KR20230017090A - Display module and wearable electronic device inculding the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 디스플레이 모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a display module and a wearable electronic device including the display module.
휴대 목적의 전자 장치는 일반적으로 평판형 디스플레이 장치와 배터리를 탑재하고 있으며, 바형, 폴더형, 슬라이딩형의 외관을 가지고 있다. 최근에는 전자통신 기술이 발달함에 따라 전자 장치가 소형화되어, 손목(wrist)이나 두부(head)와 같은 신체의 일부에 착용할 수 있는 웨어러블(wearable) 전자 장치가 상용화되기에 이르렀다.Electronic devices for portable purposes are generally equipped with a flat panel display device and a battery, and have a bar-type, folder-type, or sliding-type appearance. Recently, with the development of electronic communication technology, electronic devices have been miniaturized, and wearable electronic devices that can be worn on a part of the body such as a wrist or head have been commercialized.
웨어러블 전자 장치는 시계나 안경과 같은 형태를 가져 휴대하기 좋고, 소형화된 장치 내부에 이동 통신 단말기와 같이 다양한 기능이 집약됨에 따라 소비자의 욕구를 충족시키고 있다.Wearable electronic devices have a shape such as a watch or glasses, so they are easy to carry, and as various functions are integrated into a miniaturized device, such as a mobile communication terminal, they satisfy consumer needs.
본 개시의 다양한 실시 예들은 각 서브 픽셀들로 인가하는 전류를 안정적으로 공급할 수 있는 디스플레이 모듈을 포함하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.Various embodiments of the present disclosure may provide a wearable electronic device including a display module capable of stably supplying current to each subpixel.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 모듈은, 기판; 상기 기판에 배열된 다수의 발광소자부; 상기 다수의 발광소자부에 연장 형성되고 서브 픽셀 영역들을 구획하는 격벽; 상기 다수의 발광소자부의 상부에 배치되며 상기 다수의 발광소자부에서 출사되는 광에 의해 여기광을 출사하는 색변환층; 상기 다수의 발광소자부의 일부로서 각 발광소자부들을 연결하는 상기 다수의 발광소자부의 상부 및 상기 격벽의 내부에 배치되어 상기 다수의 발광소자부의 상부와 접촉하는 금속층을 포함하는 공통 전극; 및 상기 다수의 발광소자부의 발광면의 반대면에 각각 배치되는 다수의 개별 전극을 포함할 수 있다.A display module according to various embodiments of the present disclosure includes a substrate; a plurality of light emitting element units arranged on the substrate; barrier ribs extending from the plurality of light emitting device portions and partitioning sub-pixel regions; a color conversion layer disposed above the plurality of light emitting element units and emitting excitation light by light emitted from the plurality of light emitting element units; a common electrode including a metal layer as a part of the plurality of light emitting device units and disposed on the upper portions of the plurality of light emitting device units connecting the plurality of light emitting device units and inside the barrier rib to contact the upper portions of the plurality of light emitting device units; and a plurality of individual electrodes respectively disposed on opposite surfaces of the light emitting surfaces of the plurality of light emitting element units.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 웨어러블 전자 장치는, 기판과 상기 기판에 배열된 다수의 서브 픽셀을 포함하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈에서 출사되는 광을 집광하는 프로젝션 렌즈; 및 상기 프로젝션 렌즈에서 출사되는 광을 일측에서 입사하여 타측으로 출사하는 회절 광학부재를 포함할 수 있고, 상기 다수의 서브 픽셀은, 다수의 발광소자부와, 상기 다수의 발광소자부에 연장 형성되고 상기 서브 픽셀의 영역들을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이에 배치되는 광학층 및 색변환층과, 상기 색변환층의 상부와 상기 광학층의 상부에 배치되는 다수의 컬러필터층과, 상기 다수의 컬러필터층을 구획하는 블랙 매트릭스와, 상기 다수의 컬러필터층의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈와, 상기 다수의 발광소자부의 일부로서 각 발광소자부들을 연결하는 상기 다수의 발광소자부의 일부와 상기 격벽의 내부에 배치되어 상기 발광소자부의 일부와 접촉하는 금속층을 포함하는 공통 전극과, 상기 다수의 발광소자부의 발광면의 반대면에 각각 배치되는 다수의 개별 전극을 포함할 수 있다.A wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure includes a display module including a substrate and a plurality of sub-pixels arranged on the substrate; a projection lens condensing light emitted from the display module; and a diffractive optical member for entering the light emitted from the projection lens from one side and radiating it to the other side, wherein the plurality of subpixels are formed to extend from a plurality of light emitting device units and to the plurality of light emitting device units, barrier ribs partitioning regions of the sub-pixels, an optical layer and a color conversion layer disposed between the barrier ribs, a plurality of color filter layers disposed on an upper portion of the color conversion layer and an upper portion of the optical layer, and the plurality of color conversion layers. A black matrix partitioning the filter layer, a plurality of microlenses disposed on the upper surfaces of the plurality of color filter layers, and a portion of the plurality of light emitting element parts connecting each light emitting element part as a part of the plurality of light emitting element parts and the barrier rib It may include a common electrode disposed inside and including a metal layer contacting a portion of the light emitting element unit, and a plurality of individual electrodes respectively disposed on opposite surfaces of light emitting surfaces of the plurality of light emitting element units.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 다수의 발광소자부의 일 부분과, 격벽 내부에 배치되며 디스플레이 모듈의 전체 영역에 대하여 대략 격자 형태로 이루어지는 금속층을 포함하는 공통 전극을 포함함에 따라, 각 서브 픽셀들로 전류를 안정적으로 인가할 수 있어 디스플레이 균일도를 크게 향상시킬 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, as a common electrode including a portion of a plurality of light emitting device units and a metal layer disposed inside the barrier rib and having a substantially lattice shape with respect to the entire area of the display module, each subpixel As the current can be stably applied, the uniformity of the display can be greatly improved.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 모듈은 서브 픽셀들 사이에 격벽을 별도의 공정으로 쌓아 올리지 않아 작업 효율을 증대시킬 수 있고 제조 정밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, the display module according to various embodiments of the present disclosure can increase work efficiency and improve manufacturing precision by not stacking barrier ribs between sub-pixels in a separate process.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 웨어러블 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 격벽과 금속층이 격자 배열로 이루어진 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6l은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 제조하는 공정들을 나타낸 도면들이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 제조하는 공정들을 나타낸 도면들이다.
도 10은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.
도 11a 내지 도 11d는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 제조하는 공정들을 나타낸 도면들이다.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a block diagram of a wearable electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
2 is a schematic diagram for explaining the structure of a wearable electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating an example in which a barrier rib and a metal layer of a display module according to an embodiment of the present disclosure are formed in a lattice arrangement.
5 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a display module according to an embodiment of the present disclosure.
6A to 6L are diagrams illustrating processes of manufacturing a display module according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
8 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
9A to 9D are diagrams illustrating processes of manufacturing a display module according to another embodiment of the present disclosure.
10 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
11A to 11D are diagrams illustrating processes of manufacturing a display module according to another embodiment of the present disclosure.
12 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
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.Terms used in the present disclosure will be briefly described, and the present disclosure will be described in detail. In describing the present disclosure, detailed descriptions of related known technologies may be omitted, and redundant descriptions of the same configuration will be omitted as much as possible.
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. The terms used in the embodiments of the present disclosure have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present disclosure, but they may vary according to the intention or precedent of a person skilled in the art, or the emergence of new technologies. . In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the disclosure. Therefore, terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the general content of the present disclosure, not simply the name of the term.
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.Embodiments of the present disclosure may apply various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the scope to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of technology disclosed. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter, the detailed description will be omitted.
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.Terms such as first, second, and third may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present disclosure.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 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. Expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 다수의 "모듈" 혹은 다수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.In the present disclosure, a “module” or “unit” performs at least one function or operation, and may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. In addition, multiple "modules" or multiple "units" may be integrated into at least one module and implemented by at least one processor, except for "modules" or "units" that need to be implemented with specific hardware.
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 부여한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present disclosure. However, the present disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present disclosure in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
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.Furthermore, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present disclosure is not limited or limited by the embodiments.
