driver IC)(230)를 포함할 수 있다.
디스플레이 드라이버 IC(230)는 인터페이스 모듈(231), 메모리(233)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(235), 또는 맵핑 모듈(237)을 포함할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(230)는, 예를 들면, 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 인터페이스 모듈(231)을 통해 전자 장치(101)의 다른 구성요소로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 영상 정보는 프로세서(120)(예: 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서(121)의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치)로부터 수신될 수 있다.
디스플레이 드라이버 IC(230)는 터치 회로(250) 또는 센서 모듈(176)과 상기 인터페이스 모듈(231)을 통하여 커뮤니케이션 할 수 있다. 또한, 디스플레이 드라이버 IC(230)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(233)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(235)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이 패널(210)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(237)은 이미지 처리 모듈(235)을 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터에 대응하는 전압 값 또는 전류 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전압 값 또는 전류 값의 생성은 예를 들면, 디스플레이 패널(210)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile 구조), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여 수행될 수 있다. 디스플레이 패널(210)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 적어도 일부 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이 패널(210)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 드라이버 IC(230)는, 프로세서(120)로부터 수신된 영상 정보에 기반하여, 디스플레이로 구동 신호(예: 드라이버 구동 신호, 게이트 구동 신호 등)를 전송할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(230)는 프로세서(120)가 슬립 모드에서 스스로 동작하여 각종 정보(예: 현재 시간, 메시지 수신 현황 등)를 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치 회로(250)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로(250)는 터치 센서(251) 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC(253)를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는, 예를 들면, 디스플레이 패널(210)의 지정된 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하기 위해 터치 센서(251)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 IC(253)는 디스플레이 패널(210)의 지정된 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(120) 에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 회로(250)의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC(253))는 디스플레이 드라이버 IC(230), 또는 디스플레이 패널(210)의 일부로, 또는 디스플레이 모듈(160)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서(123))의 일부로 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 센서 모듈(176)의 적어도 하나의 센서(예: 지문 센서, 홍채 센서, 압력 센서 또는 조도 센서), 또는 이에 대한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 센서 또는 이에 대한 제어 회로는 디스플레이 모듈(160)의 일부(예: 디스플레이 패널(210) 또는 디스플레이 드라이버 IC(230)) 또는 터치 회로(250)의 일부에 임베디드될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)에 임베디드된 센서 모듈(176)이 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 경우, 상기 생체 센서는 디스플레이 패널(210)의 일부 영역을 통해 터치 입력과 연관된 생체 정보(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 다른 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)에 임베디드된 센서 모듈(176)이 압력 센서를 포함할 경우, 상기 압력 센서는 디스플레이 패널(210)의 일부 또는 전체 영역을 통해 터치 입력과 연관된 압력 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서(251) 또는 센서 모듈(176)은 디스플레이 패널(210)의 픽셀 레이어의 픽셀들 사이에, 또는 상기 픽셀 레이어의 위에 또는 아래에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 프로세서(120)에서 각 모듈로 다양한 정보들을 전달 한 후, 비활성화 상태로 전환 될 수 있다. 프로세서(120)는 AOD(always on display) 모드에서 비활성화 상태일 수 있다. 프로세서(120)는 AOD 모드에서 비활성화 상태를 유지하다가 디스플레이 드라이버 IC(230), 터치 센서 IC(253), 압력 센서 IC(미도시) 등에 영상 정보 및/또는 제어 정보를 전달 할 경우에는 활성화 되어 정보를 전달한 후 다시 비활성화 상태로 전환 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 드라이버 IC(230)는, 프로세서(120)로부터 수신된 영상 정보에 기반하여, 디스플레이로 구동 신호(예: 드라이버 구동 신호, 게이트 구동 신호 등)를 전송할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(230)는 프로세서(120)가 슬립 모드에서 스스로 동작하여 각종 정보(예: 현재 시간, 메시지 수신 현황 등)를 표시할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 단일 단위로 구성될 수 있으며, 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요한 모바일 장치 또는 무선 통신 장치와 같은 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있다. 또한, 일 실시 예의 전자 장치(101)는 TV로 구현될 수 있으며, 또는, 비디오 월(video wall), LFD(large format display), Digital Signage(디지털 간판), DID(digital information display), 프로젝터 디스플레이 등과 같이 디스플레이 기능을 갖춘 장치라면 한정되지 않고 적용 가능하다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 복수의 디스플레이 모듈(160)들이 매트릭스 타입으로 구현되어 복수의 조립 배치를 통하여, PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display)과 같은 다양한 디스플레이 장치에도 적용될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ 부분을 확대한 것으로 디스플레이 패널의 픽셀 구조를 나타낸 도면이고, 도 5a는 내지 도 5c는 각각 도 4에 도시된 서브 픽셀들의 배치와 상이한 배치를 나타낸 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 디스플레이 패널(210)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀 영역(215)들을 포함할 수 있다. 각 픽셀 영역(215)은 하나의 픽셀(P)이 배치된다. 하나의 픽셀(P)은 3개의 서브 픽셀(300, 400, 500)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 픽셀(P)은 적색(R) 광을 출사하는 서브 픽셀(300), 녹색(G) 광을 출사하는 서브 픽셀(400)및 청색(B) 광을 출사하는 서브 픽셀(500)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 하나의 서브 픽셀은 하나의 광원으로 칭할 수 있다.
하나의 픽셀 영역(215)에서 3개의 서브 픽셀(300, 400, 500)이 점유하지 않는 영역에는 3개의 서브 픽셀(300, 400, 500)을 구동하기 위한 복수의 TFT(thin film transistor)들이 배치될 수 있다.
본 개시에서 서브 픽셀들(300, 400, 500)은 하나의 픽셀 영역(215)에서 도 4와 같이 일렬로 배치된 것을 예로 들었으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5a와 같이 하나의 픽셀 영역(215)에서 하나의 픽셀(Pa)을 이루는 3개의 서브 픽셀(300-1, 400-1, 500-1)은 좌우가 뒤바뀐 L자 형태로 배치되는 등 다양한 형태로 배치될 수 있다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 다수의 픽셀들은 펜타일(pentile) RGBG 방식으로 배열될 수 있다. 펜타일 RGBG 방식은 인간이 청색을 덜 식별하고 녹색을 가장 잘 식 별하는 특성을 이용하여 적색, 녹색, 및 청색의 서브 픽셀의 개수를 1:2:1(RGBG)의 비율로 배열하는 방식이다. 펜 타일 RGBG 방식은 수율을 높이고 단가를 낮추며 소화면에서 고해상도를 구현할 수 있어 효과적이다.
펜타일 RGBG 방식은 예를 들면, 도 5b와 같이 하나의 픽셀(Pb)이 4개의 서브 픽셀(300-2, 400-2a, 400-2b, 500-2)를 포함할 수 있다. 이 경우, 적색 서브 픽셀(300-2)과 청색 서브 픽셀(500-2)은 사이즈가 동일하거나 거의 유사하고, 제1 및 제2 녹색 서브 픽셀(400-2a, 400-2b)은 적색 서브 픽셀(300-2)과 청색 서브 픽셀(500-2) 보다 작은 사이즈로 이루어질 있다. 하나의 픽셀(Pb) 내 서브 픽셀의 배열은 예를 들면, 적색 서브 픽셀(300-2), 제1 녹색 서브 픽셀(400-2a), 청색 서브 픽셀(500-2), 제2 녹색 서브 픽셀(400-2b) 순으로 배치될 수 있다. 펜타일 RGBG 방식은 도 5c를 참조하면, 하나의 픽셀(Pc)은 4개의 서브 픽셀(300-3, 400-3a, 400-3b, 500-3)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 녹색 서브 픽셀(400-3a, 400-3b)은 적색 서브 픽셀(300-3)과 청색 서브 픽셀(500-3) 사이에 상하 대칭으로 배치될 수 있다.
본 개시에서 디스플레이 패널(210)은 터치 센서와 결합된 터치 스크린, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 롤러블 디스플레이(rollable display), 3차원 디스플레이(3D display), 및/또는 복수의 디스플레이 모듈들이 물리적으로 연결된 디스플레이 등으로 구현될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(210)은 a-Si(amorphous silicon) TFT, LTPS(low temperature polycrystalline silicon) TFT, LTPO(low temperature polycrystalline oxide) TFT, HOP(hybrid oxide and polycrystalline silicon) TFT, LCP (liquid crystalline polymer) TFT, 또는 OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 기판을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 패널(210)은 기판(예: 도 6의 기판(221))과, 기판(221)에 실장된 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 각 픽셀은 적어도 2개의 서로 다른 색상을 출사하는 서브 픽셀을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 하나의 픽셀이 적색, 녹색 및 청색 광을 출사하는 3개의 서브 픽셀(300, 400, 500)로 이루어질 수 있다. 서브 픽셀들(300, 400, 500)은 개별적으로 봉지 구조를 가질 수 있다.
