KR20240016651A - 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents
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Abstract
실시 예는, 표시 영역 및 투광 영역을 포함하는 글라스 기판; 상기 표시 영역 상에 배치되는 회로부; 및 상기 회로부 상에 배치되는 소자부를 포함하고, 상기 글라스 기판은 상기 투광 영역과 대응되는 위치에 배치된 제1 개구부를 포함하고, 상기 글라스 기판 상에 배치되어 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제1 식각 방지층을 포함하는 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치를 개시한다.
Description
실시 예는 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 대별된다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시장치는 OLED(Organic Light Emitting Diode, OLED"라 함)가 픽셀들 각각에 형성된다. 유기 발광 표시장치는 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도, 시야각 등이 우수할 뿐 아니라, 블랙 계조를 완전한 블랙으로 표현할 수 있기 때문에 명암비(contrast ratio)와 색 재현율이 우수하다.
최근 유기 발광 표시장치는 플렉시블(flexible) 소재인 플라스틱 기판 상에 구현되고 있으나 다양한 이슈에 의해 글라스 기판 상에 구현될 수도 있다.
그러나, 글라스 기판 상에 구현되는 경우 노치 또는 라운드를 가공하거나 패널의 내부에 홀을 형성하는 경우 강성이 저하되고 다양한 형상 가공이 어려운 문제가 있다.
실시 예는 글라스 기판의 가공 및 다양한 형상의 홀이 형성되면서도 강성이 유지되는 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다
본 발명의 일 특징에 따른 표시패널은, 표시 영역 및 투광 영역을 포함하는 글라스 기판; 상기 표시 영역 상에 배치되는 회로부; 및 상기 회로부 상에 배치되는 소자부를 포함하고, 상기 글라스 기판은 상기 투광 영역과 대응되는 위치에 배치된 제1 개구부를 포함하고, 상기 글라스 기판 상에 배치되어 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제1 식각 방지층을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시패널은, 표시 영역 및 투광 영역을 포함하는 글라스 기판; 상기 표시 영역 상에 배치되는 회로부; 및 상기 회로부 상에 배치되는 소자부를 포함하고, 상기 글라스 기판은 상기 투광 영역에 대응되는 위치에 배치된 제1 개구부 및 측면에 형성된 제2 경사면을 포함하고, 상기 제1 개구부의 내측면의 경사 각도와 상기 제2 경사면의 경사 각도는 동일하다.
실시 예에 따르면, 원장 기판 커팅시 패널에 다양한 형상의 홀을 동시에 형성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 글라스 기판을 식각시 패널 내부로 식각액이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 방향 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 5a는 도 3의 변형예이다.
도 5b는 도 4의 변형예이다.
도 6은 기판의 투광 영역과 가장 자리 영역을 둘러싸고 있는 식각 방지층을 보여주는 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 다양한 형상의 기판의 개구부를 보여주는 도면이다.
도 8은 표시 영역의 단면을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 10은 투광 영역을 형성하기 전 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11d는 코팅층이 제1 개구부에 전체적으로 충진된 형태를 보여주는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 구조의 식각 방지층을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 14a 내지 도 14c는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 16은 투광 영역을 형성하기 전 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 17a 내지 도 17c는 더미 영역에 식각 방지층을 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 19는 도 18a의 변형예이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 방향 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 5a는 도 3의 변형예이다.
도 5b는 도 4의 변형예이다.
도 6은 기판의 투광 영역과 가장 자리 영역을 둘러싸고 있는 식각 방지층을 보여주는 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 다양한 형상의 기판의 개구부를 보여주는 도면이다.
도 8은 표시 영역의 단면을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 10은 투광 영역을 형성하기 전 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11d는 코팅층이 제1 개구부에 전체적으로 충진된 형태를 보여주는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 구조의 식각 방지층을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 14a 내지 도 14c는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 16은 투광 영역을 형성하기 전 표시패널을 보여주는 도면이다.
도 17a 내지 도 17c는 더미 영역에 식각 방지층을 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 19는 도 18a의 변형예이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시장치의 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
실시 예 설명에서, 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되지만, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
여러 실시 예들의 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 개념도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 방향 단면도이다. 도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다. 도 4는 도 3의 변형예이다. 도 5는 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(1)는 영상을 출력하는 표시 영역(DA)과 광이 입사되는 투광 영역(TA)을 포함할 수 있다. 투광 영역(TA)은 표시패널의 하부에 배치된 센서(40)에 광을 입사시키기 위한 홀 구조일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.
표시패널은 기판(10) 상에 배치된 회로부(13)와, 회로부(13) 상에 배치된 소자부(15)를 포함할 수 있다. 소자부(15) 상에는 편광판(19)이 배치되고, 편광판(19) 상에는 커버 글라스(20)가 배치될 수 있다. 또한 소자부(15)와 편광판(19) 사이에는 터치부(18)가 배치될 수 있다.
실시 예에 따르면 기판(10)은 글라스 재질을 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 기판은 소정의 강도를 가질 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 기판(10)은 폴리이미드와 같은 플렉시블한 재질을 포함할 수도 있다.
회로부(13)는 데이터 라인들, 게이트 라인들, 전원 라인들 등의 배선들에 연결된 픽셀 회로, 게이트 라인들에 연결된 게이트 구동부 등을 포함할 수 있다.
회로부(13)는 TFT(Thin Film Transistor)로 구현된 트랜지스터와 커패시터 등의 회로 소자를 포함할 수 있다. 회로부(13)의 배선과 회로 소자들은 복수의 절연층들과, 절연층을 사이에 두고 분리된 둘 이상의 금속층, 그리고 반도체 물질을 포함하는 액티브층으로 구현될 수 있다.