이하에서는 도면을 참고하여, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to drawings.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 웨어러블 전자 장치의 블록도이다. 참고로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 개시의 다양한 실시 예에 의한 기기(device)를 '전자 장치'로 통칭하였으나, 다양한 실시 예의 기기는 전자 장치, 무선 통신 장치, 디스플레이 장치, 또는 휴대용 통신 장치일 수 있다.1 is a block diagram of a wearable electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure. For reference, hereinafter, devices according to various embodiments of the present disclosure are collectively referred to as 'electronic devices' for convenience of description, but devices of various embodiments include electronic devices, wireless communication devices, display devices, or portable communication devices. can be
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 웨어러블 전자 장치(101)는 제1 네트워크(188)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(189)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(171), 센서 모듈(172), 햅틱 모듈(173), 카메라 모듈(174), 배터리(175), 전력 관리 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 통신 모듈(180), 가입자 식별 모듈(186), 또는 안테나 모듈(187)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , in a
어떤 실시 예에서는, 웨어러블 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(172), 카메라 모듈(174), 또는 안테나 모듈(187))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.In some embodiments, in the wearable
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(101)는 다양한 영상을 표시할 수 있다. 여기에서, 영상은 정지 영상 및 동영상을 포함하는 개념이며, 웨어러블 전자 장치(101)는 방송 콘텐츠, 멀티미디어 콘텐츠 등과 같은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 또한, 웨어러블 전자 장치(101)는 유저 인터페이스(UI) 및 아이콘을 표시할 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)은 디스플레이 드라이버 IC(미도시)를 포함하고, 프로세서(120)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 일 예로, 디스플레이 드라이버 IC는 프로세서(120)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 다수의 서브 픽셀들의 구동 신호를 생성하고, 구동 신호에 기초하여 다수의 서브 픽셀들의 발광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.According to an embodiment, the wearable
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 웨어러블 전자 장치(101)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 하나 또는 다수의 프로세서들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 메모리에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 실행함으로써, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치(101)의 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the processor 120 may control overall operations of the wearable
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.According to an embodiment, the processor 120 may include a digital signal processor (DSP) for processing digital image signals, a microprocessor, a graphics processing unit (GPU), an artificial intelligence (AI) processor, and an NPU. (neural processing unit) or TCON (time controller). However, it is not limited thereto, and a central processing unit (CPU), a micro controller unit (MCU), a micro processing unit (MPU), a controller, an application processor (AP), or It may include one or more of a communication processor (CP) and an ARM processor, or may be defined by the term. In addition, the processor 120 may be implemented in the form of a system on chip (SoC) or large scale integration (LSI) in which a processing algorithm is embedded, or may be implemented in the form of an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA). may be
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.According to an embodiment, the processor 120 may control hardware or software components connected to the processor 120 by driving an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations. Also, the processor 120 may load and process commands or data received from at least one of the other components into a volatile memory, and store various data in a non-volatile memory.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 웨어러블 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(172) 또는 통신 모듈(180))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, 웨어러블 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.According to an embodiment, the processor 120 executes software (eg, the program 140) to perform at least one other component (eg, hardware or software component) of the wearable
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(172), 또는 통신 모듈(180))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(174) 또는 통신 모듈(180))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, 다수의 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.According to one embodiment, the auxiliary processor 123 may take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 may be active (eg, an application At least one of the components of the electronic device 101 (eg, the
일 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 웨어러블 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(172))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(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 172) of the wearable
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. According to one embodiment, the processor 120 may be stored as software in the memory 130, and may include, for example, an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
일 실시 예에 따르면, 입력 모듈(150)은 웨어러블 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 웨어러블 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등)등이 더 구비될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 웨어러블 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.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 웨어러블 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.According to an embodiment, the
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 웨어러블 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.According to an embodiment, the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the
일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(172)은 웨어러블 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(172)은, 예를 들면, 지자기 센서(terrestrial magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 위치 센서, 자이로스코프 센서를 포함할 수 있다. 또한, 사용자의 생체 신호, 예를 들어, ECG(ELECTROCARDIOGRAPHY), GSR(GALVANIC SKIN REFLEX) 및 맥파(pulse wave) 등과 같은 생체 신호를 검출하기 위한 센서들을 구비할 수도 있다. 이 외에도, 온도 센서, 습도 센서, 적외선 센서, 기압 센서, 근접 센서, 마그네틱 센서, 그립 센서, 컬러 센서, 조도 센서 등이 더 포함될 수 있고, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the sensor module 172 detects an operating state (eg, power or temperature) or an external environmental state (eg, a user state) of the wearable
일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(173)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(173)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(174)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(174)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(175)은 웨어러블 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(175)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 배터리(176)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(176)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 웨어러블 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.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는 그를 통해서 웨어러블 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(180)은 웨어러블 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(180)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(180)은 무선 통신 모듈(182)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(184)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(188)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(189)(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 다수의 구성요소들(예: 다수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(182)은 가입자 식별 모듈(186)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(188) 또는 제2 네트워크(189)와 같은 통신 네트워크 내에서 웨어러블 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다. According to an embodiment, the communication module 180 directly (eg, wired communication) between the wearable
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(182)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(182)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(182)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(182)은 웨어러블 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(189))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(182)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.According to an embodiment, the wireless communication module 182 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology). NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)). -latency communications)) can be supported. The wireless communication module 182 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example. The wireless communication module 182 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported. The wireless communication module 182 may support various requirements defined for the wearable
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(187)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(187)은 다수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있고, 제1 네트워크(188) 또는 제2 네트워크(189)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(180)에 의하여 상기 다수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. According to an embodiment, the antenna module 187 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device). According to an embodiment, the antenna module 187 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna), and a communication method used in a communication network such as the
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(187)은 다수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있고, 또 다른 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(187)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the antenna module 187 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna), and according to another embodiment, the antenna module 187 is formed on a substrate (eg, a PCB). An antenna including a radiator made of a conductor or a conductive pattern may be included.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(187)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 다수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the antenna module 187 may form a mmWave antenna module. According to one embodiment, the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. there is.
신호 또는 전력은 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(180)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(187)의 일부로 형성될 수 있다.A signal or power may be transmitted or received between the communication module 180 and an external electronic device through at least one antenna. According to some embodiments, other components (eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)) may be additionally formed as a part of the antenna module 187 in addition to the radiator.
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.At least some of the components are connected to each other through a communication method between peripheral devices (eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)) and signal (e.g. commands or data) can be exchanged with each other.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(189)에 연결된 서버(108)를 통해서 웨어러블 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 웨어러블 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 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, 웨어러블 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 웨어러블 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 웨어러블 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 웨어러블 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. 웨어러블 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(189) 내에 포함될 수 있다. 웨어러블 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.Commands or data may be transmitted or received between the wearable
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic diagram for explaining the structure of a wearable electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치(101)는 디스플레이 모듈(160)과, 디스플레이 모듈(160)에 실장된 다수의 발광 소자에서 출사된 광이 입사되는 프로젝션 렌즈(110)와, 프로젝션 렌즈(110)에서 모아진 광이 입사되는 회절 광학부재(111)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the wearable
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)에서 출사되는 광은 후술하는 마이크로 렌즈(390, 도 3 참조)를 통해 집광되어 프로젝션 렌즈(110)로 입사된다. 프로젝션 렌즈(110)로 입사된 광은 회절 광학부재(111)를 통해 사용자의 눈으로 투사될 수 있다.According to an embodiment, the light emitted from the
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)의 크기는 프로젝션 렌즈(110)의 광 입사면과 같거나 작은 크기를 가질 수 있다. 디스플레이 모듈(160)의 다수의 발광 소자로부터 출사된 광은 프로젝션 렌즈(110)의 광 입사면을 통해 프로젝션 렌즈(110) 내부로 입사된다.According to an embodiment, the size of the
일 실시 예에 따르면, 회절 광학부재(111)는 예를 들면, 투명한 재질(예를 들면, 유리)로 이루어진 광 도파관으로 이루어질 수 있다. 회절 광학부재(111)는 일측과 타측에 각각 제1 회절 격자(diffraction grating)(113)와 제2 회절 격자(115)가 배치될 수 있다. 제1 회절 격자(113)는 프로젝션 렌즈(110)의 출사면에 대응하도록 배치될 수 있으며, 프로젝션 렌즈(110)의 출사면으로부터 출사된 광을 회절 광학부재(111) 내부로 입사시킬 수 있다. 제2 회절 격자(115)는 회절 광학부재(111)의 내부를 통과한 광을 회절 광학부재(111) 외부로 출사시킨다. 제2 회절 격자(115)는 웨어러블 전자 장치(101)를 사용자의 두부(head)에 착용한 상태에서 대략 사용자의 눈(117)을 향해 광을 출사하는 위치에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the diffractive
일 실시 예에 따르면, 본 개시의 디스플레이 모듈(160)에 구비된 서브 픽셀 구조(200, 도 3 참조)는 발광 소자(315a, 315b, 315c, 도 3 참조)에서 출사되는 광이 넓게 퍼져 나가지 않고 정면으로 집광 시킬 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)의 각 서브 픽셀 구조(200)에서부터 출사되는 광은 대부분 프로젝션 렌즈(110)의 입사면을 벗어나지 않고 프로젝션 렌즈(110)의 입사면으로 집광될 수 있다.According to an embodiment, the sub-pixel structure 200 (see FIG. 3) included in the
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 격벽과 금속층이 격자 배열로 이루어진 예를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to an exemplary embodiment, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which barrier ribs and a metal layer of the display module according to an exemplary embodiment are configured in a lattice arrangement.
