KR20230049191A - 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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이성준
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조재범
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Abstract

본 발명은 디스플레이영역에 있어서 균일한 휘도 상승을 도모할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 위하여, 화소전극과, 상기 화소전극의 중앙부를 노출시키는 개구를 가지며 상기 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막과, 상기 개구에 대응하도록 상기 화소전극 상부에 위치하며 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 상기 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 상기 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한 집광막을 구비하는, 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조방법{Display apparatus and method of manufacturing the same}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디스플레이영역에 있어서 균일한 휘도 상승을 도모할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 디스플레이 소자들을 포함하여 이미지를 디스플레이한다. 이러한 디스플레이 장치는 다양한 형태로 활용될 수 있는데, 예컨대 스마트폰, 디지털 카메라, 랩탑 컴퓨터, 내비게이션 또는 스마트 텔레비전과 같은 다양한 전자기기에 사용될 수 있다. 그러한 다양한 전자기기에 사용되는 디스플레이 장치는 소비전력을 낮추기 위해 이미지 구현 효율성을 높일 필요가 있다.
그러나 이러한 종래의 디스플레이 장치에는 디스플레이하는 이미지의 휘도를 높이기 위해 소비전력이 높다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이영역에 있어서 균일한 휘도 상승을 도모할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 화소전극과, 상기 화소전극의 중앙부를 노출시키는 개구를 가지며 상기 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막과, 상기 개구에 대응하도록 상기 화소전극 상부에 위치하며 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 상기 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 상기 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한 집광막을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 집광막은 평탄한 상면을 가질 수 있다.
상기 제1-1경사각도와 상기 제1-2경사각도 각각은 예각일 수 있다.
상기 제1-1경사각도는 제1각도범위에 속하고, 상기 제1-2경사각도는 상기 제1각도범위와 상이한 제2각도범위에 속할 수 있다.
상기 제1각도범위는 70도 이상이고 상기 제2각도범위는 70도 미만일 수 있다.
상기 집광막을 덮으며 상기 집광막의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 추가막을 더 구비할 수 있다.
상기 추가막 상에 위치한 편광판을 더 구비하고, 상기 추가막은 감압식 접착층일 수 있다.
상기 화소전극은 기판 상에 배치되며, 상기 기판에 평행하되 상기 집광막의 상기 제1-1측면에서 상기 제1-2측면으로의 제1방향과 교차하는 제2방향에 있어서, 상기 집광막의 제1-3측면의 상기 저면에 대한 제1-3경사각도가 상기 제1-3측면의 반대쪽의 제1-4측면의 상기 저면에 대한 제1-4경사각도와 상이할 수 있다.
상기 제1-3경사각도와 상기 제1-4경사각도 각각은 예각일 수 있다.
상기 제1-3경사각도는 제3각도범위에 속하고, 상기 제1-4경사각도는 상기 제3각도범위와 상이한 제4각도범위에 속할 수 있다.
상기 제3각도범위는 70도 미만이고 상기 제4각도범위는 70도 이상일 수 있다.
상기 제1-3경사각도와 상기 제1-4경사각도 각각은 상기 제1-1경사각도 및 상기 제1-2경사각도와 상이할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 제1방향을 따라 상호 이격되어 배치된 제1화소전극과 제2화소전극과, 상기 제1화소전극의 중앙부를 노출시키는 제1개구와 상기 제2화소전극의 중앙부를 노출시키는 제2개구를 가지며 상기 제1화소전극과 상기 제2화소전극 각각의 가장자리를 덮는 화소정의막과, 상기 제1개구에 대응하도록 상기 제1화소전극 상부에 위치하며 상기 제1방향에 있어서 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 상기 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 상기 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한 제1집광막과, 상기 제2개구에 대응하도록 상기 제2화소전극 상부에 위치하며 상기 제1방향에 있어서 상기 제1-2측면 방향의 제2-1측면의 저면에 대한 제2-1경사각도가 상기 제2-1측면의 반대쪽의 제2-2측면의 상기 저면에 대한 제2-2경사각도와 상이한 제2집광막을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 집광막은 평탄한 상면을 가질 수 있다.
상기 제1-1경사각도, 상기 제1-2경사각도, 상기 제2-1경사각도 및 상기 제2-2경사각도 각각은 예각일 수 있다.
상기 제1-1경사각도와 상기 제2-2경사각도는 제1각도범위에 속하고, 상기 제2-1경사각도는 상기 제1각도범위와 상이한 제2각도범위에 속할 수 있다.
상기 제1각도범위는 70도 이상이고 상기 제2각도범위는 70도 미만일 수 있다.
상기 집광막을 덮으며 상기 집광막의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 추가막을 더 구비할 수 있다.
상기 추가막 상에 위치한 편광판을 더 구비하고, 상기 추가막은 감압식 접착층일 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 화소전극을 형성하는 단계와, 화소전극의 중앙부를 노출시키는 개구를 가지며 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막을 형성하는 단계와, 화소정의막 상부에 포토리지스트 성분을 포함하는 절연층을 형성하는 단계와, 하프톤마스크 또는 슬릿마스크를 이용하여 절연층을 패터닝하여 화소정의막의 개구에 대응하도록 화소전극 상부에 위치하며 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한 집광막을 형성하는 단계를 포함하는, 디스플레이 장치 제조방법이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이영역에 있어서 균일한 휘도 상승을 도모할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3의 일부분을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 5은 도 4의 일부분을 상세히 보여주는 확대 평면도이다.
도 6은 도 5의 일부분을 상세히 보여주는 확대 평면도이다.
도 7은 도 6의 I-I' 선을 따라 취한 단면 및 도 3의 II-II' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 8 및 도 9는 집광막의 측면의 각도에 따른 효율 상승비 변화를 보여주는 그래프들이다.
도 10은 도 7의 디스플레이 장치를 제조하는 일 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 도 7의 디스플레이 장치를 제조하는 다른 일 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)의 일부분을 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치(10)의 일부분을 개략적으로 도시하는 측면도이다. 도 2에서는 기판(SUB)이 플렉서블한 기판이어서, 벤딩영역(BA, 도 1 참조)에서 디스플레이 패널(300)이 벤딩된 형상을 갖는 것으로 도시하고 있다. 도 1에서는 편의상 디스플레이 패널(300)이 벤딩되지 않은 상태를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 디스플레이하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 내비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 디스플레이 화면으로 사용될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(10)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 사용될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(10)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로서 앞좌석의 배면에 배치되는 디스플레이 등으로 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 설명의 편의를 위해 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)가 스마트폰으로 사용되는 것으로 도시하고 있다. 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 커버 윈도우(100), 디스플레이 패널(300), 디스플레이 회로보드(310), 디스플레이 구동부(320), 센서 구동부(330), 패터닝된 보호필름(PTF) 및 쿠션층(CL)을 포함할 수 있다. 물론 디스플레이 장치(10)는 이 외에도 도시되지 않은 브라켓(bracket), 메인 회로 보드, 배터리 및 하부 커버 등을 더 포함할 수 있다.
이하에서, "상부"는 디스플레이 패널(300)을 기준으로 커버 윈도우(100)가 배치되는 방향, 즉 +z 방향을 의미하고, "하부"는 디스플레이 패널(300)을 기준으로 그 반대 방향인 -z 방향을 의미한다. 또한, "좌"와 "우"는 디스플레이 패널(300)에 수직인 방향에서 디스플레이 패널(300)을 바라보았을 때의 방향을 의미한다. 예컨대 "좌"는 -x 방향을 의미하고 "우"는 +x 방향을 의미한다.
디스플레이 장치(10)는 그 표면에 수직인 방향에서 바라볼 시, 도 1에 도시된 것과 같이 대략적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(10)는 도 1에 도시된 것과 같이 제1방향(x축 방향)으로 연장된 단변과 제2방향(y축 방향)으로 연장된 장변을 갖는, 전체적으로 직사각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 제1방향의 단변과 제2방향의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖는 둥근 형상을 갖거나 직각 형상을 가질 수 있다. 물론 디스플레이 장치(10)의 평면 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형 형상을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 커버 윈도우(100)는 디스플레이 패널(300)의 상면을 커버하도록 디스플레이 패널(300)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 커버 윈도우(100)는 디스플레이 패널(300)의 상면을 보호하는 기능을 할 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 하부에 배치될 수 있다. 디스플레이 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부와 중첩할 수 있다. 이러한 디스플레이 패널(300)은 기판(SUB)과 이 기판(SUB) 상에 위치한 디스플레이 소자들을 가질 수 있다. 도 2에서는 디스플레이 패널(300)이 기판(SUB), 디스플레이층(DISL), 센서전극층(SENL) 및 편광필름(PF)을 포함하는 것으로 도시하고 있다.
디스플레이 패널(300)은 디스플레이 장치(10)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예컨대, 디스플레이 패널(300)은 디스플레이 장치(10)에서 구동되는 어플리케이션의 실행화면 정보 또는 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface) 및 GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(300)은 화상을 표시하는 디스플레이층(DISL)과 사용자의 터치 입력을 감지하는 센서전극층(SENL)을 포함할 수 있다. 이로 인해, 디스플레이 패널(300)은 디스플레이 장치(10)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 입력장치 중 하나로 기능함과 동시에, 디스플레이 장치(10)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공하는 출력부 중 하나로 기능할 수 있다.
디스플레이 패널(300)이 포함하는 기판(SUB)은 유리, 석영 또는 고분자 수지 등의 절연 물질을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 도 2에서는 기판(SUB)이 플렉서블한 기판이어서, 벤딩영역(BA, 도 1 참조)에서 디스플레이 패널(300)이 벤딩된 형상을 갖는 것으로 도시하고 있다. 참고로 도 2에서는 기판(SUB)만 벤딩된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이층(DISL)의 적어도 일부와 센서전극층(SENL)의 적어도 일부 역시 벤딩영역(BA, 도 1 참조) 및 패드영역에도 존재할 수 있으며, 이 경우 디스플레이층(DISL)의 일부와 센서전극층(SENL)의 일부 역시 벤딩영역(BA)에서 벤딩될 수 있다.