소자부(15)는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, 퀀텀닷(Quantum Dot) 디스플레이, 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 소자 구조를 가질 수 있다. 이하에서는 예시적으로 유기 화합물층을 포함하는 OLED 구조로 설명한다.
유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
OLED의 애노드와 캐소드에 전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하여 발광층(EML)에서 가시광이 방출될 수 있다.
소자부(15)는 적색, 녹색 및 청색의 파장을 선택적으로 투과시키는 픽셀들 상에 배치되고, 컬러 필터 어레이를 더 포함할 수 있다.
소자부(15)는 보호막에 의해 덮일 수 있고, 보호막은 봉지부(17)에 의해 덮일 수 있다. 보호막과 봉지부(17)는 유기막과 무기막이 교대로 적층된 구조일 수 있다. 무기막은 수분이나 산소의 침투를 차단할 수 있다. 유기막은 무기막의 표면을 평탄화할 수 있다. 따라서, 유기막과 무기막이 여러 겹으로 적층되면 단일 층에 비해 수분이나 산소의 이동 경로가 길어져 소자부(15)에 영향을 주는 수분/산소의 침투가 효과적으로 차단될 수 있다.
소자부(15) 상에는 편광판(19)이 배치될 수 있다. 편광판(19)은 표시장치의 야외 시인성을 개선할 수 있다. 편광판(19)은 표시패널의 표면으로부터 반사되는 광을 줄이고, 회로부(13)의 금속으로부터 반사되는 광을 차단하여 픽셀들의 밝기를 향상시킬 수 있다. 편광판(19)은 선편광판(19)과 위상지연필름이 접합된 편광판 또는 원편광판으로 구현될 수 있다.
투광 영역(TA)은 표시 영역(DA) 사이에 형성될 수 있다. 제1 비표시 영역(NDA1)은 투광 영역(TA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제1 비표시 영역(NDA1)은 복수의 댐(Dam) 구조를 구비함으로써 투광 영역(TA)으로부터 유입될 수 있는 수분 내지 산소로부터 표시 영역(DA)의 발광 소자를 보호할 수 있다.
투광 영역(TA)은 카메라와 같은 촬상 유닛에 광을 주입하기 위한 관통홀 구조를 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 투광 영역(TA)은 밀도가 적은 픽셀이 배치될 수도 있다.
기판(10)은 투광 영역(TA)에서 배치된 제1 개구부(11)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(11)는 커버 글라스(20)에 가까워질수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제1 개구부(11)는 커버 글라스(20)에 가까워질수록 폭이 넓어지는 역테이퍼 형상을 가질 수도 있고, 두께 방향으로 폭이 일정할 수도 있다. 제1 개구부(11)의 테이퍼 형상은 식각액의 종류 및 식각 방법에 의해 다양하게 변형될 수 있다.
도 2를 참고하면, 기판(10)의 제1 개구부(11) 상에는 제1 식각 방지층(ES1)이 배치될 수 있다. 또한, 기판(10)의 가장자리에는 제2 식각 방지층(ES2)이 배치될 수 있다. 제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 기판(10)의 식각시 식각액이 패널 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 식각액에 강한 유기 물질을 포함할 수 있다. 예시적으로 식각 방지층은 폴리에스터계 고분자, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리올레핀계 고분자 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 식각 방지층은 식각액에 강한 다양한 재질을 포함할 수 있다.
제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 회로부(13), 소자부(15), 봉지부(17), 터치부(18)를 구성하는 층 중에서 적어도 하나의 층으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 회로부(13), 소자부(15), 봉지부(17), 터치부(18)에서 연장된 더미층일 수 있다. 이러한 구성에 의하면 별도의 공정을 추가하지 않고도 식각 방지층을 형성할 수 있다.
실시 예에 따르면, 제1 식각 방지층(ES1)은 제1 개구부(11)의 내측으로 돌출되는 돌출부(P1)를 포함할 수 있다. 돌출부(P1)는 제1 개구부(11)의 상면보다 내측으로 돌출된 부분으로 정의할 수 있다. 이러한 돌출부(P1)는 식각 방지층을 레이저 절삭하는 과정에서 형성될 수 있다.
기판(10)의 배면에는 코팅층(30)이 형성될 수 있다. 코팅층(30)은 예를 들면, 폴리에스터계 고분자, 아크릴계 고분자를 포함하는 유기물질로 형성될 수 있다.
코팅층(30)의 일부는 제1 개구부(11)의 내측면에 형성될 수 있다. 이때, 코팅층(30)의 일부는 제1 식각 방지층(ES1)의 돌출부(P1)의 하면까지 배치될 수 있다. 즉, 제1 식각 방지층(ES1)의 돌출부(P1)는 제1 개구부(11) 내에 형성된 코팅층(30)의 상면에 배치될 수 있다.
제1 개구부(11)의 제1 경사면(11a)과 제1 식각 방지층의 돌출부(P1)의 측면(S11)은 경사가 상이할 수 있다. 예시적으로 돌출부(P1)의 측면(S11)의 경사각도는 제1 경사면(11a)의 경사 각도(θ1) 보다 클 수 있다. 제1 개구부(11)는 식각액에 의해 식각되어 테이퍼 형상을 갖는 반면 제1 식각 방지층(ES1)은 레이저에 의해 절삭되어 상대적으로 수직한 단면이 형성되기 때문이다. 돌출부(P1)의 하부에 배치된 코팅층(30)의 단부(31)의 측면(S21)은 돌출부(P1)의 측면(S11)과 동일한 경사 각도를 가질 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제1 개구부(11)가 커버 글라스(20)에 가까워질수록 폭이 커지는 역테이퍼 형상을 갖는 경우 제1 경사면(11a)이 제1 식각 방지층(ES1)의 측면의 경사보다 더 클 수도 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 표시패널의 가장자리에는 제2 비표시 영역(NDA2)이 배치될 수 있다. 제2 비표시 영역(NDA2)은 원장 기판에서 복수 개의 패널을 분리시 필요한 마진 부분일 수 있다.