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈(160)은 기판(370)과, 기판에 배열된 다수의 서브 픽셀들(201, 202, 203)과, 각 서브 픽셀들(201, 202, 203)에서 방출되는 광을 프로젝션 렌즈(110)의 광 입사면으로 투사하는 마이크로 렌즈(390)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a
일 실시 예에 따르면, 기판(370)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), 또는 PC(polycarbonate)와 같은 절연성 유기물일 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 기판(370)은 다수의 TFT(thin film transistor, 미도시)들이 제공된다. 본 개시에서 TFT는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT는 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, OTFT(organic TFT), 또는 그래핀(graphene) TFT와 같은 형태로 구현될 수 있는 기판을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 기판(370)은 후술하는 각 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 개별 전극(320)이 전기적으로 연결되는 다수의 기판 전극 패드(371)가 배열될 수 있다. 다수의 기판 전극 패드(371)는 기판(370)에 제공된 다수의 TFT 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 하나의 픽셀(200)은 서로 다른 색상의 광을 출사하는 다수의 서브 픽셀들(201, 202, 203)을 포함할 수 있다. 여기서, 부재 번호 201은 청색 광을 출사하는 서브 픽셀이고, 부재 번호 202는 적색 광을 출사하는 서브 픽셀이고, 부재 번호 203은 녹색 광을 출사하는 서브 픽셀일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 다수의 서브 픽셀들(201, 202, 203)은 각각 제1 서브 픽셀(201), 제2 서브 픽셀(202), 제3 서브 픽셀(203)로 칭할 수 있다.According to an embodiment, one
일 실시 예에 따르면, 제1 서브 픽셀(201)은 제1 발광소자부(315a)를 포함하고, 제2 서브 픽셀(202)은 제2 발광소자부(315b)를 포함하고, 제3 서브 픽셀(203)은 제3 발광소자부(315c)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 서브 픽셀(201)은 청색 파장 대역의 광을 출사할 수 있고, 제2 서브 픽셀(202)은 적색 파장 대역의 광을 출사할 수 있고, 제3 서브 픽셀(203)은 녹색 파장 대역의 광을 출사할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)은 모두 동일한 색상의 광(예를 들면, 청색 광)을 출사할 수 있다. 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)은 동일한 구조로 이루어질 수 있으며, 이하에서는 제1 발광소자부(315a)의 구조에 대해서만 설명한다.According to an embodiment, all of the first to third light emitting
일 실시 예에 따르면, 제1 발광소자부(315a)는 제1 반도체층(311), 제2 반도체층(314), 제1 반도체층(311)과 제2 반도체층(314) 사이에 배치된 활성층(313)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first light emitting
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층(311), 활성층(313) 및 제2 반도체층(314)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; metal organic chemical vapor deposition), 화학 증착법(CVD; chemical vapor deposition), 또는 플라즈마 화학 증착법(PECVD; plasma-enhanced chemical vapor deposition)과 같은 방법을 이용하여 형성할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층(311)은 예를 들어, n형 반도체층(cathode, 환원 전극)을 포함할 수 있다. n형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, 또는 AlInN 에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, 또는 Sn과 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제2 반도체층(314)은 예를 들어, p형 반도체층(anode, 산화 전극)을 포함할 수 있다. p형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, 또는 AlInN 에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, 또는 Ba와 같은 p형 도펀트가 도핑될 수 있다. According to an embodiment, the
한편, 제1 발광소자부(315a)는 전술한 구성으로 한정되지 않으며 예를 들면, 제1 반도체층(311)이 p형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(314)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다.On the other hand, the first light emitting
일 실시 예에 따르면, 활성층(313)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 활성층(313)은 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 물질을 함유할 수 있으며, 단일 양자 우물(SQW: single quantum well) 구조 또는 다중 양자 우물(MQW: multi quantum well) 구조로 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)은 예를 들면, 무기 발광 소자로서 약 50㎛ 이하의 크기를 가지는 마이크로 LED(light emitting diode)일 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)은 발광면에 공통 전극(323)과 발광면의 반대면에 개별 전극(320)이 각각 배치된 버티컬 타입(vertical type)일 수 있다. 여기서, 공통 전극(323)은 양극 전극(positive electrode)일 수 있고, 개별 전극(320)은 음극 전극(negative electrode)일 수 있다.According to an embodiment, the first to third light emitting
일 실시 예에 따르면, 공통 전극(323)은 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 발광면을 이루는 부분에 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 공통 전극(323)은 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 제1 반도체층(311)의 상부일 수 있다. 이에 따라, 공통 전극(323)은 인접한 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)을 전기적 및 물리적으로 연결할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 공통 전극(323)은 제1 반도체층(311)의 일부를 이루는 반도체 물질로 이루어진다. 따라서 공통 전극(323)은 금속에 비해 전기 저항이 비교적 높을 수 있다. 각 서브 픽셀들은 공통 전극(323)을 통해 전류를 인가 받는데, 디스플레이 모듈(160) 상에서의 서브 픽셀 위치에 따른 저항 차이로 인해 전압 강하(IR Drop) 현상이 발생할 수 있다. 이는 서브 픽셀들 간의 휘도 차를 유발하여 디스플레이 균일도(uniformity)를 저하시킬 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에서는 공통 전극(323)이 도 4와 같이 격벽(312) 내부에 배치되며 디스플레이 모듈(160)의 전체 영역에 대하여 대략 격자 형태로 이루어지는 금속층(340)을 포함할 수 있다. 공통 전극(323)은 금속층(340)을 포함함에 따라 전기 전도성이 증가될 수 있다. 따라서 디스플레이 모듈(160)의 각 서브 픽셀들은 금속층(340)을 포함하는 공통 전극(323)을 통해 요구되는 크기의 전류를 고르게 인가 받을 수 있으므로, 각 서브 픽셀들에 대한 전기 저항을 감소시켜 디스플레이 균일도를 크게 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 금속층(340)의 내부에 배치되는 격벽(312)은 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 제1 반도체층(311)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 격벽(312)은 발광소자부들(315a, 315b, 315c)과 상이한 물질로 형성되지 않고 발광소자부들(315a, 315b, 315c)을 이루는 제1 반도체층(311)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 발광소자부들(315a, 315b, 315c)을 형성하는 과정에서 제1 반도체층(311)으로 사용하는 영역 중에서 제1 반도체층(311)으로 사용하는 부분을 제외한 나머지 부분을 식각 공정을 통해 격벽(312)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 발광소자부들(315a, 315b, 315c)을 형성하는 공정과 별개로 격벽(312)을 형성하기 위한 별도의 공정들을 생략할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 격벽(312) 뿐 아니라 공통 전극(323) 역시 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 제1 반도체층(311)의 일부를 이용하므로 공통 전극(323)을 형성하기 위한 별도의 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 본 개시에서는, 높은 해상도가 요구됨에 따라 서브 픽셀들의 밀도가 높아지고 사이즈가 작아지는 소형 또는 초소형 디스플레이(예를 들면, 작은 사이즈에 높은 해상도를 필요로 하는 AR(augmented reality) 웨어러블 장치에 적용되는 디스플레이)를 제작할 때, 서브 픽셀들 사이에 격벽을 별도의 공정으로 쌓아 올리지 않으므로 작업 효율을 증대시킬 수 있고 공정 수를 줄여 제조 시간 및 제조 비용을 저감할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 금속층(340)은 공통 전극(323)의 역할을 수행하면서 인접한 서브 픽셀로 향하는 광을 반사하는 역할을 겸할 수 있다. 제1 발광소자부(315a)의 발광면에서 출사되는 광은 인접한 각 서브 픽셀들로 입사되지 않고 금속층(340)에 의해 반사됨에 따라 각 서브 픽셀들 간 컬러 간섭(이를 crosstalk라 칭할 수 있다)을 방지할 수 있다. 또는, 금속층(340)은 광흡수율이 높은 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 제1 발광소자부(315a)의 발광면에서 출사되는 광을 흡수함으로써 각 서브 픽셀들 간 컬러 간섭을 방지할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 개별 전극(320)은 Au 또는 Au를 함유한 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.According to one embodiment, the
도면에 도시하지는 않았으나, 다양한 실시 예에 따르면, 기판(370)에 적용되는 발광 소자는 무기 발광 소자에 한정되지 않고 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)일 수 있다.Although not shown in the drawing, according to various embodiments, the light emitting device applied to the
일 실시 예에 따르면, 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)은 기판(370) 상에 격자 배열로 배치될 수 있다. 하지만, 제1 내지 제3 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 기판(370) 상 배열이 반드시 격자 배열로 제한될 필요는 없다. 예를 들면, 다수의 발광 소자들은 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.According to an embodiment, the first to third light emitting
일 실시 예에 따르면, 제1 서브 픽셀(201)은 제1 발광소자부(315a)에서 출사되는 청색 광을 변환하지 않고 그대로 사용하므로 색변환층 대신 제1 및 제2 색변환층(382, 383)에 대응하는 높이를 가지는 광학층(381)을 포함할 수 있다. 광학층(381)은 제1 발광소자부(315a)에서 출사된 광의 투과율, 반사율 및 굴절률에 영향을 주지 않거나 최소화할 수 있는 투명 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 광학층(381)은 굴절 및 반사를 통해 광의 출사 방향이 격벽(312)의해 형성된 셀의 개구를 향하도록 하여 낭비되는 광을 최소화하고 휘도를 향상시킬 수 있는 광학 필름 소재와 같은 물질을 채택할 수 있다.According to an embodiment, since the