기판(SUB)은 디스플레이영역과 이 디스플레이영역 외측의 주변영역을 갖는데, 디스플레이 소자들은 기판(SUB)의 디스플레이영역 상에 위치한다. 도 2의 디스플레이층(DISL)은 기판(SUB) 상에 위치한 디스플레이 소자들을 포함하는 층으로 이해될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이층(DISL)은 박막트랜지스터들을 포함하는 박막트랜지스터층, 유기발광소자와 같은 디스플레이 소자들을 포함하는 디스플레이 소자층, 그리고 디스플레이 소자층을 봉지하기 위한 봉지층을 포함할 수 있다.
기판(SUB)의 주변영역은 이미지를 디스플레이하지 않는 영역일 수 있다. 이러한 주변영역은 디스플레이영역을 둘러쌀 수 있다. 주변영역은 디스플레이영역의 가장자리에서부터 디스플레이 패널(300)의 가장자리까지의 영역일 수 있다. 디스플레이영역에는 화소들뿐만 아니라 화소들에 접속되는 스캔배선들, 데이터배선들, 전원배선들 등이 배치될 수 있다. 주변영역에는 스캔배선들에 스캔신호들을 인가하기 위한 스캔 구동부와, 데이터배선들과 디스플레이 구동부(320)를 연결하는 팬아웃배선들 등이 위치할 수 있다.
디스플레이 소자들은 예컨대 발광소자(light emitting element)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(300)은 유기발광층을 포함하는 유기발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기발광 디스플레이 패널, 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 디스플레이 패널, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 이용하는 양자점 발광 디스플레이 패널, 또는 무기 반도체를 포함하는 무기발광소자를 이용하는 무기발광 디스플레이 패널일 수 있다.
센서전극층(SENL)은 도 1에 도시된 것과 같이 센서영역(TSA)과 센서주변영역(TPA)을 포함할 수 있다. 센서전극들이 배치된 센서영역(TSA)은 사용자의 터치 입력을 감지하는 영역일 수 있다. 센서주변영역(TPA)은 센서전극들이 배치되지 않는 영역으로, 센서영역(TSA)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 센서주변영역(TPA)은 센서영역(TSA)의 가장자리에서부터 디스플레이 패널(300)의 가장자리까지의 영역일 수 있다. 센서영역(TSA)에는 센서전극들, 연결부들 및 도전패턴들이 배치될 수 있다. 센서주변영역(TPA)에는 센서전극들에 연결되는 센서배선들이 배치될 수 있다.
전술한 것과 같이 디스플레이 패널(300)이 포함하는 기판(SUB)은 디스플레이영역과 그 외측의 주변영역을 포함하는데, 센서영역(TSA)은 디스플레이영역과 중첩하고 센서주변영역(TPA)은 주변영역과 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 물론 디스플레이영역 외측의 주변영역은 센서주변영역(TPA)을 포함하는 더 넓은 면적으로 이해될 수도 있다.
센서전극층(SENL)은 저항막 방식, 정전 용량 방식 등 여러 가지 터치 방식 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서전극층(SENL)이 정전 용량 방식으로 사용자의 터치 입력을 감지하는 경우, 센서 구동부(330)는 센서전극들 중 구동전극들에 구동신호들을 인가하고, 센서전극들 중 감지전극들을 통해 구동전극들과 감지전극들 사이의 상호 정전용량(mutual capacitance, 이하 "상호용량"이라 함)들에 충전된 전압들을 감지함으로써, 사용자의 터치여부를 판단할 수 있다.
사용자의 터치는 접촉터치와 근접터치를 포함할 수 있다. 접촉터치는 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 센서전극층 상에 배치되는 커버 윈도우(100)에 직접 접촉하는 것을 의미한다. 근접터치는 호버링(hovering)과 같이, 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 커버 윈도우(100) 상에 가까이 위치하지만 커버 윈도우(100)로부터 떨어져 위치하는 것을 의미한다. 센서 구동부(330)는 감지된 전압들에 따라 센서데이터를 메인 프로세서로 전송하며, 메인 프로세서는 센서데이터를 분석함으로써, 터치입력이 발생한 터치좌표를 산출할 수 있다.
센서전극층(SENL) 상에는 편광필름(PF)이 배치될 수 있다. 편광필름(PF)은 선편광판과 λ/4판(quarter wave plate)과 같은 위상지연필름을 포함할 수 있다. 위상지연필름은 센서전극층(SENL) 상에 배치되고, 선편광판은 위상지연필름 상에 배치될 수 있다.
이러한 디스플레이 패널(300)은 강성이 있어 쉽게 구부러지지 않는 리지드(rigid) 디스플레이 패널 또는 유연성이 있어 쉽게 구부러지거나 접히거나 말릴 수 있는 플렉서블(flexible) 디스플레이 패널일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(300)은 접고 펼 수 있는 폴더블(foldable) 디스플레이 패널, 적어도 일부의 디스플레이면이 구부러진 커브드(curved) 디스플레이 패널, 디스플레이면 이외의 영역이 구부러진 벤디드(bended) 디스플레이 패널, 말거나 펼 수 있는 롤러블(rollable) 디스플레이 패널, 또는 연신 가능한 스트레처블(stretchable) 디스플레이 패널일 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 투명 디스플레이 패널일 수 있다. 이 경우 디스플레이 패널(300)은 투명한 특성을 가져, 사용자는 디스플레이 패널(300)의 하부에 배치되는 사물이나 배경을 디스플레이 패널(300)의 상면에서 볼 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(300)은 디스플레이 패널(300)의 상부의 사물 또는 배경을 반사할 수 있는 반사형 디스플레이 패널일 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 것과 같이, 디스플레이 패널(300)은 (-y 방향) 일측에 벤딩영역(BA)을 가져, 도 2에 도시된 것과 같이 디스플레이 패널(300)은 벤딩영역(BA)에서 벤딩될 수 있다. 즉, 도 1은 편의상 디스플레이 패널(300)이 벤딩되지 않은 상태를 도시한다. 이와 같이 디스플레이 패널(300)이 벤딩됨에 따라, 패드영역(PDA)은 디스플레이 패널(300)의 다른 부분의 (-z 방향) 하부에 위치하게 된다.
벤딩영역(BA)과 패드영역(PDA)은 도 1에 도시된 것과 같이, 디스플레이 패널(300)의 일측의 센서주변영역(TPA)으로부터 제2방향의 반대 방향(-y 방향)으로 돌출될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 벤딩영역(BA)과 패드영역(PDA)의 제1방향(x축 방향)으로의 길이가 센서영역(TSA)의 제1방향(x축 방향)으로의 길이보다 작은 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 것과 같이 디스플레이 패널(300)은 벤딩영역(BA)에서 벤딩될 수 있으며, 이에 따라 패드영역(PDA)은 디스플레이 패널(300)의 두께 방향(z축 방향)에서 센서영역(TSA)과 중첩할 수 있다. 패드영역(PDA)에는 디스플레이 구동부(320)와 디스플레이 회로보드(310)가 배치될 수 있다.
디스플레이 구동부(320)는 제어 신호들과 전원 전압들을 인가받고, 디스플레이 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성하여 출력할 수 있다. 디스플레이 구동부(320)는 집적회로(integrated circuit, IC)를 포함할 수 있다.
디스플레이 회로보드(310)는 디스플레이 패널(300)에 전기적으로 연결될 수 있다. 디스플레이 회로보드(310)는 구부러질 수 있는 연성 인쇄 회로보드(flexible printed circuit board, FPCB) 또는 단단하여 잘 구부러지지 않는 강성 인쇄 회로보드(rigid printed circuit board, PCB)일 수 있고, 경우에 따라 강성 인쇄 회로보드와 연성 인쇄 회로보드를 모두 포함하는 복합 인쇄 회로보드일 수 있다.
디스플레이 회로보드(310) 상에는 센서 구동부(330)가 배치될 수 있다. 센서 구동부(330)는 집적회로를 포함할 수 있다. 센서 구동부(330)는 디스플레이 회로보드(310) 상에 부착될 수 있다. 센서 구동부(330)는 디스플레이 회로보드(310)를 통해 디스플레이 패널(300)의 센서전극층의 센서전극들에 전기적으로 연결될 수 있다.
물론 이 외에도, 디스플레이 회로보드(310) 상에는 디스플레이 패널(300)의 화소들, 스캔 구동부 및 디스플레이 구동부(320)를 구동하기 위한 구동 전압들을 공급하기 위한 전원 공급부 등이 추가로 배치될 수 있다. 또는, 전원 공급부는 디스플레이 구동부(320)와 통합될 수 있으며, 이 경우 디스플레이 구동부(320)와 전원 공급부는 하나의 집적회로로 구현될 수 있다.
한편, 디스플레이 회로보드(310)는 도시되지 않은 메인 회로보드에 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 회로보드는 예컨대 집적회로를 포함하는 메인 프로세서, 카메라 장치, 무선통신부, 입력부, 출력부, 인터페이스부, 메모리 및/또는 전원공급부 등을 포함할 수 있다.
기판(SUB)의 뒷면에는 패터닝된 보호필름(PTF)이 부착될 수 있다. 즉, 패터닝된 보호필름(PTF)은 기판(SUB)의 뒷면에 부착되되, 기판(SUB)의 벤딩영역을 제외한 부분에 부착될 수 있다. 패터닝된 보호필름(PTF)은 기판(SUB)의 중앙부를 포함한 부분에 대응하는 제1부분과, 이로부터 이격되며 기판(SUB)의 일측 가장자리 부분에 대응하는 제2부분을 포함할 수 있다. 패터닝된 보호필름(PTF)의 제1부분과 제2부분 사이에는 쿠션층(CL)이 개재될 수 있다.
쿠션층(CL)은 외부 충격을 흡수하여, 디스플레이 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 완충부재는 단층구조를 갖거나 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 완충부재는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)등과 같은 고분자 수지를 포함하거나, 고무, 우레탄계 물질 또는 아크릴계 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 일부분인 센서전극층(SENL)을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 3은 편의상 센서전극층(SENL)이 평탄한 것으로 도시하고 있지만, 도 2를 참조하여 전술한 것과 같이 센서전극층(SENL)의 일부는 벤딩영역(BA)에서 벤딩될 수 있다.