기판(10)은 가장자리에 형성된 제2 경사면(12a)을 포함할 수 있다. 제2 경사면(12a)은 제1 개구부(11)에 형성된 제1 경사면(11a)과 동일한 각도 및 동일 깊이를 가질 수 있다. 제1 개구부(11)와 제2 경사면(12a)은 식각액에 의해 동시에 형성되므로 경사 각도 및 식각 깊이가 동일할 수 있다.
실시 예에 따르면, 식각액을 이용하여 원장 기판을 식각하여 복수 개의 표시패널로 분리하는 과정에서 각 표시패널의 기판에 제1 개구부(11)를 동시에 형성할 수 있다. 따라서, 강성을 저하시키지 않고 별도의 추가 장비 없이 개구부를 형성할 수 있다. 또한, 마스크 패턴을 변경하여 다양한 형상의 개구부를 형성할 수 있다.
제2 비표시 영역(NDA2)에 배치된 제2 식각 방지층(ES2)은 복수 개의 표시패널을 분리하기 위해 원장 기판 식각시 식각액이 패널 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
제2 식각 방지층(ES2)은 회로부(13), 소자부(15), 봉지부(17), 터치부(18) 중 적어도 하나의 층에서 연장될 수 있다. 또는 제2 식각 방지층은 회로부(13), 소자부(15), 봉지부(17), 터치부(18) 중 적어도 하나의 층을 형성하는 과정에서 동시에 형성될 수도 있다. 이러한 구성에 의하면 별도의 공정을 추가하지 않고도 제2 식각 방지층(ES2)을 형성할 수 있다.
실시 예에 따르면, 제2 식각 방지층(ES2)은 제2 경사면(12a)의 외측으로 돌출되는 돌출부(P2)를 포함할 수 있다. 이러한 돌출부(P2)에 의해 제2 식각 방지층(ES2)을 레이저 절삭할 때 표시 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
코팅층(30)은 제2 경사면(12a)에 형성될 수 있다. 이때, 코팅층(30)의 일부는 돌출부(P2)의 하면까지 연장될 수 있다.
기판(10)의 제2 경사면(12a)과 제2 식각 방지층(ES2)의 돌출부(P2)의 측면(S12)은 경사가 상이할 수 있다. 예시적으로 돌출부(P2)의 측면(S12)의 경사각도는 제2 경사면(12a)의 경사 각도보다 클 수 있다. 제2 경사면(12a)은 식각액에 의해 식각되어 테이퍼 형상을 갖는 반면 제2 식각 방지층(ES2)은 레이저 절삭에 의해 측면(S12)이 형성되기 때문이다. 돌출부(P2)의 하부에 배치된 코팅층(30)의 단부(31)의 측면(S22)은 돌출부(P2)의 측면(S12)과 동일한 경사 각도를 가질 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제2 경사면(12a)이 역테이퍼 형상을 갖는 경우 제2 경사면(12a)이 제2 식각 방지층(ES2)의 경사보다 더 클 수도 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 식각 방지층(ES1)은 제1 서브층 내지 제3 서브층(ES11, ES12, ES13)을 포함할 수 있다. 제1 서브층(ES11)은 무기막일 수 있고, 제3 서브층(ES13)은 유기막일 수 있다. 유기막은 글라스 기판(10)과의 접착력이 상대적으로 약하므로 무기막에 의해 기판(10)과 유기막의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 서브층(ES12)은 금속층일 수 있다. 제2 서브층(ES12)은 제1 서브층(ES11)에 비해 상대적으로 식각액에 대한 내화학성이 큰 몰리브덴(Mo) 등을 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제2 서브층(ES12)은 필요에 따라 생략될 수도 있다.
코팅층(30)은 제1 개구부(11)에 전체적으로 충진될 수도 있다. 따라서, 제1 식각 방지층(ES1)을 레이저로 절삭시 제1 개구부(11)에 형성된 코팅층(30)도 동일 단면을 갖도록 절삭될 수 있다. 따라서, 제1 식각 방지층(ES1)의 단면과 제1 개구부(11)에 형성된 코팅층(30)은 단면이 평행할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제2 식각 방지층(ES2)은 제1 서브층(ES21) 및 제2 서브층(ES22)을 포함할 수 있다. 제1 서브층(ES21)은 무기막일 수 있고, 제2 서브층(ES22)은 유기막일 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제2 식각 방지층은 도 5a와 같은 구조를 가질 수도 있다.
제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 층 구조가 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 예시적으로 표시 영역(DA)의 일부 층을 제1 비표시 영역(NDA1)으로 연장하는 것은 가능한 반면, 제2 비표시 영역(NDA2)으로 연장하는 것은 어려울 수도 있다. 이 경우 제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 층 구조가 달라질 수 있다.
또한, 제1 식각 방지층(ES1)은 표시 영역(DA)에서 연속적으로 연장되어 형성되는 반면, 제2 식각 방지층(ES2)은 표시 영역(DA)과 단절된 형태일 수 있다. 또는 이와 반대로 제2 식각 방지층(ES2)은 표시 영역(DA)에서 연장되어 형성되는 반면 제1 식각 방지층(ES1)은 표시 영역(DA)과 단절된 형태일 수도 있다.