일 실시 예에 따르면, 제1 서브 픽셀(201)은 광학층(381)의 상부에 제1 컬러필터층(384)을 더 추가한 구조일 수 있다. 제1 컬러필터층(384)은 염료 또는 안료를 포함하는 유기물일 수 있다. 이 경우, 제1 컬러필터층(384)은 제1 발광소자부(315a)에서 출사된 광의 파장과 상이한 파장을 필터링할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제2 서브 픽셀(202)은 제2 발광소자부(315b)에서 출사되는 청색 광을 여기시켜 적색 광을 출사할 수 있는 제1 색변환층(382)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 색변환층(382)은 형광체 또는 양자점(quantum dot)을 포함하는 감광성 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 형광체 또는 양자점은 제2 발광소자부(315b)의 입사광을 흡수하고, 입사광과 다른 대역의 파장을 갖는 광을 등방성으로 방출할 수 있다. 감광성 수지는 광 투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴레이트(acrylate), 실록산(siloxane) 계 또는 광 투과성 유기 물질로 이루어질 수 있다. 제1 색변환층(382)에 포함된 다수의 양자점은 각각 점 광원으로 기능하면서 광량을 더 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제2 서브 픽셀(202)은 제1 색변환층(382)의 상부에 제2 컬러필터층(385)을 더 추가한 구조일 수 있다. 제2 컬러필터층(385)은 염료 또는 안료를 포함하는 유기물일 수 있다. 이 경우, 제2 컬러필터층(385)은 제1 색변환층(382)에 의해 완전히 변환되지 못한 누설 광을 차단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제3 서브 픽셀(203)은 제3 발광소자부(315c)에서 출사되는 청색 광을 여기시켜 녹색 광을 출사할 수 있는 제2 색변환층(383)을 포함할 수 있다. 제2 색변환층(383)은 제1 색변환층(382)과 마찬가지로 형광체 또는 양자점(quantum dot)을 포함하는 감광성 수지로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제3 서브 픽셀(203)은 제2 색변환층(383)의 상부에 제3 컬러필터층(386)을 더 추가한 구조일 수 있다. 제3 컬러필터층(386)은 염료 또는 안료를 포함하는 유기물일 수 있다. 이 경우, 제3 컬러필터층(386)은 제2 색변환층(382)에 의해 완전히 변환되지 못한 누설 광을 차단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386)은 블랙 매트릭스(387)에 의해 구획될 수 있다. 블랙 매트릭스(387)는 대략 격벽(312)의 상부를 따라 배치됨에 따라, 대략 격자 형태로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the first
일 실시 예에 따르면, 블랙 매트릭스(387)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(387)는 인접한 발광 소자에서 출사되는 서로 다른 색상의 광이 혼합되는 것을 방지하여 디스플레이의 색재현율을 개선할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 다수의 마이크로 렌즈들(390)은 각 서브 픽셀(201, 202, 230)의 최상부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 서브 픽셀(201)은 제1 컬러필터층(384)의 상부에 마이크로 렌즈(390)가 배치되고, 제2 서브 픽셀(202)은 제2 컬러필터층(385)의 상부에 마이크로 렌즈(390)가 배치되고, 제3 서브 픽셀(203)은 제3 컬러필터층(386)의 상부에 마이크로 렌즈(390)가 배치될 수 있다.According to an embodiment, a plurality of
일 실시 예에 따르면, 다수의 마이크로 렌즈들(390)은 예를 들면, 박막의 시트 형태로 이루어진 마이크로 렌즈 어레이에 포함될 수 있다. 이 경우, 다수의 마이크로 렌즈들(390) 간의 피치는 디스플레이 모듈(160)에 구비된 다수의 서브 픽셀들(201, 202, 203) 간 피치와 실질적으로 동일하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 전술한 바와 같이 다수의 마이크로 렌즈들(390)은 각각 하나의 서브 픽셀에 대응하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 다수의 마이크로 렌즈들(390)은 초점 거리가 모두 동일하게 형성될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않고 다수의 마이크로 렌즈들(390)은 마이크로 렌즈 어레이의 중앙 영역, 에지 영역과 같이 영역 별로 다른 초점 거리를 가질 수도 있다.According to an embodiment, the plurality of
일 실시 예에 따르면, 마이크로 렌즈 어레이는 전술한 바와 같이 시트 형태로 제작한 후, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386) 상에 라미네이팅 방식으로 부착할 수 있다. 이 경우, 마이크로 렌즈 어레이는 블랙 매트릭스(387)의 일부를 덮을 수 있다. According to an embodiment, the micro lens array is manufactured in the form of a sheet as described above and then attached to the first
하지만 이에 국한되지 않고 마이크로 렌즈 어레이는 다양한 방식에 의해 제작될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 어레이는 고온 리플로우(high temperature reflow) 방식, 그레이 스케일 마스크 포토리소그래피(grayscale mask photolithography) 방식, 몰딩/임프린팅(molding/imprinting) 방식, 또는 건식 패턴 전사(dry etching pattern transfer) 방식과 같이 다양한 방식으로 형성할 수 있다.However, the micro lens array is not limited thereto and may be manufactured in various ways. For example, the microlens array may be formed using a high temperature reflow method, a grayscale mask photolithography method, a molding/imprinting method, or a dry etching pattern transfer method. ) can be formed in a variety of ways, such as
고온 리플로우 방식은 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386) 및 블랙 매트릭스(387) 상에 감광성 폴리머로 이루어진 광학층을 적층하며, 광학층에 각 마이크로 렌즈에 대응하는 셀들을 형성하여 소정 시간 동안 광학층을 가열하면 광학층이 녹아 액체 상태로 되어 표면 장력에 의해 소정 곡률을 가지는 다수의 마이크로 렌즈들을 형성하는 방식이다. 이 경우, 평탄화층은 광학 물질로 이루어지거나 광학접착제일 수 있다. 평탄화층은 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)을 포함할 수 있다. 또는 평탄화층은 고온 또는 고습의 환경에서도 고투명성을 유지할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.In the high-temperature reflow method, an optical layer made of a photosensitive polymer is laminated on the first
그레이 스케일 마스크 포토리소그래피 방식은 마스크를 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386) 및 블랙 매트릭스(387) 상에 감광성 폴리머로 이루어진 광학층을 적층하고, 광학층을 노광 및 현상하여 광학층의 상면을 다수의 마이크로 렌즈로 성형하는 방식이다.In the gray scale mask photolithography method, an optical layer made of a photosensitive polymer is laminated on a first
몰딩/임프린팅 방식은 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386) 및 블랙 매트릭스(387) 상에 감광성 폴리머로 이루어진 광학층을 적층하고, 스탬프를 소정 온도 하에서 광학층을 가압함으로써 상면을 다수의 마이크로 렌즈로 성형하는 방식이다. 이 경우, 스탬프는 광학층에 형성될 다수의 마이크로 렌즈에 대응하는 돔 형상의 홈을 구비할 수 있다.In the molding/imprinting method, an optical layer made of a photosensitive polymer is laminated on the first
건식 패턴 전사 방식은 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386) 및 블랙 매트릭스(387) 상에 감광성 폴리머로 이루어진 광학층을 적층하고, 플라즈마 에칭을 통해 다수의 마이크로 렌즈로 성형하는 방식이다.In the dry pattern transfer method, an optical layer made of a photosensitive polymer is laminated on the first
전술한 다양한 방식에 의해 다수의 마이크로 렌즈들(390)을 성형하기 전에, 다수의 마이크로 렌즈들(390)이 성형될 위치는 각 마이크로 렌즈(390)에 대응하는 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 위치와 정렬하는 과정이 선행될 수 있다.Before forming the plurality of
이하, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법을 도면을 참조하여 순차적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a display module according to an embodiment of the present disclosure will be sequentially described with reference to the drawings.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 6a 내지 도 6l은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 제조하는 공정들을 나타낸 도면들이다.5 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a display module according to an embodiment of the present disclosure, and FIGS. 6A to 6L are views illustrating processes of manufacturing a display module according to an embodiment of the present disclosure.
도 6a를 참조하면, 성장 기판(300)에 제1 반도체층(311)과, 활성층(313) 및 제2 반도체층(314)을 순차적으로 에피 성장시킬 수 있다(51). 이 경우, 성장 기판(300)의 재질은 실리콘 또는 사이파어일 수 있다.Referring to FIG. 6A , the
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층(311), 활성층(313) 및 제2 반도체층(314)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; metal organic chemical vapor deposition), 화학 증착법(CVD; chemical vapor deposition), 또는 플라즈마 화학 증착법(PECVD; plasma-enhanced chemical vapor deposition)과 같은 방법을 이용하여 성장 기판(300)에 순차적으로 생성할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층(311)은 예를 들어, n형 반도체층(cathode, 환원 전극)을 포함할 수 있다. n형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, 또는 AlInN 에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 과 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 반도체층(314)은 예를 들어, p형 반도체층(anode, 산화 전극)을 포함할 수 있다. p형 반도체층은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, 또는 AlInN 에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 과 같은 p형 도펀트가 도핑될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 활성층(313)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 활성층(313)은 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.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 제1 반도체층(311), 활성층(313) 및 제2 반도체층(314)은 발광소자부를 이룰 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 에피 성장 후, 각 발광소자부의 개별 전극으로 사용될 전극층(320a)을 스퍼터링 등의 공정을 통해 제2 반도체층(314) 상에 소정 두께로 증착될 수 있다. According to an embodiment, after epitaxial growth, an
도 6b를 참조하면, 포토리소그래피 공정 및 에칭 공정을 반복적으로 수행하여 제1 반도체층(311), 활성층(313), 제2 반도체층(314) 및 전극층(320a)을 각 발광소자부(315a, 315b, 315c) 단위로 아이솔레이션(isolation) 처리한다(52). 이 경우, 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c) 사이에는 각각 소정의 공간들(330)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6B , the
도 6c를 참조하면, 각 공간들(330)에 의해 노출된 제1 반도체층(311)에 소정 깊이의 트렌치(331)를 다수 형성할 수 있다. 다수의 트렌치들(331)의 깊이는 후 공정을 통해 이루어지는 금속층(340)의 높이를 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 6c와 같이 트렌치(331)가 제1 반도체층(311)의 대략 중간 높이까지 형성되는 경우 후 공정에서 형성되는 격벽(312)의 높이보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 또는, 트렌치(331)가 제1 반도체층(311)의 하단까지 형성되는 경우 격벽(312)의 높이와 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6C , a plurality of