이하에서는 3개의 서브 픽셀 중에서 하나의 서브 픽셀(300)의 구조를 중심으로 디스플레이 패널(210)의 구조를 상세히 설명한다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 픽셀 구조에서 하나의 서브 픽셀 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 기판(221)은 투명한 유리 재질(주성분은 SiO2)로 이루어질 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 또는 반투명 폴리머로 형성될 수도 있다. 이 경우, 폴리머는 PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate) 등과 같은 절연성 유기물일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 기판(221)은 복수의 TFT(미도시)들이 제공된다. 본 개시에서 TFT는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT는 LTPS TFT, Oxide TFT, a-Si TFT(a-silicon TFT), OTFT, 또는 그래핀(graphene) TFT 등으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 기판(221) 상에 실장된 서브 픽셀(300)은 발광 소자(310), 색변환층(330), 컬러필터층(350) 및 봉지 구조(370)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(310)는 예를 들면, 무기 발광 소자로서 약 50㎛ 이하의 크기를 가지는 청색 파장 대역의 광을 출사하는 마이크로 LED(light emitting diode)일 수 있다. 이 경우, 마이크로 LED는 발광면(311)의 반대면에 양극 전극(351)(positive electrode) 및 음극 전극(352)(negative electrode)이 모두 배치된 플립칩(flip chip) 타입일 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않으며, 래터럴칩(lateral chip) 타입, 또는 버티컬칩(vertical chip) 타입을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 및 제3 서브 픽셀(400, 500)의 각 발광 소자 역시 제1 서브 픽셀(300)의 발광 소자와 같이 청색광을 출사하는 마이크로 LED를 적용할 수 있다.
다만, 이에 한정하지 않으며, 제1 내지 제3 서브 픽셀(300, 400, 500)의 발광 소자를 모두 녹색광을 출사하는 마이크로 LED를 적용할 수 있다. 이 경우, 제1 서브 픽셀(300)은 녹색광을 여기광으로 하여 적색광을 출사하도록 색변환 물질(예: 적색 형광체, 적색 양자점(quantum dot) 등)을 포함할 수 있다. 제3 서브 픽셀(500)은 녹색광을 여기광으로 하여 청색광을 출사하도록 색변환 물질(예: 청색 형광체, 청색 양자점 등)을 포함할 수 있다.
또는, 제1 서브 픽셀(300)의 발광 소자를 청색광 또는 녹색광을 출사하는 마이크로 LED를 적용할 수 있다. 제2 서브 픽셀(400)은 녹색광을 출사하는 마이크로 LED를 적용할 수 있다. 제3 서브 픽셀(500)은 청색광을 출사하는 마이크로 LED를 적용할 수 있다. 이 경우, 제1 서브 픽셀(300)은 청색광 또는 녹색광을 여기광으로 하여 적색광을 출사하도록 색변환 물질(예: 적색 형광체, 적색 양자점(quantum dot) 등)을 포함할 수 있다.일 실시 예에 따르면, 발광 소자(310)는 제1 반도체층, 제2 반도체층, 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; metal organic chemical vapor deposition), 화학 증착법(CVD; chemical vapor deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; plasma-enhanced chemical vapor deposition) 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층은 예를 들어, p형 반도체층(anode, 산화 전극)을 포함할 수 있다. p형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 반도체층은 예를 들어, n형 반도체층(cathode, 환원 전극)을 포함할 수 있다. n형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다. 한편, 발광 소자는 전술한 구성으로 한정되지 않으며 예를 들면, 제1 반도체층이 n형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층이 p형 반도체층을 포함할 수도 있다. 활성층은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 활성층은 반도체 물질, 예컨대 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly crystalline silicon)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 유기 반도체 물질 등을 함유할 수 있으며, 단일 양자 우물(SQW: single quantum well) 구조 또는 다중 양자 우물(MQW: multi quantum well) 구조로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(310)는 발광면(311)의 반대면에 제1 전극(351) 및 제2 전극(352)이 배치될 수 있다. 제1 전극(351)이 양극 전극이면, 제2 전극(352)은 음극 전극일 수 있다. 제1 및 제2 전극(351, 352)은 Au 또는 Au를 함유한 합금으로 이루어질 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371)은 봉지 구조(370)의 일부를 이루며, 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않으며, 제1 무기막(371)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자(310)의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 제1 무기막(371)은 후술하는 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있으며 색변환층(330)을 습기와 공기 중에 포함된 산소로부터 보호하여 색변환층(330)의 갈변 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371)의 상부에 유기막(미도시)이 적층될 수 있다. 또는, 제1 무기막(371)의 상부에 유기막(미도시)과 다른 무기막(미도시)이 순차적으로 적층되어, 복수의 무기막과 유기막의 다층 구조가 제공될 수 있다. 또는, 제1 무기막(371)의 상부에 적어도 2개의 유기막과 적어도 2개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 색변환층(330)은 적어도 제1 무기막(371)의 일부를 덮도록 제1 무기막(371) 상에 배치된다. 예를 들면, 제1 무기막(371)이 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮은 경우, 색변환층(330)은 도 6과 같이 제1 무기막(371)의 주변부를 제외한 나머지 부분을 덮을 수 있다. 이에 따라, 색변환층(330)은 발광 소자의 발광면(311)의 면적보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 색변환층(330)은 발광 소자(310)에서 출사되는 광에 의해 여기(excitation)되어 적색 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 예를 들면, 색변환층(330)은 양자점(quantum dot) 및 감광성 수지를 포함하여 색변환층(330)으로 입사된 광(즉, 발광 소자(310)로부터 출사된 청색광)을 적색으로 변환할 수 있다. 양자점은 색변환층(330)으로 입사된 광에 의해 여기되어 적색광을 방출할 수 있다. 상세하게는, 양자점은 청색광의 파장을 갖는 입사광을 흡수하고, 입사광보다 긴 대역의 파장을 갖는 적색광을 등방성으로 방출할 수 있다. 감광성 수지는 광 투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 실리콘 수지, 에폭시 수지, acrylate, siloxane 계 또는 광 투과성 유기 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컬러필터층(350)은 색변환층(330)의 상면 전체를 덮을 수 있다. 컬러필터층(350)은 염료 또는 안료를 포함하는 유기물일 수 있다. 컬러필터층(350)은 색변환층(330)에서 출사되는 적색광만을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373)은 전술한 제1 무기막(371)과 함께 봉지 구조(370)를 이룰 수 있다. 제2 무기막(373)은 컬러필터층(350)의 상면 및 측면, 색변환층(330)의 측면, 제1 무기막(371)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373)의 상부에 유기막(미도시)과 다른 무기막(미도시)이 순차적으로 적층되어, 복수의 무기막과 유기막의 다층 구조가 제공될 수 있다. 또는, 제2 무기막(373)의 상부에 적어도 2개의 유기막과 적어도 2개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
이와 같이 제2 무기막(373)은 색변환층(330)의 측면을 직접 덮고 컬러필터층(350)의 상면 및 측면을 함께 덮고 있으므로 색변환층(330)의 상면 및 측면으로 습기 및 공기 중에 포함된 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 개시에 따르면 기판(221) 상에 일정한 피치로 배열된 다수의 서브 픽셀들은 각각 개별적으로 박막의 봉지 구조(370)를 포함할 수 있다. 각 서브 픽셀은 무기 발광 소자와 색변환층을 함께 포함하므로 소비 전력을 줄일 수 있고, 봉지 구조(370)에 의해 색변환층으로 습기와 산소가 침투하는 것은 근본적으로 차단할 수 있어 디스플레이의 색재현율을 개선할 수 있다.
한편, 서브 픽셀(300)은 기판(221) 상에 형성된 반사층(281)에 의해 밀착된 상태로 둘러싸일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반사층(281)은 서브 픽셀(300)을 감싸도록 형성되며 서브 픽셀(300)의 상면(서브 픽셀(300)에서 광이 출사되는 면)은 덮지 않는다. 다만, 이에 한정하지 않으며, 반사층(281)은 서브 픽셀(300)의 상면의 적어도 일부를 덮을 수도 있다. 반사층(281)은 제2 무기막(373)의 측부와 밀착된다.