도 6은 식각 방지층이 투광 영역을 둘러싸고 있는 형상을 보여주는 도면이다. 도 7a 내지 도 7d는 다양한 형상의 투광 영역을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 식각 방지층(ES1)은 제1 개구부(11)의 주변을 전체적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 식각 방지층(ES2)은 표시패널의 외주면을 전체적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 식각 방지층(ES1)이 제1 개구부(11)의 주변을 전체적으로 둘러싸도록 배치되고, 제2 식각 방지층(ES2)이 표시패널의 외주면을 전체적으로 둘러싸도록 배치되므로 원장 기판의 절삭과 동시에 기판의 내측에 관통홀을 형성하는 경우 식각액이 패널 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 습식 식각을 이용하여 글라스 기판(10)에 다양한 형상의 개구부(11)를 형성할 수 있다. 따라서, 기존의 스크라이빙, 브레이킹, 그라인딩 기술에 비해 기판의 강성을 그대로 유지하면서도 다양한 개구를 형성하는 것이 가능해지는 장점이 있다. 또한, 기판(10)의 측면에 노치 또는 라운딩을 형성하기 위해 기판(10)의 측면을 가공하는 동시에 개구부(11)를 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 표시 영역의 단면을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 표시 영역(DA)은 기판(10), 멀티 버퍼층(102), 액티브 버퍼층(103)을 구비할 수 있고, 액티브 버퍼층(103) 상에 제1 트랜지스터(120)가 배치될 수 있다.
제1 트랜지스터(120)를 구성하는 제1 반도체층(123)과 제1 반도체층(123) 상에 제1 게이트 전극(122)과 절연을 위한 하부 게이트 절연막(104)이 배치될 수 있다. 제1 게이트 전극(122)상에 제1 하부 층간 절연막(105)과 제2 하부 층간 절연막(106)이 순차적으로 배치될 수 있고, 상부 버퍼층(107)이 배치될 수 있다.
멀티 버퍼층(102)은 기판(10)에 침투한 수분 또는 산소가 확산되는 것을 지연시킬 수 있고, 질화실리콘(SiNx) 및 산화실리콘(SiOx)이 적어도 1회 교대로 적층되어 이루어질 수 있다.
액티브 버퍼층(103)은 제1 반도체층(123)을 보호하며, 기판(10)으로부터 유입되는 다양한 종류의 결함을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 이 액티브 버퍼층(103)은 a-Si, 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiOx) 등으로 형성될 수 있다.
제1 박막트랜지스터(120)의 제1 반도체층(123)은 다결정 반도체층으로 이루어 질 수 있고, 제1 반도체층(123)은 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 구비할 수 있다.
다결정 반도체층은 비정질 반도체층 및 산화물 반도체층 보다 이동도가 높아, 에너지 소비 전력이 낮고 신뢰성이 우수하다. 이러한 장점으로 구동 트랜지스터에 다결정 반도체층이 사용될 수 있다.
제1 게이트 전극(122)은 하부 게이트 절연막(104)상에 배치될 수 있고, 제1 반도체층(123)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
상부 버퍼층(107)의 상에 제2 트랜지스터(130)가 배치될 수 있고, 제2 트랜지스터(130)에 대응되는 영역의 하부에 차광층(136)이 배치될 수 있다.
제2 트랜지스터(130)에 대응되는 영역의 제1 하부 층간 절연막(105) 상에 차광층(136)이 배치되고, 제2 트랜지스터(130)의 제2 반도체층(133)이 차광층(136)과 중첩되도록 제2 하부 층간 절연막(106)과 상부 버퍼층(107) 상에 배치될 수 있다.
제2 반도체층(133)의 상부에 제2 게이트 전극(132)과 제2 반도체층(133)을 절연시켜주기 위한 상부 게이트 절연층(137)이 배치될 수 있다.
상부 층간 절연막(108)은 제2 게이트 전극(132)상에 배치될 수 있다. 제1 게이트 전극(122)과 제2 게이트 전극(132)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 및 제2 하부 층간 절연막(105,106)은 상부 층간 절연막(108)에 비해 수소 입자 함유량이 높은 무기막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 하부 층간 절연막(105, 106)은 NH3 가스를 이용한 증착 공정으로 형성되는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어지고, 상부 층간 절연막(108)은 산화 실리콘(SiOx)로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 하부 층간 절연막(105, 106)에 포함된 수소 입자는 수소화 공정 시 다결정 반도체층으로 확산되어 다결정 반도체층 내의 공극을 수소로 채워줄 수 있다. 이에 따라, 다결정 반도체층은 안정화를 이룰 수 있어 제1 트랜지스터(120)의 특성 저하를 방지할 수 있다.
제1 트랜지스터(120)의 제1 반도체층(123)의 활성화 및 수소화 공정 이후에 제2 트랜지스터(130)의 제2 반도체층(133)이 형성될 수 있고, 이때 제2 반도체층(133)은 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 제2 반도체층(133)은 제1 반도체층(123)의 활성화 및 수소화 공정의 고온 분위기에 노출되지 않으므로, 제2 반도체층(133)의 손상을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상될 수 있다.
상부 층간 절연막(108)이 배치된 후, 제1 트랜지스터의 소스 및 드레인 영역에 대응되도록 제1 소스 컨택홀(125S)과 제1 드레인 컨택홀(125D)이 형성되고, 제2 트랜지스터(130)의 소스 및 드레인 영역에 대응되도록 제2 소스 컨택홀(135S)과 제2 드레인 컨택홀(135d)이 각각 형성될 수 있다.
제1 소스 컨택홀(125S)과 제1 드레인 컨택홀(125D)은 상부 층간 절연막(108)부터 하부 게이트 절연막(104)까지 연속적으로 홀이 형성될 수 있고, 제2 트랜지스터(130)에도 제2 소스 컨택홀(135S)과 제2 드레인 컨택홀(135D)을 형성할 수 있다.
제1 트랜지스터(120)에 대응되는 제1 소스 전극(121), 제1 드레인 전극(124)과 제2 트랜지스터(130)에 대응되는 제2 소스 전극(131), 제2 드레인 전극(134)을 동시에 형성할 수 있고, 이를 통해 제1 트랜지스터(120)와 제2 트랜지스터(130) 각각의 소스 및 드레인 전극을 형성하는 공정 횟수를 줄일 수 있다.