도 3에서는 센서전극층(SENL)이 두 종류의 전극들, 예컨대 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들을 포함하는 것으로 도시하고 있다. 이하에서는 도 3을 참조하여, 구동전극(TE)들에 구동신호를 인가한 후 감지전극(RE)들을 통해 상호용량들에 충전된 전압들을 감지하는, 2층(two layers)의 상호용량 방식으로 구동되는 경우를 중심으로 설명한다. 참고로 도 3에서는 설명의 편의 및 도시의 편의를 위해, 센서전극들(TE, RE), 더미패턴(DE)들, 센서배선들(TL1, TL2, RL), 센서패드영역들(TPA1, TPA2), 가드배선들(GL1-GL5) 및 접지배선들(GRL1-GRL3)만을 도시하였다.
참고로 도전패드(CP)들이 제1센서패드영역(TPA1)의 (-x 방향) 일측과 제2센서패드영역(TPA2)의 (+x 방향) 타측에 위치할 수 있다. 도전패드(CP)는 디스플레이 회로보드(310)에 전기적으로 연결되어 기판 상의 안테나용 도전패턴들이 디스플레이 회로보드(310)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 디스플레이패드(DP) 또한 센서패드영역들(TPA1, TPA2) 사이의 디스플레이패드영역(DPA)에 위치할 수 있다. 디스플레이 구동부(320)는 디스플레이패드(DP)를 통해 디스플레이 회로보드(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 센서전극층(SENL)은 사용자의 터치를 감지하기 위한 센서영역(TSA)과 센서영역(TSA)의 주변에 배치되는 센서주변영역(TPA)을 포함한다. 전술한 것과 같이 디스플레이 패널(300)이 포함하는 기판(SUB)은 디스플레이영역과 그 외측의 주변영역을 포함하는데, 센서영역(TSA)은 디스플레이영역과 중첩하고 센서주변영역(TPA)은 주변영역과 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 물론 디스플레이영역 외측의 주변영역은 센서주변영역(TPA)을 포함하는 더 넓은 면적으로 이해될 수도 있다.
센서전극층(SENL)은 제1센서전극(TE)들과 제2센서전극(RE)들을 포함할 수 있다. 이하에서는 제1센서전극은 구동전극(TE)이고 제2센서전극은 감지전극(RE)인 경우에 대해 설명한다. 도 3에서는 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 더미패턴(DE)들 각각이 마름모의 평면 형상을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
감지전극(RE)들은 제1방향(x축 방향)으로 배치되고, 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 구동전극(TE)들은 제1방향(x축 방향)과 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 배치되며, 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들은 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들은 서로 떨어져 배치될 수 있다. 감지전극(RE)들과 구동전극(TE)들이 그들의 교차 영역들에서 전기적으로 분리되도록 하기 위해, 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들은 제1연결부(BE1)를 통해 상호 연결되고, 제1방향(x축 방향)으로 서로 인접한 감지전극(RE)들은 제2연결부(BE2)를 통해 상호 연결될 수 있다.
더미패턴(DE)들은 구동전극(TE)들 및 감지전극(RE)들로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 더미패턴(DE)들은 서로 떨어져 배치될 수 있다. 더미패턴(DE)들 각각은 구동전극(TE)에 의해 또는 감지전극(RE)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 더미패턴(DE)들 각각은 전기적으로 플로팅될 수 있다.
더미패턴(DE)들로 인해 후술할 디스플레이 소자의 제1대향전극(1713, 도 7 참조)과 구동전극(TE) 사이의 기생 정전용량(parasitic capacitance) 또는 제1대향전극(1713)과 감지전극(RE) 사이의 기생 정전용량이 작아질 수 있다. 기생 정전용량이 작아지는 경우 구동전극(TE)과 감지전극(RE) 사이의 상호용량이 충전되는 충전 속도를 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만, 더미패턴(DE)들이 존재함으로 인해 구동전극(TE)과 감지전극(RE)의 면적이 줄어들고, 이에 따라 구동전극(TE)과 감지전극(RE) 사이의 상호용량이 작아질 수 있으며, 그 결과 상호용량에 충전되는 전압이 노이즈에 쉽게 영향 받을 수 있다. 따라서, 더미패턴(DE)들의 면적은 기생 정전용량과 상호용량을 고려하여 적절하게 설정되는 것이 필요하다.
센서배선들(TL1, TL2, RL)은 센서주변영역(TPA)에 배치될 수 있다. 센서배선들(TL1, TL2, RL)은 감지전극(RE)들에 연결되는 감지배선(RL)들 및 구동전극(TE)들에 연결되는 제1구동배선(TL1)들과 제2구동배선(TL2)들을 포함할 수 있다.
센서영역(TSA)의 일측에 배치된 감지전극(RE)들은 감지배선(RL)들에 연결될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 것과 같이 제1방향(x축 방향)으로 전기적으로 연결된 감지전극(RE)들 중 우측 끝에 배치된 감지전극은 감지배선(RL)에 연결될 수 있다. 감지배선(RL)들은 제2센서패드영역(TPA2) 내의 제2센서패드들에 연결될 수 있다. 그러므로, 센서 구동부(330)는 감지전극(RE)들에 전기적으로 연결될 수 있다.
센서영역(TSA)의 일측에 배치된 구동전극(TE)들은 제1구동배선(TL1)들에 연결되고, 센서영역(TSA)의 타측에 배치된 구동전극(TE)들은 제2구동배선(TL2)들에 연결될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 것과 같이 제2방향(y축 방향)으로 전기적으로 연결된 구동전극(TE)들 중 하측 끝에 배치된 구동전극(TE)은 제1구동배선(TL1)에 연결되며, 상측 끝에 배치된 구동전극(TE)은 제2구동배선(TL2)에 연결될 수 있다. 제2구동배선(TL2)들은 센서영역(TSA)의 좌측 바깥쪽을 경유하여 센서영역(TSA)의 상측에서 구동전극(TE)들에 연결될 수 있다. 제1구동배선(TL1)들과 제2구동배선(TL2)들은 제1센서패드영역(TPA1) 내의 제1센서패드들에 연결될 수 있다. 그러므로, 센서 구동부(330)는 구동전극(TE)들에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1가드배선(GL1)은 감지배선(RL)들 중 가장 외곽에 배치된 감지배선(RL)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 또한, 제1접지배선(GRL1)은 제1가드배선(GL1)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제1가드배선(GL1)은 감지배선(RL)들 중 우측 끝에 배치된 감지배선(RL)의 우측에 배치되고, 제1접지배선(GRL1)은 제1가드배선(GL1)의 우측에 배치될 수 있다.
제2가드배선(GL2)은 감지배선(RL)들 중 가장 안쪽에 배치된 감지배선(RL)과 제1구동배선(TL1)들 중 우측 끝에 배치된 제1구동배선(TL1) 사이에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 감지배선(RL)들 중 가장 안쪽에 배치된 감지배선(RL)은 감지배선(RL)들 중 좌측 끝에 배치된 감지배선(RL)일 수 있다. 또한, 제2가드배선(GL2)은 제1구동배선(TL1)들 중 우측 끝에 배치된 제1구동배선(TL1)과 제2접지배선(GRL2) 사이에 배치될 수 있다.
제3가드배선(GL3)은 감지배선(RL)들 중 가장 안쪽에 배치된 감지배선(RL)과 제2접지배선(GRL2) 사이에 배치될 수 있다. 제2접지배선(GRL2)은 제1센서패드영역(TPA1) 내의 제1센서패드들 중 가장 우측에 배치된 제1센서패드와 제2센서패드영역(TPA2) 내의 제2센서패드들 중에 가장 좌측에 배치된 제2센서패드에 연결될 수 있다.
제4가드배선(GL4)은 제2구동배선(TL2)들 중 가장 외곽에 배치된 제2구동배선(TL2)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제4가드배선(GL4)은 제2구동배선(TL2)들 중 좌측 끝에 배치된 제2구동배선(TL2)의 좌측에 배치될 수 있다. 이러한 제4가드배선(GL4)의 바깥쪽에는 제3접지배선(GRL3)이 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제4가드배선(GL4)은 제2구동배선(TL2)들 중 좌측과 상측 끝에 배치된 제2구동배선(TL2)의 좌측과 상측에 배치되고, 제3접지배선(GRL3)은 제4가드배선(GL4)의 좌측과 상측에 배치될 수 있다.
제5가드배선(GL5)은 제2구동배선(TL2)들 중에 가장 안쪽에 배치된 제2구동배선(TL2)의 안쪽에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제5가드배선(GL5)은 제2구동배선(TL2)들 중에 우측 끝에 배치된 제2구동배선(TL2)과 감지전극(RE)들 사이에 배치될 수 있다.
제1접지배선(GRL1), 제2접지배선(GRL2) 및 제3접지배선(GRL3)에는 접지전압이 인가될 수 있다. 또한, 제1가드배선(GL1), 제2가드배선(GL2), 제3가드배선(GL3), 제4가드배선(GL4) 및 제5가드배선(GL5)에는 접지전압이 인가될 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 제2방향(y축 방향)으로 인접한 구동전극(TE)들은 전기적으로 연결되고, 제1방향(x축 방향)으로 인접한 구동전극(TE)들은 전기적으로 절연된다. 또한, 제1방향(x축 방향)으로 인접한 감지전극(RE)들은 전기적으로 연결되고, 제2방향(y축 방향)으로 인접한 감지전극(RE)들은 전기적으로 절연된다. 그러므로, 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들의 교차점들에는 상호용량이 형성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 것과 같이, 제1가드배선(GL1)은 가장 외곽에 배치되는 감지배선(RL)과 제1접지배선(GRL1) 사이에 배치되므로, 가장 외곽에 배치되는 감지배선(RL)이 제1접지배선(GRL1)의 전압 변화에 따른 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다. 제2가드배선(GL2)은 가장 안쪽에 배치되는 감지배선(RL)과 가장 외곽에 배치되는 제1구동배선(TL1) 사이에 배치된다. 이에 따라, 가장 안쪽에 배치되는 감지배선(RL)과 가장 외곽에 배치되는 제1구동배선(TL1)이 전압 변화에 따른 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다. 제3가드배선(GL3)은 가장 안쪽에 배치되는 감지배선(RL)과 제2접지배선(GRL2) 사이에 배치되므로, 가장 안쪽에 배치되는 감지배선(RL)이 제2접지배선(GRL2)의 전압 변화에 의해 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다. 제4가드배선(GL4)은 가장 외곽에 배치되는 제2구동배선(TL2)과 제3접지배선(GRL3) 사이에 배치되므로, 제2구동배선(TL2)이 제3접지배선(GRL3)의 전압 변화에 의해 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다. 제5가드배선(GL5)은 가장 안쪽에 배치되는 제2구동배선(TL2)과 센서전극들(TE, RE) 사이에 배치되므로, 가장 안쪽에 배치되는 제2구동배선(TL2)과 센서전극들(TE, RE)이 서로 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다.