도 6d를 참조하면, 다수의 트렌치(331)에 금속 물질을 채워 다수의 금속층(340)을 형성할 수 있다(53). 금속층(340)은 공통 전극(323)의 역할을 수행하면서 격벽과 함께 각 발광소자부(315a, 315b, 315c)를 구획할 수 있다. 예를 들면, 금속층(340)은 전도성이 높고 반사율이 높은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 금속층(340)은 전도성이 높고 광 흡수율이 높은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 금속층(340)은 광을 반사하거나 흡수함으로써 각 서브 픽셀들 간 컬러 간섭을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 6D , a plurality of
일 실시 예에 따르면, 도 6d와 같이 제1 반도체층(311)의 일부가 공통 전극(323)으로 사용될 수 있다. 공통 전극(323)은 금속층(340)을 포함하여 전도성을 높일 수 있다. 이에 따라, 공통 전극(323)은 각 서브 픽셀들로 요구되는 크기의 전류를 안정적으로 인가할 수 있으므로 서브 픽셀의 위치에 따른 저항 차로 인해 발생할 수 있는 전압 강하를 방지하여 디스플레이 균일도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, a portion of the
도 6e를 참조하면, 각 발광소자부(315a, 315b, 315c)를 수분, 산소와 같은 외부 환경으로부터 보호하기 위해 패시베이션층(passivation layer)(350)을 형성할 수 있다. 패시베이션층(350)은 각 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 측면, 공간의 바닥부(330a), 및 바닥부(330a)와 실질적으로 동일한 평면상에 위치한 금속층(340)의 일부(340a)를 덮을 수 있다.Referring to FIG. 6E , a
일 실시 예에서, 패시베이션층(350)은 무기 절연막(예: 실리콘 산화물(SiO2)) 및/또는 유기 절연막(예: 일반 범용고분자(PMMA, PS))을 포함할 수 있다. 예를 들면, 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층 구조로, 패시베이션층(350)을 형성할 수 있다.In one embodiment, the
도 6f를 참조하면, 발광소자부들(315a, 315b, 315c) 사이에 위치하는 각 공간들(351, 도 6e 참조)에 SiO2 등의 물질을 채워 넣은 후 평탄화 처리를 수행할 수 있다(54). 이 경우, 평탄화층(360)의 표면(361)은 개별 전극(320)의 표면(321)과 실질적으로 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 6F, a planarization process may be performed after filling the spaces 351 (see FIG. 6E) located between the light emitting
도 6g를 참조하면, 성장 기판(300)을 뒤집어 평탄화 처리된 부분을 TFT 회로가 구비된 기판(370)을 향하도록 하여 열압착 공정을 통해 기판(370)과 결합시킬 수 있다(55). 이 경우, 개별 전극들(320)은 각각 대응하는 기판 전극 패드들(371)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 개별 전극들(320)은 열압착 공정 중에 기판 전극 패드들(371)과 융착됨에 따라 물리적으로도 연결될 수 있다. Referring to FIG. 6G , the
도 6h를 참조하면, 성장 기판(300)은 LLO(laser lift-off) 공정을 통해 제1 반도체층(311)으로부터 제거될 수 있다. Referring to FIG. 6H , the
도 6i를 참조하면, 성장 기판(300)이 제거된 제1 반도체층(311)의 일면에 포토리소그래피 공정 및 에칭 공정을 통해 격벽(312)을 형성할 수 있다(56). 이 경우, 격벽(312)은 별도의 물질로 형성하지 않고 제1 반도체층(311)의 일부에 형성함으로써 제1 반도체층(311)과 일체로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 6I ,
일 실시 예에 따르면, 격벽(312)은 평탄화층(360)에 대략 대응하는 위치에 배치될 수 있으며, 각 트렌치들(316)은 대응하는 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 상측에 위치할 수 있다. 각 트렌치들에는 광학 물질 또는 색변환 물질이 채워질 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 격벽(312) 내부에는 금속층(340)이 위치하게 된다. 격벽(312)은 도 4와 같이 대략 격자 형태로 이루어지며, 격벽(312) 내부에 위치한 금속층(340) 역시 대략 격자 형태로 이루어질 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 격벽(312)의 높이(h1)는 금속층(340)의 높이(h2)보다 더 크게 형성될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않고 금속층(340)의 높이(h2)는 도 6i에 도시된 높이보다 더 낮게 형성되거나 반대로 더 높게 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 금속층(340)은 격벽(312) 내부에 배치될 수 있도록 격벽(312)의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다.According to an embodiment, the height h1 of the
일 실시 예에 따르면, 격벽(312)의 측면에는 반사막(317)이 증착될 수 있다. 예를 들면, 반사막(317)은 반사율이 높은 금속 물질(예: 알루미늄 등)로 이루어질 수 있다. 반사막(317)은 발광소자부들(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광을 인접한 서브 픽셀 측으로 입사되는 것을 차단할 수 있다. 이 경우, 반사막(317)의 하단은 공통 전극(323)의 상부에 위치하게 되는데, 이로 인해 공통 전극(323)을 통해 발광소자부들(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광이 인접한 서브 픽셀 측으로 입사될 여지가 있다. 하지만 본 개시에서는 금속층(340)의 하단이 반사막(317)의 하단보다 더 낮은 위치(예를 들면, 평탄화층(360) 상의 패시베이션층(350)과 밀착된 위치)에 배치되어 있으므로 발광소자부들(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광이 공통 전극(323)을 통해 인접한 서브 픽셀 측으로 입사될 여지를 없앨 수 있다. 이에 따라 인접한 서브 픽셀들 간의 컬러 간섭을 방지할 수 있다.According to an embodiment, a
도 6j를 참조하면, 제1 발광소자부(315a)에 대응하는 트렌치(316)에는 광학 물질을 채워 광학층(381)을 형성하고, 제2 및 제3 발광소자부(315b, 315c)에 각각 대응하는 트렌치들(316)에는 색변환물질을 채워 제1 및 제2 색변환층(382, 383)을 형성할 수 있다(57).Referring to FIG. 6J , an
일 실시 예에 따르면, 제1 색변환층(382)을 이루는 색변환 물질과 제2 색변환층(383)을 이루는 색변환 물질은 입사되는 광을 여기시켜 서로 다른 색상의 광을 출사할 수 있다. 색변환 물질들은 감광성 수지에 형광체 또는 양자점이 포함된 형태일 수 있다.According to an embodiment, the color conversion material constituting the first
도 6k를 참조하면, 제1 및 제2 색변환층(382, 383)을 보호하기 위해 제1 및 제2 색변환층(382, 383)을 덮는 박막 봉지층(thin film encapsulation layer)(375)을 형성할 수 있다. 이 경우, 박막 봉지층(375)은 제1 및 제2 색변환층(382, 383)뿐 아니라 격벽(312)의 상면과 광학층(381)도 함께 덮을 수 있다.Referring to FIG. 6K , a thin
일 실시 예에 따르면, 박막 봉지층(375) 상에 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386), 및 블랙 매트릭스(387)를 형성할 수 있다(58). 이 경우, 제1 내지 제3 컬러필터층(384, 385, 386)은 서로 다른 색상을 필터링할 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386)을 박막 봉지층(375) 상에 순차적으로 형성한 후, 블랙 매트릭스(387)를 형성할 수 있다. 하지만 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386) 및 블랙 매트릭스(387)는 반드시 이러한 순서를 따라 형성되지 않을 수 있다.According to an embodiment, the first
일 실시 예에 따르면, 제1 컬러필터층(384)은 광학층(381)에 대응하는 위치에 형성될 수 있고, 광학층(381)을 완전히 덮을 수 있도록 광학층(381)의 폭보다 더 큰 폭으로 형성될 수 있다. 제2 컬러필터층(385)은 제1 색변환층(382)에 대응하는 위치에 형성될 수 있고, 제1 색변환층(382)을 완전히 덮을 수 있도록 제1 색변환층(382)의 폭보다 더 큰 폭으로 형성될 수 있다. 제3 컬러필터층(386)은 제2 색변환층(383)에 대응하는 위치에 형성될 수 있고, 제2 색변환층(383)을 완전히 덮을 수 있도록 제2 색변환층(383)의 폭보다 더 큰 폭으로 형성될 수 있다. According to an embodiment, the first
블랙 매트릭스(387)는 대략 격벽(312)의 상부를 따라 형성될 수 있으며, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386)을 격리할 수 있다.The
도 6l을 참조하면, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 및 제3 컬러필터층(386)의 상면에 각각 마이크로 렌즈들(390)을 형성할 수 있다(59). 예를 들면, 다수의 마이크로 렌즈(390)는 다수의 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 시트를 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386)의 상면에 부착할 수 있다. 하지만 이에 국한되지 않고 다수의 마이크로 렌즈(390)는 다양한 방식에 의해 제작될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 어레이는 고온 리플로우(high temperature reflow) 방식, 그레이 스케일 마스크 포토리소그래피(grayscale mask photolithography) 방식, 몰딩/임프린팅(molding/imprinting) 방식, 또는 건식 패턴 전사(dry etching pattern transfer) 방식과 같이 다양한 방식으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6L ,
본 개시의 일 실시 예에서는 전술한 바와 같이 다양한 공정들을 거쳐 형성되는 픽셀들(200)을 구비한 디스플레이 모듈을 형성할 수 있다. 이 경우, 픽셀(200)을 이루는 각 서브 픽셀들(201, 202, 203)은 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 일부를 공통 전극(323)으로 사용할 수 있다. 이 경우, 격벽(312) 내부에 배치된 금속층(340)을 포함하는 공통 전극(323)은 높은 전기 전도성을 확보함에 따라 디스플레이 모듈의 각 서브 픽셀로 요구되는 전류를 안정적으로 인가할 수 있다. 이에 따라 서브 픽셀 위치에 따른 저항 차이로 인한 전압 강하를 최소화할 수 있으므로 디스플레이 균일도를 향상시킬 수 있다. In one embodiment of the present disclosure, a display
이하, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 픽셀 구조를 설명하되, 전술한 픽셀(200)과 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 픽셀(200)의 각 구성에 부여된 부재 번호와 동일한 부재 번호를 부여하고 그에 대한 설명을 생략할 수 있다.Hereinafter, a pixel structure according to various embodiments of the present disclosure will be described, but the same member number as the member number assigned to each component of the
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀(200')은 전술한 픽셀(200)과 대부분 실질적으로 동일하며 금속층(340')의 높이(h3)에서 차이가 있다.A pixel 200' of a display module according to another embodiment of the present disclosure is substantially the same as the
일 실시 예에 따르면, 금속층(340')은 상단이 격벽(312')의 높이와 동일한 높이를 가질 수 있다. 금속층(340')에 의해 각 서브 픽셀들(201, 202, 203)은 주변 발광소자들로부터 출사되는 광이 인접한 서브 픽셀들로 입사되는 것을 실질적으로 완전히 차단할 수 있다. 이 경우, 금속층(340')은 격벽(312')의 측면에 형성된 반사막(317)을 대체할 수 있으므로, 경우에 따라 반사막(317)을 생략할 수 있다.According to an embodiment, an upper end of the metal layer 340' may have the same height as that of the barrier rib 312'. Each of the
도 8은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이고, 도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 제조하는 공정들을 나타낸 도면들이다.8 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another embodiment of the present disclosure, and FIGS. 9A to 9D are views illustrating processes of manufacturing the display module according to another embodiment of the present disclosure.