제1 소스 및 드레인 전극(121, 124)과 제2 소스 및 드레인 전극(131, 134)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 소스 및 드레인 전극(121, 124)과 제2 소스 및 드레인 전극(131, 134)은 3층 구조로 이루어 질 수 있으며, 예를 들면, 제1 소스 전극(121)은 제1 층(121a), 제2 층(121b), 제3 층(121c)로 구성될 수 있고, 다른 소드 및 드레인 전극들도 동일한 구조일 수 있다.
제1 트랜지스터(120)와 제2 트랜지스터(130)의 사이에 스토리지 커패시터(140)가 배치될 수 있다. 스토리지 커패시터(140)는 제1 하부 층간 절연막(105)을 사이에 두고 스토리지 하부 전극(141)과 스토리지 상부 전극(142)이 중첩됨으로써 형성될 수 있다.
스토리지 하부 전극(141)은 하부 게이트 절연막(104) 상에 위치하며, 제1 게이트 전극(122)과 동일층에 동일 재질로 형성될 수 있다. 스토리지 상부 전극(142)은 스토리지 공급라인(143)을 통해 픽셀회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 스토리지 상부 전극(142)은 차광층(136)과 동일층에 동일 재질로 형성될 수 있다. 이러한 스토리지 상부 전극(142)은 제2 하부 층간 절연막(106), 상부 버퍼층(107), 상부 게이트 절연층(137), 및 상부 층간 절연막(108)을 관통하는 스토리지 컨택홀(144)을 통해 노출되어 스토리지 공급라인(143)과 접속된다.
스토리지 상부 전극(142)은 차광층(136)과 이격되어 있으나, 서로 연결된 일체형으로 형성될 수도 있다. 스토리지 공급라인(143)은 제1 소스 및 드레인 전극(121, 124) 내지 제2 소스 및 드레인 전극(131, 134)과 동일 평면 상에 동일 재질로 형성될 수 있고, 이로 인해 스토리지 공급라인(143)은 제1 소스 및 드레인 전극(121, 124) 내지 제2 소스 및 드레인 전극(131, 134)과 동일 마스크 공정으로 동시에 형성 가능하다.
제1 소스 및 드레인 전극(121, 124), 제2 소스 및 드레인 전극(131, 134), 스토리지 공급라인(143)이 형성된 기판(10)상에 SiNx 도는 SiOx와 같은 무기 절연 물질이 전면 증착됨으로써, 보호막(109)이 형성될 수 있다.
보호막(109)의 상부에는 제1 평탄화층(110)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 보호막(109) 상에 아크릴계 수지와 같은 유기 절연 물질이 전면 도포됨으로써 제1 평탄화층(110)이 배치될 수 있다.
보호막(109)과 제1 평탄화층(110)을 배치하고 포토리소그래피 공정을 통해 제1 트랜지스터(120)의 제1 소스 전극(121) 또는 제1 드레인 전극(124)을 노출하는 컨택홀을 형성할 수 있다. 제1 드레인 전극(124)을 노출하는 컨택홀 영역에 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al 및 Cr 또는 이들의 합금으로 된 물질로 연결전극(145)을 배치할 수 있다.
연결전극(145) 상에 제2 평탄화층(111)이 배치될 수 있고 제2 평탄화층(111)에 연결전극(145)을 노출시키는 컨택홀을 형성하여 제1 트랜지스터(120)와 연결되는 발광소자(150)를 배치할 수 있다
발광소자(150)는 제1 트랜지스터(120)의 제1 드레인 전극(124)과 접속된 애노드 전극(151)과, 애노드 전극(151)상에 형성되는 적어도 하나의 발광 스택(152)과, 발광 스택(152)상에 형성된 캐소드 전극(153)을 구비할 수 있다.
발광 스택(152)은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층을 포함할 수 있고, 복수의 발광층이 중첩된 텐덤(Tandem)구조에서는 발광층과 발광층 사이에 전하생성층이 추가로 배치될 수 있다. 발광층의 경우 서브 화소마다 다른 색을 발광하는 경우가 있을 수 있다.
애노드 전극(151)은 제2 평탄화층(111)을 관통하는 컨택홀을 통해 노출된 연결전극(145)과 접속될 수 있다. 애노드 전극(151)은 투명 도전막 및 반사효율이 높은 불투명 도전막을 포함하는 다층 구조로 형성될 수 있다. 투명 도전막으로는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 일함수 값이 비교적 큰 재질로 이루어지고, 불투명 도전막으로는 Al, Ag, Cu, Pb, Mo, Ti 또는 이들의 합금을 포함하는 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 애노드 전극(151)은 투명 도전막, 불투명 도전막 및 투명 도전막이 순차적으로 적층된 구조로 형성되거나, 투명 도전막 및 불투명 도전막이 순차적으로 적층된 구조로 형성될 수 있다.
애노드 전극(151)은 뱅크(154)에 의해 마련된 발광 영역뿐만 아니라 제1 및 제2 트랜지스터(120, 130)와 스토리지 커패시터(140)가 배치된 화소 회로 영역과 중첩되도록 제2 평탄화층(111)상에 배치됨으로써 발광 면적이 증가될 수 있다.
발광 스택(152)은 애노드 전극(151) 상에 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성될 수 있다. 이외에도 발광 스택(152)은 전하 생성층을 더 구비 및 사이에 두고 대향하는 제1 및 제2 발광 스택들을 구비할 수도 있다.