도 4는 도 3의 일부분으로서, 센서전극들에 접속된 센서 구동부를 보여주는 일 예시도이다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해 하나의 열에 배치되며 제2방향(y축 방향)으로 전기적으로 연결된 구동전극(TE)들과, 하나의 행에 배치되며 제1방향(x축 방향)으로 전기적으로 연결된 감지전극(RE)들만 도시하였다.
도 4에 도시된 것과 같이, 센서 구동부(330)는 구동신호 출력부(331), 제1센서 감지부(332) 및 제1아날로그 디지털 변환부(analog to digital converter, 333)를 포함할 수 있다.
구동신호 출력부(331)는 제1구동배선(TL1)을 통해 터치 구동신호(TD)를 구동전극(TE)들에 출력하고, 제2구동배선(TL2)을 통해 터치 구동신호(TD)를 구동전극(TE)들에 출력할 수 있다. 터치 구동신호(TD)는 복수의 펄스들을 포함할 수 있다. 구동신호 출력부(331)는 미리 정해진 순서대로 구동배선들(TL1, TL2)에 터치 구동신호(TD)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 구동신호 출력부(331)는 도 4의 터치 센서영역(TSA)의 좌측에 배치된 구동전극(TE)들로부터 터치 센서영역(TSA)의 우측에 배치된 구동전극(TE)들로 터치 구동신호(TD)를 순차적으로 출력할 수 있다.
제1센서 감지부(332)는 감지전극(RE)들에 전기적으로 연결된 감지배선(RL)을 통해 제1상호용량(Cm1)에 충전된 전압을 감지한다. 도 4에 도시된 것과 같이 구동전극(TE)과 감지전극(RE) 사이에 제1상호용량(Cm1)이 형성될 수 있다.
제1센서 감지부(332)는 제1연산 증폭기(OP1), 제1피드백 커패시터(Cfb1) 및 제1리셋 스위치(RSW1)를 포함할 수 있다. 제1연산 증폭기(OP1)는 제1입력단자(-), 제2입력단자(+) 및 출력 단자(out)를 포함할 수 있다. 제1연산 증폭기(OP1)의 제1입력단자(-)는 감지배선(RL)에 접속되고, 제2입력단자(+)에는 초기화 전압(VREF)이 공급되며, 제1연산 증폭기(OP1)의 출력 단자(out)는 제1저장 커패시터에 접속될 수 있다. 제1저장 커패시터는 제1연산 증폭기(OP1)의 출력 단자(out)와 그라운드 사이에 접속되어, 제1연산 증폭기(OP1)의 출력 전압(Vout1)을 저장한다. 제1피드백 커패시터(Cfb1)와 제1리셋 스위치(RSW1)는 제1연산 증폭기(OP1)의 제1입력단자(-)와 출력 단자(out) 사이에 병렬로 접속될 수 있다. 제1리셋 스위치(RSW1)는 제1피드백 커패시터(Cfb1)의 양단의 접속을 제어하는 역할을 한다. 제1리셋 스위치(RSW1)가 턴-온되어 제1피드백 커패시터(Cfb1)의 양단이 접속되는 경우, 제1피드백 커패시터(Cfb1)는 리셋될 수 있다.
제1연산 증폭기(OP1)의 출력 전압(Vout1)은 Vout1 = (Cm1 X Vt1)/Cfb1으로 정의될 수 있다. 여기서 "Cfb1"는 제1피드백 커패시터의 용량을 의미하고 "Vt1"은 제1상호용량(Cm1)에 충전된 전압을 의미한다.
제1아날로그 디지털 변환부(333)는 제1저장 커패시터에 저장된 출력 전압(Vout1)을 제1디지털 데이터로 변환하여 이를 출력할 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 센서전극층(SENL)은 제1상호용량(Cm1)들에 충전된 전압들을 감지함으로써, 사용자의 터치여부를 판단할 수 있다.
도 5는 도 4의 일부분인 센서영역을 상세히 보여주는 확대 평면도이다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 제1방향(x축 방향)으로 인접한 두 개의 감지전극(RE)들과 제2방향(y축 방향)으로 인접한 두 개의 구동전극(TE)들만 도시하였다.
도 5를 참조하면, 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 더미패턴(DE)들 각각은 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라보는 평면도 상에서 사각형의 평면 형상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제1연결부(BE1)들 및 제2연결부(BE2)는 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시의 평면도에서 메쉬 구조를 갖는 것으로 보이도록 할 수 있다.
감지전극(RE)들은 제1방향(x축 방향)으로 배치되며, 전기적으로 연결될 수 있다. 구동전극(TE)들은 제2방향(y축 방향)으로 배치되며, 전기적으로 연결될 수 있다. 더미패턴(DE)은 구동전극(TE)에 또는 감지전극(RE)에 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 더미패턴(DE)들은 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 더미패턴(DE)들은 서로 떨어져 배치될 수 있다.
감지전극(RE)들과 구동전극(TE)들이 그들의 교차 영역들에서 전기적으로 분리되도록 하기 위해, 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들은 제1연결부(BE1)들을 통해 연결되고, 제1방향(x축 방향)으로 서로 인접한 감지전극(RE)들은 제2연결부(BE2)를 통해 연결될 수 있다. 제1연결부(BE1)는 구동전극(TE)들과 상이한 층에 형성되며, 제1컨택홀(CNT1)들을 통해 구동전극(TE)들과 접속될 수 있다. 예컨대, 제1연결부(BE1)는 제2버퍼막(BF2, 도 7 참조) 상에 배치되고, 구동전극(TE)들은 센서절연막(TINS, 도 7 참조) 상에 배치될 수 있다.
제1연결부(BE1)들은 적어도 한 번 절곡된 형상을 가질 수 있다. 도 5에서는 제1연결부(BE1)들이 꺾쇠 형태("<" 또는 ">")와 같이 절곡된 형상을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 제1연결부(BE1)들의 형상은 이에 한정되지 않는다. 또한, 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들이 복수개의 제1연결부(BE1)들에 의해 연결되도록 하여, 제1연결부(BE1)들 중 어느 하나가 단선되더라도, 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들이 안정적으로 연결되도록 할 수 있다. 도 5에서는 서로 인접한 구동전극(TE)들이 2개의 제1연결부(BE1)들에 의해 연결되는 것으로 도시하고 있으나, 제1연결부(BE1)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
제2연결부(BE2)는 감지전극(RE)들과 동일한 층에 형성되며, 감지전극(RE)들로부터 연장된 형상을 가질 수 있다. 즉, 감지전극(RE)들과 제2연결부(BE2)는 일체(一體)일 수 있다. 이에 따라 감지전극(RE)들과 제2연결부(BE2)는 제조 과정에서 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다. 이러한 감지전극(RE)들과 제2연결부(BE2)는 센서절연막(TINS, 도 7 참조) 상에 배치될 수 있다.
후술하는 도 6의 I-I' 선을 따라 취한 단면 및 도 3의 II-II' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 보여주는 단면도인 도 7에 도시된 것과 같이, 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들을 연결하는 제1연결부(BE1)들은 제2버퍼막(BF2) 상에 배치되고, 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들 및 제2연결부(BE2)는 센서절연막(TINS) 상에 배치될 수 있다. 그러므로, 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들은 그들의 교차 영역들에서 전기적으로 분리되며, 감지전극(RE)들은 제1방향(x축 방향)으로 전기적으로 연결되고, 구동전극(TE)들은 제2방향(y축 방향)으로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 도 5의 센서전극들과 연결부들을 상세히 보여주는 확대 평면도로서, 도 5의 A-1 영역을 확대하여 도시한 것이다.
도 6에 도시된 것과 같이, 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 제1연결부(BE1)들 및 제2연결부(BE2)는 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시의 평면도에서 메쉬 구조를 갖는 것으로 보이도록 할 수 있다. 더미패턴(DE)들 역시 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시의 평면도에서 메쉬 구조를 갖는 것으로 보이도록 할 수 있다. 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들을 포함하는 센서전극층(SENL)이 도 7에 도시된 것과 같이 봉지층(TFEL) 상에 바로 위치하는 경우, 디스플레이 소자의 대향전극(1713, 도 7 참조)과 센서전극층(SENL)의 구동전극(TE) 사이의 거리 또는 제1대향전극(1713)과 센서전극층(SENL)의 감지전극(RE) 사이의 거리가 가깝게 된다. 이에 따라 디스플레이 소자의 제1대향전극(1713)과 센서전극층(SENL)의 구동전극(TE) 사이에 또는 디스플레이 소자의 제1대향전극(1713)과 센서전극층(SENL)의 감지전극(RE) 사이에 기생 정전용량이 커질 수 있다. 기생 정전용량은 디스플레이 소자의 제1대향전극(1713)과 센서전극층(SENL)의 구동전극(TE) 사이의 중첩 면적 또는 디스플레이 소자의 제1대향전극(1713)과 센서전극층(SENL)의 감지전극(RE) 사이의 중첩 면적에 비례한다. 따라서 기생 정전용량을 줄이기 위해, 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들이 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시의 평면도에서 메쉬 구조를 갖는 것으로 보이도록 하는 것이 바람직하다.
구동전극(TE)들, 감지전극(RE), 더미패턴(DE)들 및 제2연결부(BE2)는 동일한 층에 위치하므로, 상호 떨어져 배치될 수 있다. 구동전극(TE)과 감지전극(RE) 사이, 구동전극(TE)과 제2연결부(BE2) 사이, 구동전극(TE)과 더미패턴(DE) 사이 및 감지전극(RE)과 더미패턴(DE) 사이에는 갭이 존재할 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 구동전극(TE)과 감지전극(RE) 사이의 경계, 구동전극(TE)과 제2연결부(BE2) 사이의 경계, 및 감지전극(RE)과 제2연결부(BE2) 사이의 경계를 점선으로 도시하였다.