도 8을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀(200-1)은 각 서브 픽셀들(201-1, 202-1, 203-1)의 구조가 전술한 픽셀(200)의 각 서브 픽셀들(201, 202, 203)과 대부분 실질적으로 동일하며 일부에서 차이가 있다. Referring to FIG. 8 , in a pixel 200-1 of a display module according to another embodiment of the present disclosure, the structure of each of the sub-pixels 201-1, 202-1, and 203-1 is the
예를 들면, 각 서브 픽셀들(201-1, 202-1, 203-1)은 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386)이 블랙 매트릭스(387)와 다른 높이에 배치된 점이 각 서브 픽셀들(201, 202, 203)과 상이하다.For example, in each of the subpixels 201-1, 202-1, and 203-1, the first
일 실시 예에 따르면, 픽셀(200-1)은 광학층(381), 제1 색변환층(382) 및 제2 색변환층(383)을 형성하는 공정(도 6j 참조)까지 전술한 픽셀(200)의 제조 공정과 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 상기 공정(도 6j 참조)에 이어서 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 픽셀(200-1)의 제조 공정을 설명한다.According to an embodiment, the pixel 200-1 includes the above-mentioned pixels (refer to FIG. 6j) until the process of forming the
도 9a를 참조하면, 격벽(312)의 상부에 블랙 매트릭스(387-1)를 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스(387-1)의 폭은 격벽(312)의 폭에 대응하는 폭으로 형성하여 격벽의 상부를 실질적으로 완전히 가릴 수 있다.Referring to FIG. 9A , a black matrix 387-1 may be formed on the upper portion of the
도 9b를 참조하면, 제1 및 제2 색변환층(382, 383)을 보호하기 위해 제1 및 제2 색변환층(382, 383)을 덮는 박막 봉지층(375-1)을 형성할 수 있다. 이 경우, 박막 봉지층(375-1)은 제1 및 제2 색변환층(382, 383)뿐 아니라 광학층(381) 및 블랙 매트릭스(387-1)도 함께 덮을 수 있다.Referring to FIG. 9B , in order to protect the first and second color conversion layers 382 and 383, a thin film encapsulation layer 375-1 covering the first and second color conversion layers 382 and 383 may be formed. there is. In this case, the thin film encapsulation layer 375-1 may cover not only the first and second color conversion layers 382 and 383 but also the
일 실시 예에 따르면, 박막 봉지층(375-1)은 광학층(381), 제1 및 제2 색변환층(382, 383)의 상면과 블랙 매트릭스(387-1) 간의 단차를 메울 수 있다. 이 경우, 박막 봉지층(375-1)의 상면은 폴리싱 공정을 통해 평탄화 처리될 수 있다.According to an embodiment, the thin film encapsulation layer 375-1 may fill a step between the upper surface of the
도 9c를 참조하면, 박막 봉지층(375-1) 상에 제1 내지 제3 컬러필터층(384, 385, 386)을 순차적으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러필터층(384)은 광학층(381)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 광학층(381)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 제2 컬러필터층(385)은 제1 색변환층(382)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 제1 색변환층(382)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 제3 컬러필터층(386)은 제2 색변환층(383)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 제2 색변환층(383)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 9C , first to third color filter layers 384, 385, and 386 may be sequentially formed on the thin film encapsulation layer 375-1. For example, the first
도 9d를 참조하면, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 및 제3 컬러필터층(386)의 상면에 각각 마이크로 렌즈들(390)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 다수의 마이크로 렌즈(390)는 다수의 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 시트를 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 제3 컬러필터층(386)의 상면에 부착할 수 있다. 하지만 이에 국한되지 않고 다수의 마이크로 렌즈(390)는 다양한 방식에 의해 제작될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 어레이는 고온 리플로우(high temperature reflow) 방식, 그레이 스케일 마스크 포토리소그래피(grayscale mask photolithography) 방식, 몰딩/임프린팅(molding/imprinting) 방식, 건식 패턴 전사(dry etching pattern transfer) 방식과 같이 다양한 방식으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9D ,
도 10은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이고, 도 11a 내지 도 11d는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 제조하는 공정들을 나타낸 도면들이다.10 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another embodiment of the present disclosure, and FIGS. 11A to 11D are views illustrating processes of manufacturing the display module according to another embodiment of the present disclosure.
도 10을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀(200-2)은 각 서브 픽셀들(201-2, 202-2, 203-2)의 구조가 전술한 픽셀(200-1)의 각 서브 픽셀들(201-1, 202-1, 203-1)과 대부분 실질적으로 동일하며, 마이크로 렌즈(390)들 하측에 반사층(293)을 더 포함하는 점에서 차이가 있다. Referring to FIG. 10 , in a pixel 200-2 of a display module according to another embodiment of the present disclosure, the structure of each sub-pixel 201-2, 202-2, and 203-2 is the
일 실시 예에 따르면, 픽셀(200-2)은 광학층(381), 제1 색변환층(382), 제2 색변환층(383), 및 블랙 매트릭스(387-1)를 덮는 박막 봉지층(375-1)을 형성하는 공정(도 9b 참조)까지 전술한 픽셀(200)의 제조 공정과 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 상기 공정(도 9b 참조)에 이어서 도 11a 내지 도 11d를 참조하여 픽셀(200-2)의 제조 공정을 설명한다.According to an embodiment, the pixel 200-2 is a thin film encapsulation layer covering the
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 박막 봉지층(375-1) 상면에 반사층(293)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 반사층(293)은 광이 통과하는 다수의 개구(295)를 포함할 수 있다. 이 경우, 각 개구(295)는 각 발광소자부(315a, 315b, 315c)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 격벽(312) 사이의 폭(w1)보다 작은 폭(w2)을 가질 수 있다.Referring to FIGS. 11A and 11B , a
일 실시 예에 따르면, 개구(295)는 발광소자부의 대략 중앙부에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고 발광소자부의 영역을 벗어나지 않은 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)의 좌측에 인접한 발광소자부에 대응하는 개구는 발광소자부의 중심에서 우측으로 편향되게 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이 모듈(160)의 우측에 인접한 발광소자부에 대응하는 개구는 발광소자부의 중심에서 좌측으로 편향되게 배치될 수 있다. 이러한 개구(295)의 배치는 디스플레이 모듈(160)의 전면에서 출사되는 광이 디스플레이 모듈(160)의 에지를 벗어나 퍼져 나가는 낭비되는 광량을 최소화하고 전방으로 출사되는 광량을 최대할 수 있는 조건을 고려한 것일 수 있다. According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 반사층(293)은 높은 광 반사율을 가지는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 반사층(293)은 금속층, 금속 산화물을 함유한 수지층 또는 분산 브래그 반사층(distributed bragg reflection layer)일 수 있다. 반사층(293)의 두께는 대략 100nm 내지 500nm일 수 있다. 상기 금속층은 Al, Au, Ag, Pt, Ni, Cr, Ti, 또는 Cu 일 수 있다. 상기 금속 산화물을 함유한 수지층은 티타늄 산화물을 함유한 수지층일 수 있다. 상기 분산 브래그 반 사층은 굴절률이 서로 다른 복수의 절연막들이 수 내지 수백 회, 예를 들면 2회 내지 100회 반복하여 적층될 수 있다. 상기 분산 브래그 반사층을 구성하는 절연층은 각각 SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN, 또는 TiSiN 의 산화물 또는 질화물 및 그 조합일 수 있다.According to an embodiment, the
도 11c를 참조하면, 반사층(293) 상에 제1 내지 제3 컬러필터층(384, 385, 386)을 순차적으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러필터층(384)은 광학층(381)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 광학층(381)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 제2 컬러필터층(385)은 제1 색변환층(382)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 제1 색변환층(382)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 제3 컬러필터층(386)은 제2 색변환층(383)에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 제2 색변환층(383)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11C , first to third color filter layers 384 , 385 , and 386 may be sequentially formed on the
도 11d를 참조하면, 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 및 제3 컬러필터층(386)의 상면에 각각 마이크로 렌즈들(390)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 다수의 마이크로 렌즈(390)는 다수의 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 시트를 제1 컬러필터층(384), 제2 컬러필터층(385), 및 제3 컬러필터층(386)의 상면에 부착할 수 있다. 하지만 이에 국한되지 않고 다수의 마이크로 렌즈(390)는 다양한 방식에 의해 제작될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 어레이는 고온 리플로우(high temperature reflow) 방식, 그레이 스케일 마스크 포토리소그래피(grayscale mask photolithography) 방식, 몰딩/임프린팅(molding/imprinting) 방식, 또는 건식 패턴 전사(dry etching pattern transfer) 방식과 같은 다양한 방식으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 11D ,