일 실시 예에 따르면, 반사층(281)은 소정의 패터닝 공정을 거쳐 기판(221) 상에 실장된 서브 픽셀들에 각각 대응하는 위치에 개구(282)가 형성될 수 있다. 반사층(281)은 상면이 서브 픽셀(300)의 상면보다 더 높은 위치에 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반사층(281)은 서브 픽셀(300)의 측면에서 출시된 광이 굴절 및 반사할 수 있는 반사율이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 서브 픽셀(300)의 측면에서 출사한 광과 서브 픽셀(300)의 상면에서 출사한 광은 반사층(281)의 개구(282) 내벽에 반사되어 디스플레이 패널(210)의 전면을 향해 출사될 수 있다. 이를 통해 서브 픽셀(300)의 측면에서 출사된 광은 반사층(281)에 굴절 및 반사되어 출사 방향이 디스플레이 패널(210)의 전면을 향할 수 있어 낭비되는 광을 최소화하고 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 개시에서 반사층(281)은 서브 픽셀(300)의 상측으로 블랙 매트릭스(283)를 형성하기 위한 평탄화층으로도 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 블랙 매트릭스(283)는 반사층(281)의 상면에 격자 형태로 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(283)가 격자 형태로 이루어짐에 따라 다수의 셀(284)이 형성될 수 있다. 각 셀(284)은 반사층(281)의 각 개구(282)에 대응하는 위치에 배치되며, 각 서브 픽셀 영역을 구획할 수 있다. 서브 픽셀(300)의 상면에서 출사한 광은 블랙 매트릭스(283)의 셀(284)을 통과하여 디스플레이 패널(210)의 전면을 향해 출사될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 블랙 매트릭스(283)는 외부광을 흡수하여 외부광의 반사로 인한 문제를 해결함으로써 디스플레이의 명암비 및 블랙 시감을 향상시키고 야외 시인성(outdoor visibility)을 개선할 수 있다. 또한 블랙 매트릭스(283)는 인접한 발광 소자에서 출사되는 서로 다른 색상의 광이 혼합되는 것을 방지하여 디스플레이의 색재현율을 개선할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 블랙 매트릭스(283)의 상부에는 광학접착층(285)을 통해 투명커버(287)가 부착될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에서는 블랙 매트릭스(283)를 반사층(281)의 상면에 배치되는 것으로 설명하였으나, 투명커버(287) 상면에 블랙 매트릭스(283)가 제공될 수도 있다. 이 경우, 반사층(281)의 상면에는 블랙 매트릭스(283)가 배치되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, AR(augmented reality) 웨어러블 기기(예: AR 글래스 등)에 본 개시에 따른 디스플레이 모듈을 적용하는 경우, 발광 방향이 사용자를 향하거나 AR 웨어러블 기기의 안경테 등에 배치된 발광 소자(예: 마이크로 LED)의 광을 렌즈로 프로젝션하는 형태이므로 외광 반사로 인해 디스플레이 모듈의 내부 회로나 배선 등이 시인되는 것을 고려할 필요가 없다. 이에 따라 본 개시에 따른 디스플레이 모듈은 외광 반사를 방지하기 위한 블랙 매트릭스(283)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 따른 디스플레이 모듈은 반사층(281)의 상면 또는 투명 커버(287)의 상면에 배치되는 블랙 매트릭스(283)를 생략할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학접착층(285)은 지정된 대역의 광(예를 들면, 자외선)에 반응하여 경화되는 물질로서, 예를 들어, OCA(optical clear adhesive), OCR(optical clear resin) 또는 SVR(super view resin) 등을 포함할 수 있다. 또는 광학접착층(285)은 고온 또는 고습의 환경에서도 고투명성을 유지할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 또는 광학접착층(285)은 산소 및 수분 차단율이 높은 물질을 포함할 수도 있고, 봉지 구조(370)와 적어도 유사하거나 동일한 역할을 할 수 있다
일 실시 예에 따르면, 투명커버(287)는 블랙 매트릭스(283) 및 서브 픽셀(300)을 보호하기 위해 블랙 매트릭스(283)를 덮도록 배치될 수 있다. 투명커버(287)는 소정의 강성을 가지는 강화 유리 또는 투명 광학 필름으로 구성될 수 있다. 또는 투명커버(287)는 서브 픽셀(300)에서 출사된 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않거나 최소화할 수 있는 소재로 이루어질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 설명한다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 또한, 도 8a 내지 도 8l은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 제조하는 과정을 나타낸 도면들로, 도 8a 내지 도 8f는 봉지 구조(370)를 가지는 서브 픽셀(300)을 형성하는 과정을 나타낸 공정도이고, 도 8g 내지 도 8l은 서브 픽셀(300)을 기판(221)에 전사하는 과정을 나타낸 공정도이다.
먼저, 도 8a 내지 도 8f를 참조하여 봉지 구조(370)를 가지는 서브 픽셀(300)의 제조 공정을 설명한다.
도 8a를 참조하면, 중계 기판(interposer)(600) 상에는 서브 픽셀(예: 도 7f의 서브 픽셀(300))이 중계 기판(600)으로부터 분리 가능하게 접착하기 위한 접착층(610)이 소정 두께로 형성될 수 있다. 중계 기판(600)은 예를 들면, 사파이어 (Al2O3)기판 또는 실리콘(Si) 기판, 실리콘 카바이드(SiC) 기판, AlN 기판, Si-Al 기판 또는 질화물 기판을 사용할 수 있다. 접착층(610)은 폴리이미드(PI, polyimide)일 수 있다.
발광 소자(310)는 접착층(610)에 한 쌍의 전극(351, 352)이 부착됨으로써 중계 기판(600)에 고정될 수 있다. 도 7a에는 하나의 발광 소자(310)만 도시하였으나, 중계 기판(600)에는 다수의 발광 소자가 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자들 간의 간격은 발광 소자들 사이에 형성될 뱅크(630)의 폭을 고려한 것일 수 있다.
뱅크(630)는 중계 기판(600) 상에 격자 형상으로 패터닝될 수 있다(701). 뱅크(630)의 높이(또는 두께)는 발광 소자(310)의 높이보다 더 높게 형성될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 발광 소자(310)의 발광면(311)과, 뱅크(630)의 상부와, 뱅크(630)와 발광 소자(310) 사이에 이격된 공간을 통해 노출된 접착층(610)의 일부에 제1 무기막(371)을 형성하기 위한 무기물 박막(371a)이 증착(deposition)될 수 있다.
무기물 박막(371a)의 증착 공정은 물리 기상 증착법(PVD; physical vapor deposition), 유기금속 화학 증착법(MOCVD; metal organic chemical vapor deposition), 화학 증착법(CVD; chemical vapor deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; plasma-enhanced chemical vapor deposition) 등을 이용할 수 있다.
발광 소자(310)의 발광면(311)에 형성된 무기물 박막(371a)은 제1 무기막(371)으로 사용되고, 나머지 부분에 형성된 무기물 박막(371a)은 하기 공정을 통해 제거될 수 있다.
제1 무기막(371)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮도록 형성될 수 있다(701).
도 8c를 참조하면, 색변환물질(330a)은 제1 무기막(371) 및 이후 공정에서 제거될 무기물 박막(371a)을 함께 덮도록 증착될 수 있다.
색변환물질(330a)은 뱅크(630) 사이에 발광 소자(310)가 배치된 공간을 채우고 뱅크(630)의 상부의 높이보다 더 높은 위치까지 형성될 수 있다.
이어서, 색변환물질(330a) 전체에서 색변환층(예: 도 8d의 색변환층(330)을 남기고 나머지를 제거하기 위해 색변환물질(330a)의 상측에 다수의 개구(811)가 형성된 제1 마스크(810)를 배치할 수 있다. 제1 마스크(810)는 개구(811)가 발광 소자(310)에 대응하도록 정렬될 수 있다.
발광 소자(310)가 예를 들면 약 50㎛ 이하의 마이크로 LED인 경우, 제1 마스크(810)는 발광 소자의 사이즈를 고려하여 예를 들면, 미세 금속 마스크(FMM; fine metal mask)를 사용할 수 있다.
노광 공정을 통해 제1 무기막(371) 상에 덮여 있는 색변환물질(330a)의 일부를 남기고 나머지 색변환물질(330a)을 제거함으로써 색변환층(330)을 형성할 수 있다(703).
도 8d를 참조하면, 색변환층(330)과, 제1 무기막(371), 무기물 박막(371a) 상에 컬러필터물질(350a)을 증착한다.