뱅크(154)는 애노드 전극(151)을 노출시키도록 형성될 수 있다. 이러한 뱅크(154)는 포토 아크릴 같은 유기물질로 형성될 수 있으며, 반투명한 재질일 수 있으나 이에 한정되지 않고 서브 화소간 광 간섭을 방지하기 위해 불투명 재질로 형성될 수도 있다.
캐소드 전극(153)은 발광 스택(152)을 사이에 두고 애노드 전극(151)과 대향하도록 발광 스택(152)의 상부면에 형성될 수 있다. 캐소드 전극(153)은 전면 발광형 유기 발광 표시장치에 적용되는 경우, 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO) 또는 마그네슘-은(Mg-Ag)을 얇게 형성하여 투명 도전막으로 형성될 수 있다.
캐소드 전극(153) 상에 발광소자(150)를 보호하기 위한 봉지부(17)를 형성할 수 있다. 발광소자(150)는 발광 스택(152)의 유기물 특성 상 외부의 수분 내지 산소와 반응하여 흑점(dark-spot) 내지 픽셀 수축 현상(pixel shrinkage)이 발생할 수 있어 이를 방지하기 위해 캐소드 전극(153)상에 배치될 수 있다.
봉지부(17)는 제1 무기절연막(171), 이물보상층(172), 및 제2 무기절연막(173)으로 구성될 수 있다.
봉지부(17)를 형성한 상부에 터치부(18)가 배치될 수 있다. 터치부(18)는 제1 터치평탄화층(181), 터치전극(182), 및 제2 터치평탄화층(183)을 포함할 수 있다. 제1 터치평탄화층(181)과 제2 터치평탄화층(182)은 터치전극(182)이 배치되는 지점의 단차를 없애고 전기적으로 잘 절연되도록 하기 위해 배치될 수 있다.
실시 예들에 의하면, 저온 다결정 실리콘으로 이루어진 제1 트랜지스터(120)와 산화물 반도체로 이루어진 제2 트랜지스터(120)를 서로 다른 층에 배치함으로써, 디스플레이 장치(100)에 서로 다른 구동 특성을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 동일한 구동 특성을 갖는 박막 트랜지스터만을 사용할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다. 도 10은 투광 영역을 형성하기 전 표시패널을 보여주는 도면이다. 도 11a 내지 도 11c는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 비표시 영역(NDA1)은 투광 영역(TA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 비표시 영역(NDA1)은 복수 개의 댐부와 방지부가 교대로 배치되는 베젤 영역(NDA11) 및 베젤 영역(NDA11)과 투광 영역(TA) 사이에 배치되는 더미 영역(NDA12)을 포함할 수 있다.
베젤 영역(NDA11)은 표시 영역(DA)에서 연장된 복수 개의 층을 이용하여 댐부와 방지부를 형성할 수 있다.
예시적으로 제1 방지부(210)는 제1 구조물(211), 제2 구조물(212), 제3 구조물(213)을 포함하고, 제2 방지부(220)는 제5 구조물(221) 및 제6 구조물(222)을 포함할 수 있다. 그러나, 댐부와 방지부의 구조물 개수는 다양하게 변형될 수 있다.
제1 댐(301), 제1 방지부(210) 및 제2 방지부(220)는 투광 영역(TA)을 둘러싸는 폐루프(closed loop) 형상으로 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 투광 영역(TA)을 통해 표시 영역(DA)으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
더미 영역(NDA12)은 레이저 절삭시 마진을 위해 형성된 영역일 수 있다. 더미 영역(NDA12)이 없으면 레이저 절삭시 베젤 영역(NDA11)이 손상되어 수분 침투에 취약해질 수 있다. 더미 영역(NDA12)은 레이저 절삭이 용이하도록 기판(10) 상에 최소한의 층만을 배치시킬 수 있다.
실시 예에서 식각 방지층은 더미 영역(NDA12)에 배치된 유기막, 무기막, 금속층으로 정의할 수 있다. 즉, 표시 영역(DA)과 비표시 영역(DA)에 형성된 유기막, 무기막, 금속층이 더미 영역(NDA12)에도 형성되어 식각 방지층으로 기능할 수 있다. 따라서, 동일한 층이지만 배치된 영역에 따라 도면 부호가 상이할 수 있다.
본 발명에서 식각 방지층은 복수 개의 서브층을 포함할 수 있다. 복수 개의 서브층의 식각 방지 성능은 상이할 수 있다. 예시적으로 무기물로 형성된 서브층은 시간 경과에 따라 식각액에 의해 식각될 수 있는 반면, 유기물 또는 금속으로 형성된 서브층은 무기물로 형성된 서브층에 비해 상대적으로 식각 방지 성능이 우수할 수 있다.
본 실시 예에서 제1 서브층(ES11)은 봉지부의 제1 무기절연막(171)과 제2 무기절연막(173)이 연장되어 형성될 수 있고, 제2 서브층(ES12)은 터치부의 제1 터치평탄화층(181)과 제2 터치평탄화층(183)이 연장되어 형성될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로 표시 영역(DA)의 다양한 무기막과 절연막이 식각 방지층으로 사용될 수 있다.
투광 영역(TA)은 기판(10)의 제1 개구부(11)에 의해 정의되는 제1 투광 영역(D1), 제1 서브층(ES11)에 의해 정의되는 제2 투광 영역(D2), 및 제2 서브층(ES12)에 의해 정의되는 제3 투광 영역(D3)을 포함할 수 있다.
기판(10)의 제1 개구부(11)에 의해 형성된 제1 투광 영역(D1)에서는 상부 방향으로 점차 폭이 좁아지게 형성되고, 제3 투광 영역(D3)에서는 제1 투광 영역(D1)의 최소 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 또한, 제2 투광 영역(D2)은 제3 투광 영역(D3)의 폭보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 코팅층(30)이 제1 개구부(11)에 전체적으로 충진되는 경우 제1 투광 영역 내지 제3 투광 영역(D1, D2, D3)은 폭은 동일할 수도 있다 (도 5a 참조).