제1연결부(BE1)는 제1컨택홀(CNT1)을 통해 구동전극(TE)들에 접속될 수 있다. 제1연결부(BE1)의 일단은 제1컨택홀(CNT1)을 통해 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들 중 어느 한 구동전극(TE)에 접속될 수 있다. 제1연결부(BE1)의 타단은 제1컨택홀(CNT1)을 통해 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들 중 다른 구동전극(TE)에 접속될 수 있다. 제1연결부(BE1)는 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)과 중첩할 수 있다. 또는, 제1연결부(BE1)는 감지전극(RE) 대신에 제2연결부(BE2)와 중첩할 수도 있다. 또는, 제1연결부(BE1)는 감지전극(RE)과 제2연결부(BE2) 모두와 중첩할 수도 있다. 제1연결부(BE1)는 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 제2연결부(BE2)와 상이한 층에 위치하므로, 감지전극(RE) 및/또는 제2연결부(BE2)와 중첩하더라도, 감지전극(RE) 및/또는 제2연결부(BE2)에 단락(short-circuited)되지 않을 수 있다.
제2연결부(BE2)는 감지전극(RE)들 사이에 배치될 수 있다. 제2연결부(BE2)는 감지전극(RE)들과 동일한 층에 위치하며, 감지전극(RE)들 각각에서 연장될 수 있다. 그러므로, 제2연결부(BE2)는 별도의 컨택홀 없이 감지전극(RE)들에 연결될 수 있다. 즉, 감지전극(RE)들과 제2연결부(BE2)는 일체(一體)일 수 있다.
부화소들(R, G, B)은 제1색의 광을 방출하는 제1부화소(R), 제2색의 광을 방출하는 제2부화소(G) 및 제3색의 광을 방출하는 제3부화소(B)를 포함할 수 있다. 도 6에서는 제1부화소(R)가 제1부화소, 제2부화소(G)가 제2부화소, 제3부화소(B)가 제3부화소인 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 6에서는 제1부화소(R), 제2부화소(G) 및 제3부화소(B) 각각이 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라보는 평면도 상에서 사각형의 평면 형상을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1부화소(R), 제2부화소(G) 및 제3부화소(B)는 사각형 이외에 다른 다각형, 원형 또는 타원형의 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 6에서는 제3부화소(B)의 크기가 가장 크고 제2부화소(G)의 크기가 가장 작은 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
화소(P)는 계조를 표현할 수 있는 한 그룹의 부화소들을 가리킨다. 도 6에서는 화소(P)가 하나의 제1부화소(R), 두 개의 제2부화소(G)들 및 하나의 제3부화소(B)를 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 화소(P)는 하나의 제1부화소(R), 하나의 제2부화소(G) 및 하나의 제3부화소(B)를 포함할 수 있다.
구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제1연결부(BE1)들, 제2연결부(BE2)는, 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시의 평면도에서 메쉬 구조를 갖는 것으로 나타날 수 있다. 따라서 부화소들(R, G, B)은 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제1연결부(BE1)들 및/또는 제2연결부(BE2)와 중첩하지 않을 수 있다. 그 결과, 부화소들(R, G, B)로부터의 광이 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제1연결부(BE1)들 및/또는 제2연결부(BE2)에 의해 가려짐으로써 광의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 도 6의 I-I' 선을 따라 취한 단면 및 도 3의 II-II' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 7에 도시된 것과 같이, 기판(SUB) 상에는 제1버퍼막(BF1), 박막트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML) 및 봉지층(TFEL)을 포함하는 디스플레이층(DISL)이 배치될 수 있다.
기판(SUB)의 일면 상에는 제1버퍼막(BF1)이 위치할 수 있다. 제1버퍼막(BF1)은 기판(SUB)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막트랜지스터(120)들과 발광 소자층(EML)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 제1버퍼막(BF1)은 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1버퍼막(BF1)은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 경우에 따라서 제1버퍼막(BF1)은 생략될 수 있다.
제1버퍼막(BF1) 상에 위치하는 박막트랜지스터층(TFTL)은 박막트랜지스터(120)들, 게이트절연막(130), 층간절연막(140), 제1평탄화막(150) 및 제2평탄화막(160)을 포함할 수 있다.
박막트랜지스터(120)는 액티브층(121), 게이트전극(122), 소스전극(123) 및 드레인전극(124)을 포함한다. 도 7에서는 게이트전극(122)이 액티브층(121)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식의 박막트랜지스터(120)를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 박막트랜지스터(120)들은 게이트전극(122)이 액티브층(121)의 하부에 위치하는 하부 게이트(바텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트전극(122)이 액티브층(121)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식을 취할 수도 있다.
액티브층(121)은 제1버퍼막(BF1) 상에 위치한다. 액티브층(121)은 다결정실리콘, 단결정실리콘, 저온 다결정실리콘, 비정질실리콘 또는 산화물반도체를 포함할 수 있다. 예컨대 산화물반도체는 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 또는 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy) 또는 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다. 또는, 액티브층(121)은 ITZO(인듐, 주석, 티타늄을 포함하는 산화물)나 IGZO(인듐, 갈륨, 주석을 포함하는 산화물)를 포함할 수 있다. 액티브층(121) 하부에는 차광층(BML)이 배치될 수 있는데, 이 차광층(BML)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함하는 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다.
액티브층(121) 상에는 게이트절연막(130)이 위치할 수 있다. 게이트절연막(130)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 알루미늄옥사이드를 포함하는 무기막일 수 있다.
게이트절연막(130) 상에는 게이트전극(122)과 게이트 배선이 위치할 수 있다. 게이트전극(122)은 액티브층(121)과 중첩할 수 있다. 게이트전극(122)과 게이트 배선은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함하는 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다.
게이트전극(122)과 게이트 배선 상에는 층간절연막(140)이 위치할 수 있다. 층간절연막(140)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 알루미늄옥사이드를 포함하는 무기막일 수 있다.
도 7의 II-II' 영역에 도시된 것과 같이, 무기물을 포함하는 제1버퍼막(BF1), 게이트절연막(130) 및 층간절연막(140)은 벤딩영역(BA)에서는 존재하지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 디스플레이 패널을 벤딩할 시, 벤딩영역(BA)에서 크랙 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 후술하는 제1평탄화막(150)이나 제2평탄화막(160) 등은 유기물을 포함하기에, 벤딩영역(BA)에 존재한다 하더라도 크랙 등이 발생할 확률은 매우 낮게 된다.
층간절연막(140) 상에는 소스전극(123)과 드레인전극(124)이 위치할 수 있다. 소스전극(123)과 드레인전극(124) 각각은 층간절연막(140)을 관통하는 컨택홀을 통해 액티브층(121)에 컨택할 수 있다. 소스전극(123)과 드레인전극(124)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함하는 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다.
소스전극(123)과 드레인전극(124) 상에는 박막트랜지스터(120)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 제1평탄화막(150)이 위치할 수 있다. 이 제1평탄화막(150)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 절연성 유기물질을 포함할 수 있다.
제1평탄화막(150) 상에는 제2평탄화막(160)이 위치할 수 있다. 제2평탄화막(160) 역시 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 절연성 유기물질을 포함할 수 있다. 물론 제1평탄화막(150)과 제2평탄화막(160) 사이에는 필요에 따라 도전성 물질을 포함하는 다양한 배선 등이 위치할 수 있다.
박막트랜지스터층(TFTL) 상에는 발광 소자층(EML)이 위치한다. 발광 소자층(EML)은 제1디스플레이 소자(171)들과 화소정의막(180)을 포함할 수 있다. 제1디스플레이 소자(171)들과 화소정의막(180)은 제2평탄화막(160) 상에 위치할 수 있다.
제1디스플레이 소자(171)들 각각은 도 7에 도시된 것과 같은 유기발광소자일 수 있다. 유기발광소자는 제1화소전극(1711), 제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712) 및 제1대향전극(1713)을 포함할 수 있다.
제1화소전극(1711)은 제2평탄화막(160) 상에 위치할 수 있다. 도 7에서는 제1화소전극(1711)이 제1평탄화막(150)과 제2평탄화막(160)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(120)의 드레인전극(124)에 연결되는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1평탄화막(150)과 제2평탄화막(160) 사이에 중간도전층이 위치하고, 이 중간도전층이 제1평탄화막(150)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(120)의 드레인전극(124)에 연결되며, 제1화소전극(1711)은 제2평탄화막(160)을 관통하는 컨택홀을 통해 중간도전층에 연결될 수도 있다. 물론 필요에 따라 제1화소전극(1711)은 드레인전극(124)이 아닌 소스전극(123)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712)을 기준으로 제1대향전극(1713)을 통해 광을 외부로 방출하는 상부발광(top emission) 디스플레이 장치인 경우, 제1화소전극(1711)은 알루미늄과 티타늄의 적층구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, APC 합금과 ITO의 적층구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성된 층을 포함할 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd) 및/또는 구리(Cu)의 합금이다.
제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712)을 기준으로 제1화소전극(1711)을 통해 광을 외부로 방출하는 하부 발광(bottom) 디스플레이 장치의 경우, 제1화소전극(1711)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag) 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)을 포함할 수 있다.
화소정의막(180)은 제1화소전극(1711)의 중앙부를 노출시키는 제1개구(181)를 가지며, 제1화소전극(1711) 각각의 가장자리를 덮을 수 있다. 화소정의막(180)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기물질을 포함할 수 있다.