이와 같은 공정을 거쳐 형성된 픽셀(200-2)은 정면으로 출사되는 광량이 최대가 될 수 있다. 예를 들면, 제1 발광소자부(315a)에서 출사된 광은 광학층(381)을 통과한 후 일부가 개구(295)를 통해 제1 컬러필터층(384)으로 입사되고, 나머지가 반사층(293)의 내면에 반사되어 제1 발광소자부(315a) 측으로 향하거나 반사층(293)에 의해 재 반사될 수 있다. 이 경우, 나머지 광은 서브 픽셀 내에서 수 차례 반사되다가 개구(295)를 통해 제1 컬러필터층(384)으로 입사될 수 있다. 이에 따라, 제1 컬러필터층(384)을 통과한 광은 마이크로 렌즈(390)로 집광된 후 정면(예를 들면, 프로젝션 렌즈(110)의 입사면을 향하는 방향)으로 출사될 수 있다. 이 경우, 개구(295)를 통해 출사되는 광은 정면으로 출사되는 광량이 최대가 될 수 있으므로, 낭비되는 광을 최소화하고 휘도를 향상시킬 수 있다. 제2 발광소자부(315b) 및 제3 발광소자부(315c)에서 각각 출사된 광들은 반사층(293)의 개구(295)를 통과하면 모아져 마이크로 렌즈(390)로 집광된 후 정면(예를 들면, 프로젝션 렌즈(110)의 입사면을 향하는 방향)으로 출사될 수 있다.The pixel 200-2 formed through such a process may have a maximum amount of light emitted to the front. For example, after passing through the
도 12는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀 구조를 나타내는 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
도 12를 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 픽셀(200-3)은 각 서브 픽셀들(201-3, 202-3, 203-3)의 구조가 전술한 픽셀(200)의 각 서브 픽셀들(201, 202, 203)과 대부분 실질적으로 동일하며 일부에서 차이가 있다. Referring to FIG. 12 , in a pixel 200-3 of a display module according to another embodiment of the present disclosure, the structure of each sub-pixel 201-3, 202-3, and 203-3 is the
일 실시 예에 따르면, 픽셀(200-3)은 각 서브 픽셀들(201-3, 202-3, 203-3)을 구획하는 격벽(도 3의 부재번호 312 참조)이 생략되며 금속층(340-3)이 격벽을 대신하여 각 서브 픽셀들(201-3, 202-3, 203-3)을 독립적으로 구획할 수 있다.According to an exemplary embodiment, in the pixel 200-3, a barrier rib (refer to reference numeral 312 in FIG. 3 ) partitioning subpixels 201-3, 202-3, and 203-3 is omitted, and the metal layer 340-3 is omitted. 3) Subpixels 201-3, 202-3, and 203-3 may be independently partitioned instead of the barrier rib.
일 실시 예에 따르면, 금속층(340-3)의 상단은 박막 봉지층(375)에 접촉하는 높이를 가질 수 있다. 이 경우, 격벽의 측면에 배치된 반사막(도 3의 부재번호 317 참조)을 생략할 수 있다.According to an embodiment, an upper end of the metal layer 340 - 3 may have a height contacting the thin
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 모듈(160)은 기판(370)과, 기판(370)에 배열된 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)와, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)에 연장 형성되고 서브 픽셀 영역들을 구획하는 격벽(312)과, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 상부에 배치되며 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광에 의해 여기광을 출사하는 색변환층(382, 383)과, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 일부로서 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c)을 연결하는 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 상부와 격벽(312)의 내부에 배치되어 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c)의 상부와 접촉하는 금속층(340)을 포함하는 공통 전극(323)과, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 발광면의 반대면에 각각 배치되는 다수의 개별 전극(320)을 포함할 수 있다.The
다양한 실시 예들에 따르면, 금속층(340)은 격벽(312)의 형상을 따라 격자 형태로 이루어질 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)는 각각, 일측이 공통 전극(323)과 일체로 형성된 제1 반도체층(311)과 개별 전극(320)과 연결된 제2 반도체층(314)과 제1 반도체층(311)과 제2 반도체층(314) 사이에 배치된 활성층(313)을 포함할 수 있다.According to various embodiments, each of the plurality of light emitting
다양한 실시 예들에 따르면, 격벽(312)은 공통 전극(323)으로부터 연장될 수 있다. 이 경우, 격벽(312)과 공통 전극(323)은 일체이며 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 금속층(340)의 높이(h2)는 격벽(312)의 높이보다 작을 수 있다. 또는, 금속층(340')의 높이(h3)는 격벽(312')의 높이와 실질적으로 같을 수 있다.According to various embodiments, the height h2 of the
다양한 실시 예들에 따르면, 금속층(340)의 하단은 색변환층(382, 383)의 하단보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 이경우, 금속층(340)의 하단은 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c) 사이에 배치되어 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)를 격리하는 평탄화층(360)의 상부에 위치할 수 있다.According to various embodiments, a lower end of the
다양한 실시 예들에 따르면, 격벽(312)은 측면에 반사막(317)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광이 격벽들(312) 사이에 마련된 트렌치들(316) 내에서 반사되며 인접한 서브 픽셀측으로 출사되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 금속층(340)은 광반사율이 높은 금속재로 형성되는 경우, 광이 인접한 서브 픽셀측으로 출사되는 것을 차단할 수 있다.According to various embodiments, a
다양한 실시 예들에 따르면, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c) 중 일부는 상부에 광학층(381)이 배치될 수 있다.According to various embodiments, an
다양한 실시 예들에 따르면, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)는 실질적으로 동일한 파장 대역의 광(예: 청색 광)을 출사할 수 있다.According to various embodiments, the plurality of light emitting
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 색변환층(382, 383)의 상부와 광학층(381)의 상부에 배치되는 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)을 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)을 구획하는 블랙 매트릭스(387, 387-1)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 블랙 매트릭스(387, 387-1)는 격벽(312)의 상부에 위치할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈(390)를 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 격벽(312)의 상부에 배치되는 블랙 매트릭스(387-1)와, 색변환층(382, 383), 광학층(381) 및 블랙 매트릭스(387-1)를 함께 덮는 박막 봉지층(375-1)과, 박막 봉지층(375-1)의 상면에 배치되며 색변환층(382, 383) 및 광학층(381)에 대응하는 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈(160)은 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈(390)를 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 다수의 마이크로 렌즈(390)의 하부에 배치되며 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광을 대응하는 마이크로 렌즈(390)로 모아주는 반사층(293)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 반사층(293)은 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c)에서 출사되는 광이 대응하는 마이크로 렌즈(390)로 입사되기 전에 광 출사 면적을 줄이는 다수의 개구(295)를 포함할 수 있다. 이 경우, 개구(295)는 격벽(312) 사이에 마련된 공간의 폭(w1)보다 작은 폭(w2)을 가질 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시 예들에 따르면, 반사층(293)은, 박막 봉지층(375-1)과 다수의 컬러필터층(384, 385, 386) 사이에 배치될 수 있다.According to various embodiments, the
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 웨어러블 전자 장치(101)는 기판(370)과 기판(370)에 배열된 다수의 서브 픽셀(201, 202, 203)을 포함하는 디스플레이 모듈(160)과, 디스플레이 모듈(160)에서 출사되는 광을 집광하는 프로젝션 렌즈(110)과, 프로젝션 렌즈(110)에서 출사되는 광을 일측에서 입사하여 타측으로 출사하는 회절 광학부재(111)를 포함할 수 있다. 이 경우, 다수의 서브 픽셀(201, 202, 203; 201-1, 202-1, 203-1; 201-2, 202-2, 203-2; 201-3, 202-3, 203-3)은, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)와, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)에 연장 형성되고 서브 픽셀의 영역들을 구획하는 격벽(312)과, 격벽(312) 사이에 배치되는 광학층(381) 및 색변환층(382, 383)과, 광학층(381)의 상부와 색변환층(382, 383)의 상부에 배치되는 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)과, 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)을 구획하는 블랙 매트릭스(387, 387-1)와, 상기 다수의 컬러필터층(384, 385, 386)의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈(390)와, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 일부로서 각 발광소자부들(315a, 315b, 315c)을 연결하는 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 상부와 격벽(312)의 내부에 배치되어 빌광소자부의 상부와 접촉하는 금속층(340)을 포함하는 공통 전극(323)과, 다수의 발광소자부(315a, 315b, 315c)의 발광면의 반대면에 각각 배치되는 다수의 개별 전극(320)을 포함할 수 있다.A wearable
다양한 실시 예들에 따르면, 금속층(340)은 격벽(312)의 형상을 따라 격자 형태로 이루어질 수 있고, 격벽(312)은 공통 전극(323)으로부터 연장될 수 있다.According to various embodiments, the
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.In the above, various embodiments of the present disclosure have been individually described, but each embodiment is not necessarily implemented alone, and the configuration and operation of each embodiment may be implemented in combination with at least one other embodiment. .
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.Although the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present disclosure, the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and is commonly used in the technical field belonging to the present disclosure without departing from the gist of the present disclosure claimed in the claims. Of course, various modifications and implementations are possible by those with knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present disclosure.