실시 예에 따르면, 기판(10)은 식각액을 이용하여 식각하는 반면, 제1 식각 방지층(ES1)은 레이저를 이용하여 절삭하므로 투광 영역(TA)의 폭이 두께 방향으로 상이해질 수 있다. 또한, 제1 개구부(11)의 상부로 노출된 제1 식각 방지층(ES1)을 레이저로 절삭하므로 제1 식각 방지층(ES1)의 일부는 제1 개구부(11)의 내측에 잔존하여 돌출부(P1)를 형성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 투광 영역(TA)이 형성될 영역에는 더미 댐 구조(OB1)가 형성될 수 있다. 따라서, 기판(10)의 하부에서는 투광 영역(TA)의 더미 댐 구조(OB1)를 제거하기 위해 배면을 식각하고, 상부에서는 레이저를 통해 더미 댐 구조(OB1)를 둘러싸는 제1 식각 방지층을 절삭하여 더미 댐 구조(OB1)를 제거함으로써 투광 영역(TA)을 형성할 수 있다. 이때, 기판(10)의 배면을 식각하는 위치(S1)와 레이저로 제1 식각 방지층을 절삭하는 위치(S1)는 동일할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 더미 영역(NDA12)의 기판(10) 상에는 제1 서브층(ES11)과 제2 서브층(ES12)을 포함하는 제1 식각 방지층(ES1)이 배치될 수 있다. 또한, 기판(10)의 가장자리인 제2 비표시 영역(NDA2)에는 제1 서브층(ES21)과 제2 서브층(ES22)을 포함하는 제2 식각 방지층(ES2)이 배치될 수 있다. 제1 식각 방지층(ES1)의 구조와 제2 식각 방지층(ES2)의 구조는 동일할 수 있으나 반드시 이에 한정하는 아니고 서로 상이할 수도 있다.
도 11b를 참조하면, 더미 영역(NDA12)에서 기판(10)의 배면을 식각액에 노출시키면 마스크에 커버되지 않은 부분은 식각액에 의해 식각될 수 있다. 기판(10)이 식각되면 식각액이 제1 서브층(ES11)에 접촉하게 되고 시간이 경과함에 따라 제1 서브층(ES11)이 식각될 수 있다. 제2 비표시 영역(NDA2)도 동일하게 제1 서브층(ES21)이 식각될 수 있다.
도 11c를 참조하면, 기판(10)의 배면에 코팅층(30)을 형성할 수 있다. 이때, 코팅층(30)은 더미 영역(NDA12)에 형성된 제1 개구부(11)의 내측 및 제2 비표시 영역(NDA2)에 배치된 제2 개구부(12)의 내측에 전체적으로 형성될 수 있다. 이후, 레이저(L1)를 조사하여 제1 식각 방지층(ES1) 및 제2 식각 방지층(ES2)을 절삭할 수 있다. 따라서, 원장 기판에서 복수 개의 패널 단위로 분리하는 동시에 각 표시패널에 투광 영역(TA)을 형성할 수 있다.
이때, 무기물인 제1 서브층(ES11)은 레이저 조사 위치에서 이미 제거되었으므로 레이저 절삭시 무기막에 크랙이 전파되는 현상을 개선할 수 있다.
도 11d를 참조하면, 코팅층(30)은 제1 개구부(11)와 제2 개구부(12)의 내부에 전체적으로 형성될 수도 있다. 따라서, 제1 개구부(11)와 제2 개구부(12)를 자른 단면은 일자로 평탄할 수 있다. 따라서, 투광 영역(TA)의 폭은 두께 방향으로 일정할 수 있다.
도 12a를 참조하면, 무기막으로 형성된 제1 서브층(ES11)의 형상은 무기막의 두께 또는 식각 시간에 따라 다양할 수 있다. 예시적으로 제1 서브층(ES11)의 하부층(171a)이 식각되는 폭은 제1 서브층(ES11)의 상부층(172a)이 식각되는 폭보다 클 수 있다. 또한, 제1 서브층(ES11)의 상부층(172a)의 일부는 식각되지 않을 수도 있다.
도 12b를 참조하면, 식각 방지층은 무기막과 유기막 이외에 금속막으로 구성된 서브층을 포함할 수도 있다.
예시적으로 제1 서브층(ES11)은 무기물로 구성되고 제2 서브층(ES12)은 금속으로 구성되고 제3 서브층(ES13)은 유기물로 구성될 수 있다. 각 서브층은 표시 영역(DA)에 복수 개의 층을 형성할 때 함께 형성될 수 있다.
예시적으로 제1 서브층(ES11)은 표시 영역(DA)에 버퍼층, 게이트 절연막, 평탄화층과 같은 무기막 형성시 동시에 형성할 수 있다. 제2 서브층(ES12)은 게이트 전극, 애노드 전극 등 다양한 금속층 형성시 동시에 형성할 수 있다. 또한, 제3 서브층(ES13)은 소스/드레인 전극을 덮는 평탄화층, 뱅크, 스페이서, 봉지부(17)와 같은 유기막 형성시 동시에 형성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다. 도 14a 내지 도 14c는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 실시 예에서 제1 식각 방지층(ES1)의 제1 서브층(ES11)은 액티브 버퍼층와 같은 무기막이 연장되어 형성될 수 있고, 제2 서브층(ES12)은 제1, 제2 평탄화층 또는 뱅크층와 같은 유기막이 연장되어 형성될 수 있고, 제3 서브층(ES13)은 봉지부의 제1, 제2 무기절연막이 연장되어 형성될 수 있고, 제4 서브층(ES14)은 터치부의 제1, 제2터치평탄화층와 같은 유기막이 연장되어 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면 제1무기막/제1유기막/제2무기막/제2유기막 적층 구조를 가져 식각 방지 효과가 더 우수해질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제1 식각 방지층(ES1)은 무기막/유기막 구조만 가질 수도 있다.