제1화소전극(1711)과 화소정의막(180) 상에는 제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712)이 위치한다. 제1중간층(1712)은 제1발광층 외에도 정공수송층(hole transporting layer)이나 전자수송층(electron transporting layer) 등을 포함할 수 있다. 제1중간층(1712)이 포함하는 제1발광층은 도 7에 도시된 것과 같이 제1화소전극(1711) 각각에 대응하도록 패터닝된 형상을 가질 수 있다. 제1발광층 외의 정공수송층이나 전자수송층 등은 제1화소전극(1711) 각각에 대응하도록 패터닝될 수도 있고, 제1화소전극(1711)은 물론 다른 화소전극들에 있어서 일체(一體)인 형상을 가질 수도 있다. 물론 경우에 따라서는 제1발광층 역시 복수개의 제1화소전극(1711)들에 있어서 일체인 형상을 가질 수도 있다. 이 경우에는 칼라필터나 양자점 필터 등이 광 경로 상에 위치하여, 풀컬러 디스플레이가 구현되도록 할 수 있다.
제1대향전극(1713)은 제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712) 상에 위치한다. 제1대향전극(1713) 상에는 캡핑층(capping layer)이 형성될 수 있다. 상부 발광형 디스플레이 장치의 경우, 제1대향전극(1713)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag) 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)을 포함할 수 있다. 하부 발광형 디스플레이 장치의 경우, 제1대향전극(1713)은 알루미늄과 티타늄의 적층구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층구조(ITO/Al/ITO), APC 합금을 포함하는 층 또는 APC 합금과 ITO의 적층구조(ITO/APC/ITO)를 가져, 제1대향전극(1713)이 높은 반사율을 갖도록 할 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd) 및/또는 구리(Cu)의 합금이다.
발광 소자층(EML) 상, 예컨대 제1대향전극(1713) 상에는 봉지층(TFEL)이 위치한다. 봉지층(TFEL)은 무기막과 유기막을 포함하여, 제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712)과 제1대향전극(1713)에 산소 또는 수분 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대 봉지층(TFEL)은 제1대향전극(1713) 상에 배치된 제1무기막(IL1), 제1무기막(IL1) 상에 배치된 유기막(OL), 유기막(OL) 상에 배치된 제2무기막(IL2)을 포함할 수 있다. 제1무기막(IL1)과 제2무기막(IL2)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 알루미늄옥사이드를 포함할 수 있다. 유기막(OL)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등을 포함할 수 있다.
이러한 봉지층(TFEL)은 디스플레이영역 외측으로 연장되는데, 디스플레이영역 외측에서는 제1무기막(IL1)과 제2무기막(IL2)이 컨택할 수 있다. 도 7에서는 I-I' 영역에서의 봉지층(TFEL)의 두께보다 II-II' 영역의 일부에 존재하는 봉지층(TFEL)의 두께가 더 얇은 것으로 도시하고 있는데, II-II' 영역에서는 봉지층(TFEL)의 제1무기막(IL1)과 제2무기막(IL2) 사이에 유기막(OL)이 존재하지 않아 제1무기막(IL1)과 제2무기막(IL2)이 컨택하는 것으로 이해될 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, II-II' 영역에서 제1무기막(IL1)과 제2무기막(IL2)의 끝단의 측면은 기판(SUB)의 상면에 수직이 아닌, 기울어진 형상을 가질 수 있다.
봉지층(TFEL) 상에는 센서전극층(SENL)이 위치한다. 센서전극층(SENL)은 전술한 것과 같이 제2버퍼막(BF2), 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제1연결부(BE1)들, 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들, 감지배선(RL)들, 가드배선들(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5), 접지배선들(GRL1, GRL2, GRL3), 센서절연막(TINS) 등을 포함할 수 있다. 도 7에서는 I-I' 영역에서는 제2버퍼막(BF2), 구동전극(TE), 감지전극(RE), 제1연결부(BE1), 센서절연막(TINS) 및 제2센서절연막(TINS2)을 도시하고 있고, II-II' 영역에서는 제2버퍼막(BF2), 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들, 감지배선(RL)들 및 센서절연막(TINS)을 도시하고 있다.
제2버퍼막(BF2)은 무기막, 예컨대 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 알루미늄옥사이드를 포함할 수 있다.
제2버퍼막(BF2) 상에는 제1연결부(BE1)들이 위치할 수 있다. 제1연결부(BE1)들은 제3방향(z축 방향)에서 바라볼 시 화소정의막(180)과 중첩하게 배치될 수 있다. 제1연결부(BE1)들은 알루미늄과 티타늄의 적층구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층구조(ITO/Al/ITO), APC 합금 및 APC 합금과 ITO의 적층구조(ITO/APC/ITO)를 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1연결부(BE1)들 상에는 센서절연막(TINS)이 위치한다. 센서절연막(TINS)은 무기막, 예컨대 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 알루미늄옥사이드를 포함할 수 있다. 또는, 센서절연막(TINS)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 절연성 유기물을 포함할 수 있다.
센서절연막(TINS) 상에는 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제2연결부(BE2)들, 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들, 감지배선(RL)들, 가드배선들(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5) 및 접지배선들(GRL1, GRL2, GRL3)이 위치할 수 있다. 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들 및 제2연결부(BE2)들은 제3방향(z축 방향)에서 바라볼 시 화소정의막(180)과 중첩할 수 있다. 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들, 더미패턴(DE)들, 제2연결부(BE2)들, 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들, 감지배선(RL)들, 가드배선들(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5) 및 접지배선들(GRL1, GRL2, GRL3)은 알루미늄과 티타늄의 적층구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층구조(ITO/Al/ITO), APC 합금 및 APC 합금과 ITO의 적층구조(ITO/APC/ITO)를 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들 및 감지배선(RL)들은 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들을 형성할 시 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
센서절연막(TINS)은 센서절연막(TINS)을 관통하여 제1연결부(BE1)들을 노출하는 제1컨택홀(CNT1)을 가질 수 있다. 구동전극(TE)들은 제1컨택홀(CNT1)을 통해 제1연결부(BE1)들에 연결될 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 제2방향(y축 방향)으로 서로 인접한 구동전극(TE)들을 연결하는 제1연결부(BE1)들은 제2버퍼막(BF2) 상에 위치하고, 구동전극(TE)들, 감지전극(RE)들 및 제2연결부(BE2)는 센서절연막(TINS) 상에 위치할 수 있다. 그러므로, 구동전극(TE)들과 감지전극(RE)들은 그들의 교차 영역들에서 전기적으로 분리되며, 감지전극(RE)들은 제1방향(x축 방향)으로 서로 전기적으로 연결되고, 구동전극(TE)들은 제2방향(y축 방향)으로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들 및 감지배선(RL)들은 도 3을 참조하여 설명한 것과 같이 센서주변영역(TPA)으로 연장되어 제1센서패드영역(TPA1) 내의 제1센서패드들이나 제2센서패드영역(TPA2) 내의 제2센서패드들에 연결된다. 하지만 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들 및 감지배선(RL)들이 제1센서패드들이나 제2센서패드들에 직접 연결되는 것은 아니다. 예컨대 도 7에 도시된 것과 같이 제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들 및/또는 감지배선(RL)들은 센서주변영역(TPA)에서 제1연결배선(CW1)들에 연결되고, 이 제1연결배선(CW1)들이 제1센서패드들이나 제2센서패드들에 연결될 수 있다.
제1연결배선(CW1)은 제1평탄화막(150)과 제2평탄화막(160) 사이에 위치할 수 있다. 제1연결배선(CW1)은 알루미늄과 티타늄의 적층구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층구조(ITO/Al/ITO), APC 합금 및 APC 합금과 ITO의 적층구조(ITO/APC/ITO)를 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1연결배선(CW1)은 유기물을 포함하는 제1평탄화막(150)과 제2평탄화막(160) 사이에 위치하기에, 디스플레이 패널이 벤딩영역(BA)에서 벤딩된다 하더라도 제1연결배선(CW1)에 크랙 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
제1구동배선(TL1)들, 제2구동배선(TL2)들 및/또는 감지배선(RL)들이 제1연결배선(CW1)에 연결되도록 하기 위해, 제2평탄화막(160), 제2버퍼막(BF2) 및 센서절연막(TINS)은 제1연결배선(CW1)의 디스플레이영역 방향의 끝단에 대응하는 제2컨택홀(CNT2)을 가질 수 있다.
참고로 제조 과정에서 제2평탄화막(160)에 제2컨택홀(CNT2)을 형성한 후 봉지층(TFEL)을 형성하게 되는바, 봉지층(TFEL)은 제2컨택홀(CNT2)을 덮지 않도록 마스크를 이용하여 사전설정된 영역에 형성된다.
한편, 센서절연막(TINS) 상에는 제1집광막(CL1)이 위치할 수 있다. 물론 경우에 따라서는 제1집광막(CL1)의 일부는 구동전극(TE) 및/또는 감지전극(RE) 상에도 위치할 수 있다. 제1집광막(CL1)은 화소정의막(180)의 제1개구(181)에 대응하도록 제1화소전극(1711) 상부에 위치한다. 이때 제1집광막(CL1)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-1측면(CL1b)의 제1-1경사각도(θ1)가, 제1-1측면(CL1b)의 반대쪽의 제1-2측면(CL1c)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-2경사각도(θ2)와 상이하다. 이때 제1집광막(CL1)은 평탄한 상면(CL1d)을 갖는다.
이러한 제1집광막(CL1)은 디스플레이 장치의 전방에서의 휘도를 높이는 역할을 할 수 있다. 제1중간층(1712)이 포함하는 제1발광층에서 방출된 광은 제1화소전극(1711)에 대략 수직인 방향으로 진행하는 광은 물론, 비스듬한 방향으로 진행하는 광도 포함한다. 제1집광막(CL1)은 후자의 광의 경로를 변화시켜 제1화소전극(1711)에 대략 수직인 방향으로 진행하도록 하여, 디스플레이 장치의 전방에서의 휘도를 높일 수 있다.
이를 위해, 제1-1경사각도(θ1)와 제1-2경사각도(θ2) 각각은 예각이 되도록 할 수 있다. 그리고 제1집광막(CL1)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 추가막(191)으로 제1집광막(CL1)을 덮어, 제1집광막(CL1)의 집광기능을 높일 수 있다. 예컨대 제1집광막(CL1)은 대략 1.54의 굴절률을 갖도록 하고, 추가막(191)은 대략 1.47의 굴절률을 갖도록 할 수 있다. 제1집광막(CL1)의 굴절률과 추가막(191)의 굴절률 차이는 0.06 이상이 되도록 할 수 있다.