컬러필터물질(350a)은 뱅크(630)와 색변환층(330) 사이의 공간을 채우고 뱅크(630)의 상부의 높이보다 더 높은 위치까지 형성될 수 있다.
이어서, 컬러필터물질(350a) 전체에서 컬러필터층(예: 도 8e의 컬러필터층(350))을 남기고 나머지를 제거하기 위해 컬러필터물질(350a)의 상측에 다수의 개구(831)가 형성된 제2 마스크(830)를 배치할 수 있다. 제2 마스크(830)는 개구(831)가 발광 소자(310)에 대응하도록 정렬될 수 있다.
노광 공정을 통해 색변환층(330) 상에 덮여 있는 컬러필터물질(350a)의 일부를 남기고 나머지 컬러필터물질(350a)을 제거함으로써 도 8e와 같이 컬러필터층(350)을 형성할 수 있다(704).
도 8f를 참조하면, 색변환층(330)의 측면, 컬러필터층(350)의 상면 및 측면, 제1 무기막(371)이 일부, 발광 소자(310)의 측면(313), 뱅크(630) 상부에 형성된 무기물 박막(371a), 뱅크(630)와 발광 소자(310) 사이에 이격된 공간에 다른 무기물 박막(373a)이 증착(deposition)될 수 있다.
이 경우, 색변환층(330)의 측면, 컬러필터층(350)의 상면 및 측면, 제1 무기막(371)이 일부, 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮는 다른 무기물 박막(373a)은 제2 무기막(373)을 형성할 수 있다(705).
제1 무기막(371)과 제2 무기막(373)은 색변환층(330)으로 수분 또는 산소가 침투하지 못하도록 색변환층(330)을 완전히 둘러싼다. 제1 무기막(371)과 제2 무기막(373)은 단일 서브 픽셀(300)에 구비되는 봉지 구조(370)를 이룰 수 있다.
도 8g를 참조하면, 중계 기판(600) 상에 봉지 구조(370)를 구비한 서브 픽셀(300)들은 전사 공정(transfer)을 거쳐 기판(221)에 일정한 피치로 전사될 수 있다(706).
기판(221)에는 다수의 TFT가 형성되며 각 TFT는 대응하는 서브 픽셀의 구동을 제어하도록 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 기판(221)에는 서브 픽셀(300)에 구비된 한 쌍의 전극(351, 352)에 대응하는 패드(미도시)가 배열될 수 있다.
도 8h를 참조하면, 이어서, 기판(221)과 서브 픽셀(300)을 함께 덮도록 반사물질(281a)을 증착한다. 반사물질(281a)은 광을 굴절 및 반사할 수 있는 반사율이 높은 물질일 수 있다.
이어서, 반사물질(281a) 전체에서 서브 픽셀(300)의 대응하는 영역을 제거하기 위해 반사물질(281a)의 상측에 다수의 개구(851)가 형성된 제3 마스크(850)를 배치할 수 있다. 제3 마스크(850)는 개구(851)가 서브 픽셀(300)에 대응하도록 정렬될 수 있다.
노광 공정을 통해 반사물질(281a) 전체에서 서브 픽셀(300)에 대응하는 영역을 제거한다. 이와 같이 반사물질(281a)을 패터닝함으로써 도 8i와 같이 서브 픽셀(300)의 상부를 노출하는 개구(282)가 형성된 반사층(281)을 형성할 수 있다(707).
도 8j를 참조하면, 반사층(281)의 상부와 개구(282)에 의해 노출된 서브 픽셀(300)의 상부를 덮도록 블랙 매트릭스 물질(283a)을 증착한다.
이어서, 블랙 매트릭스 물질(283a) 전체에서 서브 픽셀(300)의 대응하는 영역을 제거하기 위해 블랙 매트릭스 물질(283a)의 상측에 다수의 개구(871)가 형성된 제4 마스크(870)를 배치할 수 있다. 제7 마스크(870)는 개구(871)가 서브 픽셀(300)에 대응하도록 정렬될 수 있다.
노광 공정을 통해 블랙 매트릭스 물질(283a) 전체에서 서브 픽셀(100)에 대응하는 영역을 제거한다. 이와 같이 블랙 매트릭스 물질(283a)을 패터닝함으로써 도 8k와 같이 서브 픽셀(300)의 상부(제2 무기막(373)의 상부)를 노출하는 셀(284)이 형성된 블랙 매트릭스(283)를 형성할 수 있다(708).
도 8l을 참조하면, 블랙 매트릭스(283)의 상부에 광학접착층(285)을 도포한 후 투명커버(287)를 부착한다(709). 투명커버(287)는 외부 충격으로부터 블랙 매트릭스(283) 및 서브 픽셀(300)들을 보호할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 서브 픽셀 구조들을 설명하되, 전술한 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 서브 픽셀 구조(도 6 참조)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재 번호를 부여하고 구체적인 설명을 생략한다.
도 9 내지 도 24는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 서브 픽셀 구조를 나타낸 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널은 도 8l에 도시된 디스플레이 패널과 대부분 유사한 구조를 가질 수 있으며, 블랙 매트릭스(283), 반사층(281) 및 봉지 구조의 일부(예: 제2 무기막(373) 사이에 마련된 공간에 채워지는 투명수지층(290)을 더 포함할 수 있다. 투명수지층(290)의 상면(290a)은 블랙 매트릭스(283)의 상면(283a)과 대략 일치하는 높이에 위치할 수 있다. 이 경우, 광학접착층(285)은 투명커버(287), 블랙 매트릭스(283) 및 투명수지층(290) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 투명수지층(290)은 서브 픽셀(300)의 광 효율을 향상시키기 위해 광확산제(예: 도 17의 광확산제(910))가 균일하게 분포될 수 있다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널은 도 9에 도시된 디스플레이 패널과 같이 투명수지층(290)을 포함할 수 있다. 이 경우, 투명수지층(290)은 상면(290a)이 블랙 매트릭스(283)의 상면(283a)과 다른 높이에 위치할 수 있다. 예를 들면, 투명수지층(290)의 상면(290a)은 블랙 매트릭스(283)의 상면(283a)보다 낮은 위치에 있을 수 있다. 이에 따라, 블랙 매트릭스(283)와 투명수지층(290) 사이에 공간이 마련될 수 있다. 블랙 매트릭스(283)와 투명 커버(287) 사이에 배치된 광학접착층(285)은 블랙 매트릭스(283)와 투명수지층(290) 사이에 마련된 공간을 채울 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 투명수지층(290)은 서브 픽셀(300)의 광 효율을 향상시키기 위해 광확산제(예: 도 17의 광확산제(910))가 균일하게 분포될 수 있다.
도 11을 참조하면, 일 실시 예에 따른 서브 픽셀(300a)은 후술하는 열 압착 공정 시 가해지는 압력으로부터 색변환층(330)을 보호할 수 있는 봉지 구조(370a)를 포함할 수 있다.
본 개시의 디스플레이 패널은 중계 기판(600)에서 기판(221)으로 다수의 서브 픽셀들을 전사한 후, 서브 픽셀들의 전극을 기판(221)의 패드에 접속하는 열 압착 공정을 진행할 수 있다.
열 압착 공정은 기판(221)에 전사된 다수의 서브 픽셀들을 기판에 본딩하기 위한 공정으로, 열을 공급함과 동시에 가압 플레이트(미도시)를 이용하여 소정 압력으로 다수의 서브 픽셀들의 상부를 프레싱한다.