101: 웨어러블 전자 장치
110: 프로젝션 렌즈
111: 회전 광학부재
160: 디스플레이 모듈
200: 픽셀
201, 202, 203: 서브 픽셀
312: 격벽
315a, 315b, 315c: 발광소자부
340: 금속층
370: 기판
381: 광학층
382, 383: 색변환층
384, 385, 386: 컬러필터층
390: 마이크로 렌즈101: wearable electronic device 110: projection lens
111: rotating optical member 160: display module
200:
312:
340: metal layer 370: substrate
381:
384, 385, 386: color filter layer 390: micro lens
Claims (20)
상기 기판에 배열된 다수의 발광소자부;
상기 다수의 발광소자부에 연장 형성되고 서브 픽셀 영역들을 구획하는 격벽;
상기 다수의 발광소자부의 상부에 배치되며 상기 다수의 발광소자부에서 출사되는 광에 의해 여기광을 출사하는 색변환층;
상기 다수의 발광소자부의 일부로서 각 발광소자부들을 연결하는 상기 다수의 발광소자부의 상부 및 상기 격벽의 내부에 배치되어 상기 다수의 발광소자부의 상부와 접촉하는 금속층을 포함하는 공통 전극; 및
상기 다수의 발광소자부의 발광면의 반대면에 각각 배치되는 다수의 개별 전극;을 포함하는 디스플레이 모듈.Board;
a plurality of light emitting element units arranged on the substrate;
barrier ribs extending from the plurality of light emitting device portions and partitioning sub-pixel regions;
a color conversion layer disposed above the plurality of light emitting element units and emitting excitation light by light emitted from the plurality of light emitting element units;
a common electrode including a metal layer as a part of the plurality of light emitting device units and disposed on the upper portions of the plurality of light emitting device units connecting the plurality of light emitting device units and inside the barrier rib to contact the upper portions of the plurality of light emitting device units; and
A display module comprising: a plurality of individual electrodes respectively disposed on surfaces opposite to the light emitting surface of the plurality of light emitting element units.
상기 금속층은 상기 격벽의 형상을 따라 격자 형태로 이루어진, 디스플레이 모듈.According to claim 1,
The metal layer is formed in a lattice form along the shape of the barrier rib, the display module.
상기 다수의 발광소자부는 각각,
일측이 상기 공통 전극과 일체로 형성된 제1 반도체층;
상기 개별 전극과 연결된 제2 반도체층; 및
상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치된 활성층;을 포함하는, 디스플레이 모듈.According to claim 1,
Each of the plurality of light emitting element parts,
a first semiconductor layer having one side integrally formed with the common electrode;
a second semiconductor layer connected to the individual electrode; and
A display module comprising: an active layer disposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.
상기 격벽은 상기 공통 전극으로부터 연장되는, 디스플레이 모듈.According to claim 3,
The barrier rib extends from the common electrode, the display module.
상기 금속층의 높이는 상기 격벽의 높이보다 작거나 같은, 디스플레이 모듈.According to claim 4,
The height of the metal layer is less than or equal to the height of the barrier rib, the display module.
상기 금속층의 하단은 상기 색변환층의 하단보다 낮은 위치에 배치된, 디스플레이 모듈.According to claim 1,
The lower end of the metal layer is disposed at a lower position than the lower end of the color conversion layer, the display module.
상기 금속층의 하단은 상기 다수의 발광소자부 사이에 배치되어 상기 다수의 발광소자부를 격리하는 평탄화층의 상부에 위치하는, 디스플레이 모듈.According to claim 6,
The lower end of the metal layer is disposed between the plurality of light emitting element parts and is located on top of a planarization layer that isolates the plurality of light emitting element parts, the display module.
상기 격벽은 내측에 반사막이 형성된, 디스플레이 모듈.According to claim 1,
The barrier rib is formed with a reflective film on the inside, the display module.
상기 다수의 발광소자부 중 일부는 상부에 광학층이 배치되는, 디스플레이 모듈.According to claim 1,
An optical layer is disposed on some of the plurality of light emitting device units, the display module.
상기 다수의 발광소자부는 동일한 파장의 광을 출사하는, 디스플레이 모듈.According to claim 9,
The plurality of light emitting element units emit light of the same wavelength, the display module.
상기 색변환층의 상부와 상기 광학층의 상부에 배치되는 다수의 컬러필터층을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.According to claim 9,
Further comprising a plurality of color filter layers disposed on the upper portion of the color conversion layer and the upper portion of the optical layer, the display module.
상기 다수의 컬러필터층을 구획하는 블랙 매트릭스를 더 포함하며,
상기 블랙 매트릭스는 상기 격벽의 상부에 위치하는, 디스플레이 모듈.According to claim 11,
Further comprising a black matrix partitioning the plurality of color filter layers,
The black matrix is located above the barrier rib, the display module.
상기 다수의 컬러필터층의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈를 더 포함하는, 디스플레이 모듈.According to claim 11,
The display module further comprises a plurality of micro lenses disposed on the upper surface of the plurality of color filter layers.
상기 격벽의 상부에 배치되는 블랙 매트릭스;
상기 색변환층, 상기 광학층 및 상기 블랙 매트릭스를 덮는 박막 봉지층; 및
상기 박막 봉지층의 상면에 배치되며 상기 색변환층 및 상기 광학층에 대응하는 다수의 컬러필터층;을 더 포함하는, 디스플레이 모듈.According to claim 11,
a black matrix disposed above the barrier rib;
a thin film encapsulation layer covering the color conversion layer, the optical layer, and the black matrix; and
Disposed on the upper surface of the thin film encapsulation layer and a plurality of color filter layers corresponding to the color conversion layer and the optical layer; further comprising a display module.
상기 다수의 컬러필터층의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈를 더 포함하는, 디스플레이 모듈.According to claim 14,
The display module further comprises a plurality of micro lenses disposed on the upper surface of the plurality of color filter layers.
상기 다수의 마이크로 렌즈의 하부에 배치되며 상기 다수의 발광소자부에서 출사되는 광을 대응하는 마이크로 렌즈로 모아주는 반사층을 더 포함하며,
상기 반사층은 상기 발광소자부에서 출사되는 광이 대응하는 마이크로 렌즈로 입사되기 전에 광 출사 면적을 줄이는 다수의 개구를 포함하는, 디스플레이 모듈.According to claim 15,
Further comprising a reflective layer disposed under the plurality of microlenses and concentrating light emitted from the plurality of light emitting elements into corresponding microlenses,
The display module, wherein the reflective layer includes a plurality of openings that reduce a light output area before light emitted from the light emitting element unit is incident to a corresponding microlens.
상기 개구는 상기 격벽 사이에 마련된 공간의 폭보다 작은 폭을 가지는, 디스플레이 모듈.According to claim 16,
Wherein the opening has a width smaller than a width of a space provided between the barrier ribs, the display module.
상기 반사층은,
상기 박막 봉지층과 상기 다수의 컬러필터층 사이에 배치되는, 디스플레이 모듈.According to claim 16,
The reflective layer,
Disposed between the thin film encapsulation layer and the plurality of color filter layers, the display module.
상기 디스플레이 모듈에서 출사되는 광을 집광하는 프로젝션 렌즈; 및
상기 프로젝션 렌즈에서 출사되는 광을 일측에서 입사하여 타측으로 출사하는 회절 광학부재;를 포함하며,
상기 다수의 서브 픽셀은,
다수의 발광소자부와, 상기 다수의 발광소자부에 연장 형성되고 상기 서브 픽셀의 영역들을 구획하는 격벽과, 상기 격벽 사이에 배치되는 광학층 및 색변환층과, 상기 색변환층의 상부와 상기 광학층의 상부에 배치되는 다수의 컬러필터층과, 상기 다수의 컬러필터층을 구획하는 블랙 매트릭스와, 상기 다수의 컬러필터층의 상면에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈와, 상기 다수의 발광소자부의 일부로서 각 발광소자부들을 연결하는 상기 다수의 발광소자부의 상부와 상기 격벽의 내부에 배치되어 상기 발광소자부의 상부와 접촉하는 금속층을 포함하는 공통 전극과, 상기 다수의 발광소자부의 발광면의 반대면에 각각 배치되는 다수의 개별 전극을 포함하는, 웨어러블 전자 장치.a display module including a substrate and a plurality of sub-pixels arranged on the substrate;
a projection lens condensing light emitted from the display module; and
A diffractive optical member for entering the light emitted from the projection lens from one side and radiating it to the other side;
The plurality of subpixels,
A plurality of light emitting element units, barrier ribs extending from the plurality of light emitting unit units and dividing regions of the subpixels, an optical layer and a color conversion layer disposed between the barrier ribs, and an upper portion of the color conversion layer and the color conversion layer. A plurality of color filter layers disposed on the optical layer, a black matrix partitioning the plurality of color filter layers, a plurality of micro lenses disposed on the upper surface of the plurality of color filter layers, and each of the plurality of light emitting element units as part of each of the plurality of color filter layers. A common electrode including a metal layer disposed on the upper portion of the plurality of light emitting device portions connecting the light emitting device portions and inside the barrier rib and contacting the upper portion of the light emitting device portion, and a surface opposite to the light emitting surface of the plurality of light emitting device portions, respectively. A wearable electronic device comprising a plurality of individual electrodes disposed thereon.
상기 금속층은 상기 격벽의 형상을 따라 격자 형태로 이루어지고,
상기 격벽은 상기 공통 전극으로부터 연장되는, 웨어러블 전자 장치.According to claim 19,
The metal layer is formed in a lattice form along the shape of the barrier rib,
The barrier rib extends from the common electrode, the wearable electronic device.
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