제1집광막(CL1)은 무기막, 예컨대 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 알루미늄옥사이드를 포함할 수 있다. 또는, 제1집광막(CL1)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 절연성 유기물을 포함할 수도 있다. 추가막(191)은 예컨대 감압식 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive)일 수 있으며, 이 경우 추가막(191)은 그 상부의 편광판(192)을 센서전극층(SENL)에 접합시키는 역할도 할 수 있다. 편광판(192)은 도 2를 참조하여 전술한 편광필름(PF)일 수 있다.
도 8 및 도 9는 제1집광막(CL1)에 대응하는 구성요소를 이용하여 광 효율 상승비를 나타내는 그래프이다. 전술한 것과 같이 제1집광막(CL1)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-1측면(CL1b)의 제1-1경사각도(θ1)는, 제1-1측면(CL1b)의 반대쪽의 제1-2측면(CL1c)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-2경사각도(θ2)와 상이하다. 하지만 도 8과 도 9는 이와 달리 집광막의 양측의 경사가 동일한 경우의 그래프들이다. 도 8은 집광막의 측면과 저면 사이의 각도가 76도인 경우의 그래프이고, 도 9는 집광막의 측면과 저면 사이의 각도가 66도인 경우의 그래프이다.
도 8 및 도 9 각각의 가로축은 이격거리로서, 도 7에 도시된 것과 같은 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)의 끝과 화소정의막(180)의 제1개구(181) 사이의 (평면도 상에서의) 거리(d)를 의미하며, 단위는 ㎛이다. 예컨대 이격거리가 0인 것은, 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)이 화소정의막(180)의 제1개구(181)와 정확하게 일치하는 것을 의미한다. 이격거리가 양의 수인 것은, 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)이 화소정의막(180)의 제1개구(181)와 중첩하되, 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)의 면적이 화소정의막(180)의 제1개구(181)의 면적보다 넓은 것을 의미한다. 이격거리가 음의 수인 것은, 기판(SUB)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)이 화소정의막(180)의 제1개구(181)와 중첩하되, 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)의 면적이 화소정의막(180)의 제1개구(181)의 면적보다 좁은 것을 의미한다.
도 8 및 도 9 각각의 세로축은 효율 상승비로서, 굴절률이 1.54인 제1집광막(CL1)이 포함하는 물질과 동일한 물질로 제1집광막(CL1)의 두께와 동일한 두께로 센서절연막(TINS), 구동전극(TE) 및 감지전극(RE) 등을 덮는 절연층을 형성하고 추가막(191)은 굴절률이 1.47인 감압식 접착제를 포함한 경우의 디스플레이 장치의 전방에서의 휘도를 기준으로 한 휘도의 비율을 의미한다.
도 8 및 도 9의 그래프들에서 확인할 수 있는 것과 같이, 집광막의 저면에 대한 측면의 각도가 76도인 경우의 결과와, 집광막의 저면에 대한 측면의 각도가 66도인 경우의 결과가 매우 상이하다. 예컨대 이격거리가 0이고 집광막의 두께가 3㎛인 경우, 집광막의 저면에 대한 측면의 각도가 76도일 시의 효율 상승비는 대략 1.20인데 반해, 집광막의 저면에 대한 측면의 각도가 66도일 시의 효율 상승비는 대략 1.07이다. 이처럼 집광막의 저면에 대한 측면의 기울기가 변함에 따라 효율 상승비가 매우 달라진다는 것을 확인할 수 있다. 물론 효율 상승비는 집광막의 두께가 변함에 따라서도 달라질 수 있다. 하지만 디스플레이 장치의 제조과정에서 집광막을 형성할 시 그 두께는 정밀하게 제어할 수 있기는 하지만, 집광막의 저면에 대한 측면의 기울기를 매우 정밀하게 제어하는 것은 용이하지 않으므로, 집광막의 저면에 대한 측면의 기울기의 변화로 인해, 디스플레이 영역 전체에 있어서 균일한 집광 효율 향상을 도모하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
하지만 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우, 전술한 것과 같이 제1집광막(CL1)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-1측면(CL1b)의 제1-1경사각도(θ1)는, 제1-1측면(CL1b)의 반대쪽의 제1-2측면(CL1c)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-2경사각도(θ2)와 상이하다. 이처럼 상이한 제1-1경사각도(θ1)와 제1-2경사각도(θ2)의 제1-1측면(CL1b)과 제1-2측면(CL1c)를 갖는 제1집광막(CL1)들이 디스플레이영역이라 할 수 있는 터치센서영역(TSA)에 분산되어 배치되면, 제조과정에서 제1-1경사각도(θ1) 또는 제1-2경사각도(θ2)가 살짝 변화된다 하더라도, 디스플레이영역 전체에 있어서 균일한 집광 효율 향상을 도모할 수 있다.
한편, 제1-1경사각도(θ1)는 제1각도범위에 속하고, 상기 제1-2경사각도(θ2)는 상기 제1각도범위와 상이한 제2각도범위에 속하도록 할 수도 있다. 물론 제1각도범위와 제2각도범위 각각은 90도보다 작은 각도범위일 수 있다. 제1각도범위는 예컨대 70도 이상 80도 미만이고, 제2각도범위는 예컨대 50도 이상 70도 미만일 수 있다.
도 10은 도 7의 디스플레이 장치를 제조하는 일 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 10에 도시된 것과 같이 제1화소전극(1711)을 포함하는 제1디스플레이 소자(171)를 형성하고 이어 센서전극층(SENL) 등을 형성한 후, 제1집광막(CL1) 형성용 물질로 센서절연막(TINS), 구동전극(TE) 및 감지전극(RE) 등을 덮는 예비층(CLp)을 형성하고, 마스크(MSK)를 이용하여 예비층(CLp)을 노광한다. 예비층(CLp)은 포토리지스트 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 예비층(CLp)의 노광되지 않은 부분은 추후 현상(development) 과정에서 제거될 수 있다. 이때, 제1집광막(CL1)의 상면(CL1d)이 위치할 영역인 B영역에서 마스크(MSK)의 투과도가 매우 높고, 저면에 대한 측면의 경사가 상대적으로 낮은 제1-2측면(CL1c)이 형성될 영역인 C영역에서 마스크(MSK)의 투과도가 중간값을 갖도록 하며, 그 외의 영역인 A영역에서 마스크(MSK)의 투과도가 최소값을 갖도록 할 수 있다. 이와 같이 마스크(MSK)로서 하프톤마스크를 이용하여 예비층(CLp)을 노광한 후 이를 현상하면, 도 7에 도시된 것과 같은 제1집광막(CL1)을 형성할 수 있다.
도 11은 도 7의 디스플레이 장치를 제조하는 다른 일 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 11에 도시된 것과 같이 제1화소전극(1711)을 포함하는 제1디스플레이 소자(171)를 형성하고 이어 센서전극층(SENL) 등을 형성한 후, 제1집광막(CL1) 형성용 물질로 센서절연막(TINS), 구동전극(TE) 및 감지전극(RE) 등을 덮는 예비층(CLp)을 형성하고, 마스크(MSK)를 이용하여 예비층(CLp)을 노광한다. 예비층(CLp)은 포토리지스트 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 예비층(CLp)의 노광되지 않은 부분은 추후 현상(development) 과정에서 제거될 수 있다. 이때, 제1집광막(CL1)의 상면(CL1d)이 위치할 영역인 B영역에서 마스크(MSK)는 제1집광막(CL1)의 상면(CL1d)의 면적에 대응하는 면적을 갖는 슬릿을 갖고, 저면에 대한 측면의 경사가 상대적으로 낮은 제1-2측면(CL1c)이 형성될 영역인 C영역에서 마스크(MSK)는 C영역의 면적보다 좁은 면적을 갖는 슬릿을 가지며, 그 외의 영역인 A영역에서는 마스크(MSK)는 슬릿을 갖지 않도록 할 수 있다. 이와 같이 마스크(MSK)로서 슬릿마스크를 이용하여 예비층(CLp)을 노광한 후 이를 현상하면, 도 7에 도시된 것과 같은 제1집광막(CL1)을 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 12에서 외측 사각형은 제1집광막(CL1)의 저면의 가장자리를 나타내고, 내측 사각형은 제1집광막(CL1)의 평탄한 상면(CL1d)의 가장자리를 나타낸다. 전술한 것과 같이 제1집광막(CL1)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-1측면(CL1b)의 제1-1경사각도(θ1)는, 제1-1측면(CL1b)의 반대쪽의 제1-2측면(CL1c)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-2경사각도(θ2)와 상이하다. 나아가, 도 12에 도시된 것과 같이, 기판(SUB)에 평행하되 제1집광막(CL1)의 제1-1측면(CL1b)에서 제1-2측면(CL1c)으로의 제1방향(D1)과 교차하는 제2방향(D2)에 있어서, 제1집광막(CL1)의 제1-3측면(CL1e)의 저면에 대한 제1-3경사각도가 제1-3측면(CL1e)의 반대쪽의 제1-4측면(CL1f)의 저면에 대한 제1-4경사각도와 상이하도록 할 수 있다. 이를 통해 디스플레이영역 전체에 있어서 균일한 집광 효율 향상을 도모할 수 있다.
제1-3경사각도와 제1-4경사각도 각각은 예각일 수 있다. 그리고 제1-3경사각도는 제3각도범위에 속하고, 제1-4경사각도는 상기 제3각도범위와 상이한 제4각도범위에 속할 수 있다. 물론 이 경우 제3각도범위와 제4각도범위 각각은 90도보다 작은 각도범위일 수 있다. 제3각도범위는 예컨대 50도 이상 70도 미만이고, 제4각도범위는 예컨대 70도 이상 80도 미만일 수 있다.