이 경우, 다수의 서브 픽셀에 가해지는 압력에 의해 봉지 구조의 일부(예를 들면, 서브 픽셀의 상부를 감싸는 무기막)이 파손될 수 있다. 이를 감안하여 서브 픽셀(300a)은 다층으로 적층한 봉지 구조(370a)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300a)은 제1 무기막(371a), 제2 무기막(373a), 유기막(375a) 및 제3 무기막(377a)으로 이루어진 봉지 구조(370a)를 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371a)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371a)은 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371a)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자(310)의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371a)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373a)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기막(373a)은 제3 무기막(373a)이 열 압착 공정에서 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 2차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유기막(375a)은 제2 무기막(373a)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 유기막(375a)는 무기막 보다 큰 강도를 가질 수 있으며, 열 압착 공정에서 서브 픽셀(100a)의 상부에 가해지는 압력을 견딜 수 있다. 따라서, 유기막(375a)은 제2 무기막(373a)이 상기 압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(377a)은 유기막(375a)의 상면 및 측단부, 제2 무기막(373a)의 측단부, 컬러필터층(350)의 측면, 색변환층(330)의 측면, 제1 무기막(371)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(377a)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370a)는 제1 무기막(371a), 제2 무기막(373a), 유기막(375a) 및 제3 무기막(377a) 순으로 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 서브 픽셀(100b)은 전술한 서브 픽셀(100a)보다 1층의 무기막을 더 포함하는 봉지 구조(370b)를 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370b)는 4층의 무기막(371b, 373b, 375b, 379b)과 1층의 유기막(377b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371b)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371b)은 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371b)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371b)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373b)은 색변환층(330)의 상면과 측면, 제1 무기막(371a)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다. 제2 무기막(373b)은 제3 무기막(375b) 및 4 무기막(379b)이 열 압착 공정에서 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 3차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373b)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370b)는 전술한 봉지 구조들(370, 370a)과 달리 제2 무기막(373b)을 통해 색변환층(330)의 상면 및 측면을 직접 덮는다. 이에 따라, 색변환층(330)은 제1 및 제2 무기막(371b, 373b)에 의해 수분 및 산소로부터 보호될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375b)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 무기막(375b)은 제4 무기막(379b)이 열 압착 공정에서 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 2차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유기막(377b)은 제3 무기막(375b)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 유기막(377b)은 무기막 보다 큰 강도를 가질 수 있으며, 열 압착 공정에서 서브 픽셀(300b)의 상부에 가해지는 압력을 견딜 수 있다. 따라서, 유기막(377b)은 제3 무기막(375b)이 상기 압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(379b)은 유기막(377b)의 상면 및 측단부, 제3 무기막(375b)의 측단부, 컬러필터층(350)의 측면, 제2 무기막(373b)의 측면을 덮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(379b)은 제2 무기막(373b)의 측면을 덮도록 배치됨에 따라 색변환층(330)의 측면을 제2 무기막(373b)과 함께 2중 보호막을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(379b)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370b)는 제1 무기막(371b), 제2 무기막(373b), 제3 무기막(375b), 유기막(377b) 및 제4 무기막(379b) 순으로 형성될 수 있다.
도면에 도시하지 않았으나, 본 개시의 봉지 구조(370b)는 색변환층으로 습기 및 산소가 침투하는 것을 효과적으로 차단할 수 있도록 무기막을 3층이상 적층하여 형성할 수도 있다.
도 13을 참조하면, 서브 픽셀(300c)에 구비된 봉지 구조(370c)는 4층의 무기막(371c, 373c, 375c, 379c)과 1층의 유기막(377c)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371c)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371c)은 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371c)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자(310)의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371c)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373c)은 전술한 제2 무기막(373b, 도 12 참조)과 달리 색변환층(330)의 상면만을 덮을 수 있다. 제2 무기막(373c)은 제3 무기막(375c) 및 4 무기막(379c)이 열 압착 공정에서 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 3차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373c)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375c)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 무기막(375c)은 제4 무기막(379c)이 열 압착 공정에서 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 2차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유기막(377c)은 제3 무기막(375c)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 유기막(377c)은 무기막 보다 큰 강도를 가질 수 있으며, 열 압착 공정에서 서브 픽셀(300c)의 상부에 가해지는 압력을 견딜 수 있다. 따라서, 유기막(377c)은 제3 무기막(375c)이 상기 압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(379c)은 유기막(377c)의 상면 및 측단부, 제3 무기막(375c)의 측단부, 컬러필터층(350)의 측면, 제2 무기막(373c)의 측단부, 색변환층(330)의 측면, 제1 무기막(371c)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(379c)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370c)는 제1 무기막(371c), 제2 무기막(373c), 제3 무기막(375c), 유기막(377c) 및 제4 무기막(379c) 순으로 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 서브 픽셀(300d)의 봉지 구조(370d)는 제1 무기막(371d), 제2 무기막(373d) 및 제3 무기막(375d)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371d)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371d)은 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371d)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371d)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373d)은 색변환층(330)의 상면을 덮을 수 있다. 제2 무기막(373d)은 제3 무기막(375d)이 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 2차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373d)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375d)은 컬러필터층(350)의 상면 및 측면, 제2 무기막(373d)의 측단부, 색변환층(330)의 측면, 제1 무기막(371d)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다.
이와 같이 제3 무기막(375d)은 색변환층(330)의 측면을 직접 덮고 컬러필터층(350)의 상면 및 측면을 함께 덮고 있으므로 색변환층(330)의 상면 및 측면으로 습기 및 공기 중에 포함된 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375d)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370d)는 제1 무기막(371d), 제2 무기막(373d) 및 제3 무기막(375d) 순으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컬러필터층(350)은 색변환층(330)보다 습기 및 산소에 강하므로 봉지 구조에 의해 일부만 덮이거나 덮이지 않을 수도 있다. 이하, 도 15 및 도 16을 참조하여 이와 같은 봉지 구조를 설명한다.
도 15를 참조하면, 서브 픽셀(300e)의 봉지 구조(370e)는 제1 무기막(371e), 제2 무기막(373e) 및 제3 무기막(375e)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371e)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371e)은 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371e)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371e)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373e)은 색변환층(330)의 상면 및 측면, 제1 무기막(371e)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다. 색변환층(330)은 제1 및 제2 무기막(371e, 373e)에 의해 상면, 측면 및 저면이 완전히 둘러싸일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373e)은 제3 무기막(375e)이 파손되더라도 색변환층(330)으로 수분 및 산소가 침투하는 것을 차단하는 2차 차단 부재로 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373e)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375e)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375e)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
이와 같이 봉지 구조(370e)는 색변환층(330)을 완전히 감싸는 반면 컬러필터층(350)을 일부만 감싸도록 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370e)는 제1 무기막(371e), 제2 무기막(373e) 및 제3 무기막(375e) 순으로 형성될 수 있다.
도 16을 참조하면, 서브 픽셀(300f)의 봉지 구조(370f)는 제1 무기막(371f) 및 제2 무기막(373f)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371f)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371f)은 색변환층(330)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371f)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자(310)의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371f)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373f)은 색변환층(330)의 상면 및 측면, 제1 무기막(371f)의 일부(주변부) 및 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮을 수 있다. 색변환층(330)은 제1 및 제2 무기막(371f, 373f)에 의해 상면, 측면 및 저면이 완전히 둘러싸일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373f)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
이와 같이 봉지 구조(370f)는 색변환층(330)을 완전히 감싸는 반면 컬러필터층(350)은 감싸지 않도록 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370f)는 제1 무기막(371f) 및 제2 무기막(373f) 순으로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(210)은 발광 소자(310)와 투명커버(287) 사이에 배치된 구성들 중에서 적어도 하나에 광확산제가 포함될 수 있다.
도 17을 참조하면, 일 실시 예에 따른 서브 픽셀(300g)의 봉지 구조(370g)는 전술한 서브 픽셀(300c)의 봉지 구조(370c, 도 13 참조)와 동일할 수 있다. 봉지 구조(370g)는 제1 무기막(371g), 제2 무기막(373g), 제3 무기막(375g), 유기막(377g) 및 제4 무기막(379g)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371g)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371g)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373g)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375g)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(379g)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(210)에 구비된 광학접착층(285)은 광확산제(910)가 포함될 수 있다. 광확산제(910)는 유기계 광확산제, 무기계 광확산제, 또는 이들 혼합물일 수 있다. 또는 광확산제(910)는 TiO2, SiO2 또는 글라스 비드(glass bead)일 수 있으며, 예를 들면 도 17과 같이 입자 형태로 광학접착층(285) 내에 균일하게 분산 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300g)에서 출사되어 광학접착층(285)으로 입사된 광은 광확산제(910)에 의해 광학접착층(285) 내에서 산란 및 확산될 수 있다. 이에 따라 본 개시의 서브 픽셀(300g)은 휘도를 개선할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 다양한 실시 예에 따르면 광확산제(910)가 광학접착층(285)에 포함되지 않은 경우, 유기막(375g), 컬러필터층(350), 색변환층(330) 중 하나에 포함될 수 있다.
예를 들면, 광확산제(910)가 색변환층(330) 전체에 균일하게 분산된 상태로 포함될 수 있다. 이 경우, 광확산제(910)는 색변환층(330)에 입사한 광에 의해 광변환 효율을 증가시키고 균일한 파장 변환을 가능하게 할 수 있다. 또한 광확산제(910)는 색변환층(330)이 적용된 서브 픽셀의 휘도를 개선할 수 있다.