한편, 제1-3경사각도와 제1-4경사각도 각각은 제1-1경사각도 및 제1-2경사각도와 상이할 수 있다. 도 12에서는 제1-2측면(CL1c)에 의한 제1-2경사각도가 제1-4측면(CL1f)에 의한 제1-4경사각도보다 크고, 제1-3측면(CL1e)에 의한 제1-3경사각도가 제1-2측면(CL1c)에 의한 제1-2경사각도보다 크며, 제1-1측면(CL1b)에 의한 제1-1경사각도가 제1-3측면(CL1e)에 의한 제1-3경사각도보다 큰 것으로 도시하고 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
발광 소자층(EML)은 제1디스플레이 소자(171) 외에도 제2디스플레이 소자(172)를 포함할 수 있다. 제2디스플레이 소자(172)의 제2화소전극(1721)은 제1디스플레이 소자(171)의 제1화소전극(1711)으로부터 제1방향(D1)을 따라 이격되어 배치된다. 제1화소전극(1711)과 마찬가지로 제2화소전극(1721)도 제2평탄화막(160) 상에 위치할 수 있다. 그리고 화소정의막(180)은 제2화소전극(1721)의 중앙부를 노출시키는 제2개구(182)를 갖는다. 제1디스플레이 소자(171)의 제1화소전극(1711), 제1발광층을 포함하는 제1중간층(1712) 및 제1대향전극(1713)에 대한 설명은, 제2디스플레이 소자(172)의 제2화소전극(1721), 제2발광층을 포함하는 제2중간층(1722) 및 제2대향전극(1723)에 적용될 수 있다. 다만 제1대향전극(1713)과 제2대향전극(1723)은 일체(一體)일 수 있다.
센서절연막(TINS) 상에는 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)이 위치할 수 있다. 물론 경우에 따라서는 제1집광막(CL1)의 일부 및/또는 제2집광막(CL2)의 일부는 구동전극(TE) 및/또는 감지전극(RE) 상에도 위치할 수 있다. 제1집광막(CL1)은 화소정의막(180)의 제1개구(181)에 대응하도록 제1화소전극(1711) 상부에 위치한다. 제2집광막(CL2)은 화소정의막(180)의 제2개구(182)에 대응하도록 제2화소전극(1721) 상부에 위치한다. 이때 제1집광막(CL1)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-1측면(CL1b)의 제1-1경사각도(θ1)가 제1-1측면(CL1b)의 반대쪽의 제1-2측면(CL1c)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-2경사각도(θ2)와 상이하고, 제1-2측면(CL1c) 방향(-D1 방향)의 제2집광막(CL2)의 제2-1측면(CL2b)의 제2저면(CL2a)에 대한 제2-1경사각도(θ3)가 제2-1측면(CL2b)의 반대쪽의 제2-2측면(CL2c)의 제2저면(CL2a)에 대한 제2-2경사각도(θ4)와 상이하다. 그리고 제1집광막(CL1)은 평탄한 상면(CL1d)을 갖고 제2집광막(CL2)은 평탄한 상면(CL2d)을 갖는다.
이러한 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)은 디스플레이 장치의 전방에서의 휘도를 높이는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제1-1경사각도(θ1), 제1-2경사각도(θ2), 제2-1경사각도(θ3) 및 제2-2경사각도(θ4) 각각은 예각이 되도록 할 수 있다. 그리고 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 추가막(191)으로 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)을 덮어, 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)의 집광기능을 높일 수 있다. 예컨대 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)은 대략 1.54의 굴절률을 갖도록 하고, 추가막(191)은 대략 1.47의 굴절률을 갖도록 할 수 있다. 제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)의 굴절률과 추가막(191)의 굴절률 차이는 0.06 이상이 되도록 할 수 있다.
추가막(191)은 예컨대 감압식 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive)일 수 있으며, 이 경우 추가막(191)은 그 상부의 편광판(192)을 센서전극층(SENL)에 접합시키는 역할도 할 수 있다. 편광판(192)은 도 2를 참조하여 전술한 편광필름(PF)일 수 있다.
이러한 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우, 전술한 것과 같이 제1집광막(CL1)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-1측면(CL1b)의 제1-1경사각도(θ1)는 제1-1측면(CL1b)의 반대쪽의 제1-2측면(CL1c)의 제1저면(CL1a)에 대한 제1-2경사각도(θ2)와 상이하고, 제1-2측면(CL1c) 방향(-D1 방향)의 제2집광막(CL2)의 제2-1측면(CL2b)의 제2저면(CL2a)에 대한 제2-1경사각도(θ3)가 제2-1측면(CL2b)의 반대쪽의 제2-2측면(CL2c)의 제2저면(CL2a)에 대한 제2-2경사각도(θ4)와 상이하다. 이러한 제1집광막(CL1)들과 제2집광막(CL2)들이 디스플레이영역이라 할 수 있는 터치센서영역(TSA)에 분산되어 배치되면, 제조과정에서 제1-1경사각도(θ1), 제1-2경사각도(θ2), 제2-1경사각도(θ3) 또는 제2-2경사각도(θ4)가 살짝 변화된다 하더라도, 디스플레이영역 전체에 있어서 균일한 집광 효율 향상을 도모할 수 있다.
한편, 제1-1경사각도(θ1)와 제2-2경사각도(θ4)는 제1각도범위에 속하고, 제1-2경사각도(θ2)와 제2-1경사각도(θ3)는 제1각도범위와 상이한 제2각도범위에 속하도록 할 수도 있다. 물론 제1각도범위와 제2각도범위 각각은 90도보다 작은 각도범위일 수 있다. 제1각도범위는 예컨대 70도 이상 80도 미만이고, 제2각도범위는 예컨대 50도 이상 70도 미만일 수 있다.
제1집광막(CL1)과 제2집광막(CL2)의 세트들이 제1방향(D1)을 따라 배치될 경우, 서로 마주보는 제1-1경사각도(θ1)와 제2-2경사각도(θ4)는 제1각도범위에 속하고, 서로 마주보는 제1-2경사각도(θ2)와 제2-1경사각도(θ3)는 제2각도범위에 속하게 된다. 이에 따라 디스플레이 장치의 전방에 위치한 사용자의 시야각 변화에 따른 휘도 변화를 최소화하면서, 디스플레이 장치의 휘도 효율 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 커버 윈도우 300: 디스플레이 패널
320: 디스플레이 구동부 330: 센서 구동부
SUB: 기판 BA: 벤딩영역
DISL: 디스플레이층 SENL: 센서전극층
PF: 편광필름 TSA: 센서영역
TPA: 센서주변영역 TE: 구동전극
RE: 감지전극 DE: 더미패턴
BE1: 제1연결부 BE2: 제2연결부
CL1: 제1집광막 CL2: 제2집광막

Claims (20)

  1. 화소전극;
    상기 화소전극의 중앙부를 노출시키는 개구를 가지며 상기 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막; 및
    상기 개구에 대응하도록 상기 화소전극 상부에 위치하며, 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 상기 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 상기 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한, 집광막;
    을 구비하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집광막은 평탄한 상면을 갖는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1-1경사각도와 상기 제1-2경사각도 각각은 예각인, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1-1경사각도는 제1각도범위에 속하고, 상기 제1-2경사각도는 상기 제1각도범위와 상이한 제2각도범위에 속하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1각도범위는 70도 이상이고 상기 제2각도범위는 70도 미만인, 디스플레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집광막을 덮으며 상기 집광막의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 추가막을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추가막 상에 위치한 편광판을 더 구비하고, 상기 추가막은 감압식 접착층인, 디스플레이 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소전극은 기판 상에 배치되며,
    상기 기판에 평행하되 상기 집광막의 상기 제1-1측면에서 상기 제1-2측면으로의 제1방향과 교차하는 제2방향에 있어서, 상기 집광막의 제1-3측면의 상기 저면에 대한 제1-3경사각도가 상기 제1-3측면의 반대쪽의 제1-4측면의 상기 저면에 대한 제1-4경사각도와 상이한, 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1-3경사각도와 상기 제1-4경사각도 각각은 예각인, 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1-3경사각도는 제3각도범위에 속하고, 상기 제1-4경사각도는 상기 제3각도범위와 상이한 제4각도범위에 속하는, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3각도범위는 70도 미만이고 상기 제4각도범위는 70도 이상인, 디스플레이 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1-3경사각도와 상기 제1-4경사각도 각각은 상기 제1-1경사각도 및 상기 제1-2경사각도와 상이한, 디스플레이 장치.
  13. 제1방향을 따라 상호 이격되어 배치된 제1화소전극과 제2화소전극;
    상기 제1화소전극의 중앙부를 노출시키는 제1개구와 상기 제2화소전극의 중앙부를 노출시키는 제2개구를 가지며 상기 제1화소전극과 상기 제2화소전극 각각의 가장자리를 덮는 화소정의막;
    상기 제1개구에 대응하도록 상기 제1화소전극 상부에 위치하며, 상기 제1방향에 있어서, 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 상기 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 상기 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한, 제1집광막; 및
    상기 제2개구에 대응하도록 상기 제2화소전극 상부에 위치하며, 상기 제1방향에 있어서, 상기 제1-2측면 방향의 제2-1측면의 저면에 대한 제2-1경사각도가 상기 제2-1측면의 반대쪽의 제2-2측면의 상기 저면에 대한 제2-2경사각도와 상이한, 제2집광막;
    을 구비하는, 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 집광막은 평탄한 상면을 갖는, 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1-1경사각도, 상기 제1-2경사각도, 상기 제2-1경사각도 및 상기 제2-2경사각도 각각은 예각인, 디스플레이 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1-1경사각도와 상기 제2-2경사각도는 제1각도범위에 속하고, 상기 제2-1경사각도는 상기 제1각도범위와 상이한 제2각도범위에 속하는, 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1각도범위는 70도 이상이고 상기 제2각도범위는 70도 미만인, 디스플레이 장치.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집광막을 덮으며 상기 집광막의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 추가막을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 추가막 상에 위치한 편광판을 더 구비하고, 상기 추가막은 감압식 접착층인, 디스플레이 장치.
  20. 화소전극을 형성하는 단계;
    화소전극의 중앙부를 노출시키는 개구를 가지며 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막을 형성하는 단계;
    화소정의막 상부에 포토리지스트 성분을 포함하는 절연층을 형성하는 단계; 및
    하프톤마스크 또는 슬릿마스크를 이용하여 절연층을 패터닝하여, 화소정의막의 개구에 대응하도록 화소전극 상부에 위치하며, 제1-1측면의 저면에 대한 제1-1경사각도가 제1-1측면의 반대쪽의 제1-2측면의 저면에 대한 제1-2경사각도와 상이한 집광막을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 디스플레이 장치 제조방법.
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