의 일 실시 예에 따르면 광확산제(910)는 광학접착층(285), 유기막(375g), 컬러필터층(350) 및 색변환층(330) 중 적어도 2곳 이상에 포함되는 것도 가능하다.
도 18을 참조하면, 일 실시 예에 따른 서브 픽셀(300h)의 봉지 구조(370h)는 제1 내지 제4 무기막(371h, 373h, 375h, 377h)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371h)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371h)은 색변환층(333)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371h)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자(310)의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373h)은 일정한 간격을 두고 제1 무기막(371h) 상에 실질적으로 수직하게 다수 형성될 수 있다. 다수의 제2 무기막(373h)들에 의해 구획된 공간들에는 색변환물질이 채워질 수 있다. 이에 따라, 색변환층(333)은 발광 소자(310)의 발광면(311)을 따라 일정한 간격을 두고 다수 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371h)과 제2 무기막(373h)은 단일 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들면, 일체로 소정 두께(예를 들면, 발광면에서부터 제2 무기막(373h)의 상단까지의 길이)의 무기막을 발광 소자(310)의 발광면에 형성한 후, 식각 공정을 통해 색변환물질이 채워지는 공간들을 상기 무기막(예: 제2 무기막(373h))의 상부로부터 하부로 소정 깊이만큼 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 무기막(371h)과 제2 무기막(373h)은 단일 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 제1 무기막(371h)과 제2 무기막(373h)은 각각 별도의 공정을 통해 형성될 수도 있다.
이와 같이 색변환층(333)이 다수로 형성되는 경우, 외부 충격에 의하여 봉지 구조의 일부가 파손되어 다수의 색변환층(333) 중에서 일부 색변환층으로 습기 또는 산호가 침투하여 사용하지 못하더라도 나머지 색변환층은 사용 가능하므로 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375h)은 다수로 형성된 제2 무기막(373h)에 의해 구획된 공간들에 각각 색변환층(333)을 형성한 후에 제2 무기막(373h)의 상부와 색변환층(333)의 상부를 함께 덮도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 무기막(375h)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(377h)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
외부 충격에 의해 제4 무기막(377h)이 파손되는 경우, 제3 무기막(375h)에 의해 색변환층(333)으로 침투하는 수분 및 산소를 차단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(377h)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
도 19를 참조하면, 서브 픽셀(300i)의 봉지 구조(377i)는 전술한 봉지 구조(370h, 도 18 참조)와 유사하게 색변환층(335)을 다수 배치할 수 있도록 다수의 공간으로 구획된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370i)는 제1 내지 제5 무기막(371i, 373i, 375i, 377i, 379i)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371i)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체를 덮을 수 있다. 제1 무기막(371i)은 색변환층(335)의 저면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371i)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체와 발광 소자(310)의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371i)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371i) 상에는 다수의 색변환층(335)들이 간격을 두고 적층될 수 있다. 이 경우, 제2 무기막(373i)과 제3 무기막(375i)은 상하로 배치된 색변환층들(335) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373i) 및 제3 무기막(375i)의 상부에는 각각 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(377i)은 최 상측에 있는 색변환층(335)의 상면과 제1 무기막(371i)의 측단부까지 연장하여 덮을 수 있다. 이에 따라, 색변환층(335)들은 실질적으로 수직 방향으로 이격된 상태로 적층 배치될 수 있다.
이와 같이 색변환층(335)들이 독립되게 구획되는 경우, 외부 충격에 의하여 봉지 구조의 일부가 파손되어 다수의 색변환층(335)들 중에서 일부 색변환층으로 습기 또는 산호가 침투하여 제 기능을 못하더라도 나머지 색변환층을 사용 가능하다.
일 실시 예에 따르면, 제4 무기막(377i)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제5 무기막(379i)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 외부 충격에 의해 제5 무기막(379i)이 파손되는 경우, 제4 무기막(377i)에 의해 색변환층(335)으로 침투하는 수분 및 산소를 차단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제5 무기막(379i)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
전술한 디스플레이 패널은 서브 픽셀을 기판에 전사한 후에 반사층을 기판에 형성한다. 이에 따라, 반사층은 서브 픽셀의 측면에 밀착하여 서브 픽셀을 감싸도록 배치될 수 있다.
이하에서는, 기판에 반사층이 형성된 상태에서 서브 픽셀이 전사되는 디스플레이 패널의 구조를 도 20a 내지 21b를 참조하여 설명한다.
도 20a를 참조하면, 서브 픽셀(300j)은 기판(221)에 미리 반사층(281)이 형성된 상태에서 인접한 반사층(281) 사이에 마련된 공간으로 전사될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 기판(221)에 전사된 서브 픽셀(300j)은 열 압착 공정을 통해 기판에 본딩될 수 있다. 이 경우 가압 플레이트가 서브 픽셀(300j)의 상부를 가압할 때 블랙 매트릭스(283)에 의해 간섭되지 않도록 반사층(281)의 높이를 낮게 형성하여 블랙 매트릭스(283)의 상단이 서브 픽셀(300j)의 상단보다 낮은 위치에 있도록 한다. 이에 따라, 디스플레이 패널은 봉지 구조(370j)를 구비한 서브 픽셀(300j)을 기판(221)에 전사하는 공정 및 열 압착하는 공정에 유리한 구조를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300j)과 반사층(281) 사이 및 서브 픽셀(300j)과 블랙 매트릭스(283) 사이에 형성된 공간에는 평탄화층(289)이 채워질 수 있다. 평탄화층(289)는 서브 픽셀(300j) 상측으로 투명커버(287)를 배치할 수 있도록 블랙 매트릭스(283)와 서브 픽셀(300j)의 상부를 함께 덮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 평탄화층(289)은 반사층(281)과 동일한 반사물질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 평탄화층(289)은 반사물질 외에 투명 수지로 형성될 수도 있다. 평탄화층(289)이 투명 수지로 형성되는 경우, 발광 소자(310)의 상면 주변부를 따라 별도의 블랙 매트릭스(930)를 형성할 수 있다. 별도의 블랙 매트릭스(930)는 발광 소자(310)의 측면에서 출사되는 광량을 최소화는 것을 물론 외부광을 흡수할 수 있다. 이에 따라, 반사층(281)의 높이를 낮추는 경우 블랙 매트릭스(283)가 서브 픽셀(300j)의 상단보다 낮은 위치에 있게 되면서 인접한 서브 픽셀 간 서로 다른 색상의 광이 혼색되는 것을 방지하여 디스플레이의 명암비를 개선할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300j)의 봉지 구조(370j)는 제1 무기막(371j), 제2 무기막(373j) 및 제3 무기막(375j)을 포함할 수 있으며, 전술한 봉지 구조(370d, 도 14 참조)와 동일하므로 설명을 생략한다. 다만, 봉지 구조(370j)는 제1 무기막(371j)이 발광 소자의 발광면(311)과 별도의 블랙 매트릭스(930)을 함께 덮는 점에서 전술한 봉지 구조(370d)와 다소 차이가 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371j)은 발광 소자(310)의 발광면(311) 전체, 별도의 블랙 매트릭스(930) 및 발광 소자의 측면(313)의 적어도 일부까지 덮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(371j)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373j) 및 제3 무기막(375j)의 상부에는 각각 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
도 20b를 참조하면, 기판(221)의 일 부분에도 추가 블랙 매트릭스(931)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 추가 블랙 매트릭스(931)는 디스플레이 패널을 정면에서 바라볼 때 반사층(281)과 발광 소자(310)의 측면(313) 사이로 보이는 기판(221) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널을 정면에서 바라볼 때 서브 픽셀(300)가 배치된 영역 이외에 블랙 매트릭스들(283, 930, 931)이 시인될 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널의 명암비 및 블랙 시감을 개선할 수 있다.
도 21a를 참조하면, 디스플레이 패널의 구조는 전술한 디스플레이 패널의 구조(도 20a 참조)와 대부분 동일하다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300k)의 봉지 구조(370k)는 제1 무기막(371k), 제2 무기막(373k) 및 제3 무기막(375k)을 포함할 수 있으며, 전술한 봉지 구조(370j, 도 20a 참조)와 동일할 수 있다. 다만, 제3 무기막(375k)이 별도의 블랙 매트릭스(930)와 발광 소자(310)의 측면(313)을 덮지 않는 점에서 전술한 봉지 구조(370j)와 차이가 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(373k) 및 제3 무기막(375k)의 상부에는 각각 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
도 21b를 참조하면, 기판(221)의 일 부분에도 추가 블랙 매트릭스(931)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 추가 블랙 매트릭스(931)는 디스플레이 패널을 정면에서 바라볼 때 반사층(281)과 발광 소자(310)의 측면(313) 사이로 보이는 기판(221) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널을 정면에서 바라볼 때 서브 픽셀(300)가 배치된 영역 이외에 블랙 매트릭스들(283, 930, 931)이 시인될 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널의 명암비 및 블랙 시감을 개선할 수 있다.
도 22를 참조하면, 일 실시 예에 따른 반사층(281)은 서브 픽셀(300l)의 측면에 밀착될 수 있다. 이 경우, 반사층(281)의 상단은 컬러필터층(350)의 대략 중간 높이까지의 위치할 수 있다. 또한, 반사층(281)의 상부에 배치된 블랙 매트릭스(283)의 상단은 서브 픽셀(300l)의 상단보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 서브 픽셀(300l)은 별도의 블랙 매트릭스를 구비하지 않아도 디스플레이의 명암비를 확보할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300l)은 발광 소자(310a)의 상부에 격벽(371l)이 실질적으로 수직으로 연장 형성될 수 있다. 격벽(371l)에 의해 발광 소자(310a)의 상부에는 색변환층(330)에 채워지는 홈이 마련될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 격벽(371l)은 봉지 구조(370l)의 일부일 수 있다. 봉지 구조(370l)는 격벽(371l), 제1 무기막(373l), 유기막(375l) 및 제2 무기막(377l)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(373l)은 격벽(371l)의 상단과 색변환층(330)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 색변환층(330)은 발광 소자(310a), 격벽(371l) 및 제1 무기막(373l)에 의해 둘러싸여 있어 습기 및 산소의 침투로부터 보호될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(373l)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 유기막(375l)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(377l)은 유기막(375l)의 상면으로부터 연장하여 발광 소자(310a)의 측면까지 덮도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 무기막(377l)의 상부에는 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
이와 같이, 발광 소자(310a)의 상부에 격벽(371l)이 일체로 연장 형성하는 경우, 격벽(371l)은 에피 기판(미도시)에서 발광 소자(310a)를 형성하는 공정 중에 발광 소자(310a)와 함께 형성될 수 있다. 에피 기판은 예를 들면, 사파이어(Al2O3) 또는 실리콘(Si) 웨이퍼를 사용할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 에피택시(epitaxy) 공정(또는 에피택셜 성장(epitaxial growth))은, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; metal organic chemical vapor deposition), 액상 에피택시(LPE; liquid phase epitaxy), 기상 에피택시(VPE; vapor phase epitaxy), 또는 분자선 에피택시(MBE; molecular beam epitaxy) 등의 방법을 이용할 수 있다.
도 23을 참조하면, 디스플레이 패널의 구조는 전술한 디스플레이 패널의 구조(도 22 참조)와 대부분 동일하다. 다만, 발광 소자(310)의 상부에 연장된 격벽(예: 도 22의 격벽(371l))이 없고 봉지 구조(370m)의 일부가 금속 박막(371m)을 포함하는 점에 차이가 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(100m)의 봉지 구조(370m)는 금속 박막(371m), 제1 무기막(373m), 유기막(375m) 및 제2 무기막(377m)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 금속 박막(371m)은 증착 공정을 통해 발광 소자(310)의 측면과 발광 소자(310)의 상면에 적층된 색변환층(330)의 측면을 함께 덮도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(373m)은 색변환층(330)의 상면과 금속 박막(371m)의 상단부를 함께 덮도록 형성될 수 있다. 유기막(375m)은 컬러필터층(350)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기막(377m)은 유기막(375m)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(373m) 및 제2 무기막(377m)의 상부에는 각각 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
도 24를 참조하면, 디스플레이 패널의 구조 및 서브 픽셀(300n)에 구비된 봉지 구조(370n)는 전술한 디스플레이 패널의 구조 및 서브 픽셀(300m)의 봉지 구조(370m, 도 23 참조)와 대부분 동일하다. 다만, 봉지 구조(370n)의 일부를 이루는 금속 박막(371n)이 색변환층(330)의 측면만을 덮도록 형성된 점에서 전술한 봉지 구조(370m)와 차이가 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 픽셀(300n)의 봉지 구조(370n)는 금속 박막(371n), 제1 무기막(373n), 유기막(375n) 및 제2 무기막(377n)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 무기막(373n) 및 제2 무기막(377n)의 상부에는 각각 적어도 1개의 유기막과 적어도 1개의 무기막이 교대로 적층되는 다층 구조가 제공될 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(160)은, 복수의 광원들에 개별적으로 봉지 구조가 적용될 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 디스플레이 패널(210)과 구동 회로(230)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(160)은 기판(221)과, 기판에 실장된 복수의 발광 소자들(300, 400. 500)과 복수의 발광 소자들 각각에 순차적으로 적층된 색변환층(330) 및 컬러필터층(350)을 포함하는 복수의 광원들을 포함할 수 있다. 색변환층(330)의 크기는 대응하는 발광 소자(310)의 크기보다 작을 수 있다. 구동 회로(230)는 복수의 발광 소자들의 구동 신호를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370)는, 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막(371)과, 컬러필터층의 상면으로부터 발광 소자의 측면까지 연속적으로 덮는 제2 무기막(373)을 포함할 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는 색변환층의 상면을 덮는 제3 무기막(373d)을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(160)은, 각 광원의 측면에 이격된 상태로 상기 광원을 둘러싸는 반사층(281)과, 반사층 상면에 배치되며 광원의 높이보다 낮은 높이에 위치하는 블랙 매트릭스(283)와, 발광 소자의 상면 주변부를 따라 형성되고 제1 무기막에 의해 덮이는 추가 블랙 매트릭스(930)를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(160)은, 블랙 매트릭스와 광원을 덮는 평탄화층(289)과, 평탄화층을 덮는 투명커버(287)와, 평탄화층과 투명커버 사이에 배치된 광학접착층(285)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370a)는, 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막(371a)과, 컬러필터층의 상면을 덮는 제2 무기막(373a)과, 제2 무기막의 상면을 덮는 유기막(375a)과, 유기막의 상면으로부터 상기 발광 소자의 측면까지 덮는 제4 무기막(377a)을 포함할 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는 색변환층과 컬러필터층 사이에 배치되어 색변환층의 상면을 덮는 제5 무기막(373c)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370b)는, 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막(371b)과, 색변환층의 상면으로부터 발광 소자의 측면까지 덮는 제2 무기막(373b)을 포함할 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는, 컬러필터층 상면을 덮는 제3 무기막(375b)과, 제3 무기막의 상면을 덮는 유기막(377b)과, 유기막의 상면으로부터 제2 무기막의 측면까지 덮는 제4 무기막(379b)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조는, 색변환층, 컬러필터층 및 유기막 중 적어도 하나에 포함되는 광확산제(285)를 더 포함함으로써, 광원의 광 효율을 개선할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(160)은, 광원의 측면에 밀착된 상태로 둘러싸는 반사층(281)과, 반사층 상면에 배치되는 블랙 매트릭스(283)와, 블랙 매트릭스 상부에 배치되는 투명커버(287)와, 블랙 매트릭스와 투명커버 사이에 배치된 광학접착층(285)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 광학접착층은 광확산제를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370h; 370i)는, 발광 소자의 상면에 배치되고 복수의 공간들로 구획되며, 색변환층(333; 335)은 상기 복수의 공간들 각각에 채워질 수 있다. 이 경우, 복수의 공간들은, 발광 소자의 발광면을 따라 간격을 두고 배치되거나, 발광 소자의 발광면으로부터 수직 방향으로 간격을 두고 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조는, 컬러필터층을 덮는 추가 무기막(377h; 379i)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370k)는, 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막(371k)과, 색변환층의 상면을 덮는 제2 무기막(373k)과, 컬러필터층의 상면으로부터 상기 색변환층의 측면까지 연속적으로 덮는 제3 무기막(375k)을 포함할 수 있다. 이 경우, 광원의 측면에 이격된 상태로 상기 광원을 둘러싸는 반사층(281)과, 반사층 상면에 배치되며 광원의 높이보다 낮은 높이에 위치하는 블랙 매트릭스(283)와, 발광 소자의 상면 주변부를 따라 형성된 추가 블랙 매트릭스(910)를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(160)은, 블랙 매트릭스(283)와, 광원을 덮는 평탄화층(289)과, 상기 평탄화층을 덮는 투명커버(287)와, 평탄화층과 투명커버 사이에 배치된 광학접착층(285)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370l)는, 발광 소자의 상면으로부터 격벽(371l)이 연장 형성되어 발광 소자의 상면에 마련된 홈에 색변환층(330)이 채워질 수 있다. 이 경우, 격벽(371l)은 발광 소자를 상부를 가공하여 형성될 수 있으며 발광 소자와 일체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는, 격벽(371l)과, 격벽의 상단과 색변환층의 상면을 덮는 제1 무기막(373l)을 포함할 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는 상기 컬러필터층의 상면을 덮는 유기막(375l)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는 유기막의 상면으로부터 발광 소자의 측면까지 덮는 제2 무기막(377l)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 봉지 구조(370m)는, 색변환층의 측면을 덮는 금속 박막(371m)과, 금속 박막의 상단과 색변환층의 상면을 덮는 제1 무기막(373m)을 포함할 수 있다. 이 경우, 금속 박막(371m)은 발광 소자의 측면까지 연장 형성될 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는, 컬러필터층의 상면을 덮는 유기막(375m)과, 유기막의 상면을 덮는 제2 무기막(377m)을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는, 디스플레이 모듈(160)과 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 이 경우, 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은, 기판(221)과, 기판에 실장된 발광 소자(310)와 발광 소자에 순차적으로 적층된 색변환층(330) 및 컬러필터층(350)을 포함하며 개별적으로 봉지 구조(370)를 구비하는 복수의 광원(300)들과, 광원의 측면에서 출사되는 광을 반사하도록 광원의 측면을 둘러싸는 반사층(281)과, 반사층에 격자 형태로 배치되며 광원을 둘러싸는 블랙 매트릭스(283)를 포함하는 디스플레이 패널(210) 및 기판에 배치되어 복수의 발광 소자들의 구동 신호를 생성하는 구동 회로(230)를 포함하는 디스플레이 모듈(160)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 프로세서(120)는 복수의 발광 소자들의 발광을 제어하기 위한 구동 신호를 생성하도록 구동 회로(230)를 제어할 수 있다. 이 경우, 봉지 구조는, 색변환층의 상면, 측면 및 저면을 덮는 제1 무기막과, 컬러필터층의 상면을 덮는 유기막과, 유기막의 상면을 덮는 제2 무기막을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 색변환층(330)의 크기는 발광 소자(310)의 크기보다 작을 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위 상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
20: 디스플레이 패널
21: 기판
100, 200, 300: 서브 픽셀
281: 반사층
283: 블랙 매트릭스
285: 광학접착층
287: 투명커버
310: 발광 소자
330: 색변환층
350: 컬러필터층
370: 봉지 구조
371: 제1 무기막
373: 제2 무기막

Claims (32)

  1. 기판과, 상기 기판에 실장된 복수의 발광 소자들과 상기 복수의 발광 소자들 각각에 순차적으로 적층된 색변환층 및 컬러필터층을 포함하는 복수의 광원들;을 포함하는 디스플레이 패널; 및
    상기 복수의 발광 소자들의 구동 신호를 생성하는 구동 회로;를 포함하며,
    상기 복수의 광원들은 각각 봉지 구조가 형성되고,
    상기 색변환층의 크기는 상기 발광 소자의 크기보다 작은, 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막; 및
    상기 컬러필터층의 상면으로부터 상기 발광 소자의 측면까지 연속적으로 덮는 제2 무기막;을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 색변환층의 상면을 덮는 제3 무기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광원의 측면에 이격된 상태로 상기 광원을 둘러싸는 반사층;
    상기 반사층 상면에 배치되며 상기 광원의 높이보다 낮은 높이에 위치하는 블랙 매트릭스; 및
    상기 발광 소자의 상면 주변부를 따라 형성된 추가 블랙 매트릭스;를 더 포함하며,
    상기 추가 블랙 매트릭스는 상기 제1 무기막에 의해 덮이는, 디스플레이 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스와 상기 광원을 덮는 평탄화층;
    상기 평탄화층을 덮는 투명커버; 및
    상기 평탄화층과 상기 투명커버 사이에 배치된 광학접착층;을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막;
    상기 컬러필터층의 상면을 덮는 제2 무기막;
    상기 제2 무기막의 상면을 덮는 유기막; 및
    상기 유기막의 상면으로부터 상기 발광 소자의 측면까지 덮는 제4 무기막;을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 색변환층과 상기 컬러필터층 사이에 배치되어 상기 색변환층의 상면을 덮는 제5 무기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막; 및
    상기 색변환층의 상면으로부터 상기 발광 소자의 측면까지 덮는 제2 무기막;을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 컬러필터층 상면을 덮는 제3 무기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 제3 무기막의 상면을 덮는 유기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 유기막의 상면으로부터 상기 제2 무기막의 측면까지 덮는 제4 무기막을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 색변환층, 상기 컬러필터층 및 상기 유기막 중 적어도 하나에 포함되는 광확산제를 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광원의 측면에 밀착된 상태로 둘러싸는 반사층;
    상기 반사층 상면에 배치되는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상부에 배치되는 투명커버; 및
    상기 블랙 매트릭스와 상기 투명커버 사이에 배치된 광학접착층;을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광학접착층은 광확산제를 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 발광 소자의 상면에 배치되고 복수의 공간들로 구획되며,
    상기 색변환층은 상기 복수의 공간들 각각에 채워진, 디스플레이 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 공간들은 상기 발광 소자의 발광면을 따라 간격을 두고 배치된, 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 공간들은 상기 발광 소자의 발광면으로부터 수직 방향으로 간격을 두고 배치된, 디스플레이 모듈.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 무기물질로 형성된, 디스플레이 모듈.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 컬러필터층을 덮는 추가 무기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 발광 소자의 상면을 덮는 제1 무기막;
    상기 색변환층의 상면을 덮는 제2 무기막; 및
    상기 컬러필터층의 상면으로부터 상기 색변환층의 측면까지 연속적으로 덮는 제3 무기막;을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 광원의 측면에 이격된 상태로 상기 광원을 둘러싸는 반사층;
    상기 반사층 상면에 배치되며 상기 광원의 높이보다 낮은 높이에 위치하는 블랙 매트릭스; 및
    상기 발광 소자의 상면 주변부를 따라 형성된 추가 블랙 매트릭스;를 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스와 상기 광원을 덮는 평탄화층;
    상기 평탄화층을 덮는 투명커버; 및
    상기 평탄화층과 상기 투명커버 사이에 배치된 광학접착층;을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상면으로부터 격벽이 연장 형성되어 상기 발광 소자의 상면에 홈이 마련되고,
    상기 색변환층은 상기 홈에 채워지는, 디스플레이 모듈.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 격벽; 및
    상기 격벽의 상단과 상기 색변환층의 상면을 덮는 제1 무기막;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 컬러필터층의 상면을 덮는 유기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 유기막의 상면으로부터 상기 발광 소자의 측면까지 덮는 제2 무기막을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 색변환층의 측면을 덮는 금속 박막;
    상기 금속 박막의 상단과 상기 색변환층의 상면을 덮는 제1 무기막;을 포함하는, 디스플레이 모듈.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 금속 박막은 상기 발광 소자의 측면까지 연장 형성된, 디스플레이 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 봉지 구조는,
    상기 컬러필터층의 상면을 덮는 유기막; 및
    상기 유기막의 상면을 덮는 제2 무기막;을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.
  30. 기판과, 상기 기판에 실장된 발광 소자와 상기 발광 소자에 순차적으로 적층된 색변환층 및 컬러필터층을 포함하며 개별적으로 봉지 구조를 구비하는 복수의 광원들과, 상기 광원의 측면에서 출사되는 광을 반사하도록 상기 광원의 측면을 둘러싸는 반사층과, 상기 반사층에 격자 형태로 배치되며 상기 광원을 둘러싸는 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 패널 및 상기 기판에 배치되어 상기 복수의 발광 소자들의 구동 신호를 생성하는 구동 회로를 포함하는 디스플레이 모듈; 및
    상기 복수의 발광 소자들의 발광을 제어하기 위한 구동 신호를 생성하도록 상기 구동 회로를 제어하는 프로세서;를 포함하며,
    상기 봉지 구조는 상기 색변환층의 상면, 측면 및 저면을 덮는 제1 무기막을 포함하는, 전자 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 봉지 구조는 상기 컬러필터층의 상면을 덮는 유기막; 및
    상기 유기막의 상면을 덮는 제2 무기막;을 더 포함하는, 전자 장치.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 색변환층의 크기는 상기 발광 소자의 크기보다 작은, 전자 장치.
KR1020210063498A 2021-05-17 2021-05-17 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 KR20220155793A (ko)

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