도 14a를 참조하면, 더미 영역(NDA12)의 기판(10) 상에는 제1 서브층(ES11), 제2 서브층(ES12), 제3 서브층(ES13), 및 제4 서브층(ES14)이 차례로 적층될 수 있다. 전술한 바와 같이 제1 서브층(ES11)은 유기막이고, 제2 서브층(ES12)은 무기막이고, 제3 서브층(ES13)은 유기막이고, 제4 서브층(ES14)은 무기막일 수 있다. 제2 비표시 영역(NDA2)에 배치된 제2 식각 방지층(ES2)도 동일한 층 구조를 가질 수 있다.
도 14b를 참조하면, 기판(10)의 배면을 식각액에 노출시키면 마스크에 커버되지 않은 부분은 식각액에 의해 식각될 수 있다. 기판(10)이 식각되면 제1 서브층(ES11)이 식각액에 접촉하게 되고 시간이 경과함에 따라 제1 서브층(ES11)이 식각될 수 있다.
도 14c를 참조하면, 기판(10)의 배면에 코팅층(30)을 형성할 수 있다. 이때, 코팅층(30)은 기판(10)에 형성된 제1 개구부(11)의 내측에도 형성될 수 있다. 이후, 레이저를 조사하여 식각 방지층을 절삭할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 식각 방지층의 절단면은 상대적으로 수직한 반면 기판(10)의 제1 개구부(11)는 테이퍼 형상을 갖는 특징이 있다. 또한, 제2 서브층(ES12), 제3 서브층(ES13) 및 제4 서브층(ES14)이 상대적으로 제1 개구부(11)의 내측으로 돌출될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표시패널을 보여주는 도면이다. 도 16은 투광 영역을 형성하기 전 표시패널을 보여주는 도면이다. 도 17a 내지 도 17c는 더미 영역에 식각 방지층을 형성하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 18a 및 도 18b는 표시패널에 투광 영역을 형성하기 위해 기판을 식각하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 19는 도 18a의 변형예이다.
도 15를 참조하면, 제1 비표시 영역(NDA1)은 투광 영역(TA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 비표시 영역(NDA1)은 복수 개의 댐부와 방지부가 교대로 배치되는 베젤 영역(NDA11) 및 베젤 영역(NDA11)과 투광 영역(TA) 사이에 배치되는 더미 영역(NDA12)을 포함할 수 있다.
베젤 영역(NDA11)은 표시 영역(DA)에서 연장된 복수 개의 유기막과 무기막을 패터닝하여 댐부와 방지부를 형성할 수 있다.
예시적으로 제1 방지부(210)는 제1 구조물(211), 제2 구조물(212), 제3 구조물(213)을 포함하고, 제2 방지부(220)는 제5 구조물(221) 및 제6 구조물(222)을 포함할 수 있다.
제1 댐(301), 제1 방지부(210) 및 제2 방지부(220)는 투광 영역(TA)을 둘러싸는 폐루프(closed loop) 형상으로 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 투광 영역(TA)을 통해 표시 영역(DA)으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 예에서 제1 서브층(ES11)은 봉지부의 제1 무기절연막과 제2 무기 절연막이 연장되어 형성될 수 있고, 제2 서브층(ES12)은 터치부의 제1터치평탄화층과 제2터치평탄화층이 연장되어 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제1 서브층(ES11)은 봉지부의 제1 무기절연막과 제2 무기 절연막 중 어느 하나의 층으로만 형성될 수 있다. 또한, 제2 서브층(ES12)은 터치부의 제1터치평탄화층과 제2터치평탄화층 중 어느 하나의 층으로만 형성될 수 있다.
제1 서브층(ES11)은 더미 영역(NDA12)의 일부 영역에만 형성될 수 있다. 즉, 제1 서브층(ES11)은 투광 영역(TA)에서 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 이에 반해, 제2 서브층(ES12)은 투광 영역(TA)까지 연장될 수 있다. 즉, 제1 서브층(ES11)과 투광 영역(TA) 사이의 이격 거리(d11)는 제2 서브층(ES12)과 투광 영역(TA) 사이의 이격 거리보다 길 수 있다.
제2 서브층(ES12)은 제1 서브층(ES11)의 끝단에서 기판(10)을 향해 돌출되는 제1 돌출부(P11) 및 제1 돌출부(P11)에서 기판(10)의 제1 개구부(11)를 향해 돌출되는 제2 돌출부(P12)를 포함할 수 있다.
이때, 제2 돌출부(P12)의 높이는 기판(10)의 상면보다 높게 형성될 수 있다. 제2 돌출부(P12)와 기판(10)의 상면 사이의 수직 방향 이격 거리(d12)는 제1 서브층(ES11)의 두께와 동일할 수 있다.
제2 돌출부(P12)의 하부면에는 코팅층(30)이 형성될 수 있다. 코팅층(30)은 기판(10)의 제1 개구부(11)와 제2 돌출부(P12)의 하부면에 일정 두께로 형성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 코팅층(30)은 제1 개구부(11)에 전체적으로 충진될 수도 있다.
도 16을 참조하면, 제1 서브층(ES11)은 더미 영역(NDA12)에서 삽입홈(H1)이 형성되어 절단된 부분을 포함하는 반면, 제2 서브층(ES12)은 베젤 영역(NDA11)에서 투광 영역(TA)까지 연속적으로 형성될 수 있다. 따라서, 제2 서브층(ES12)은 삽입홈(H1)에 대응되는 제1 돌출부(P11)가 형성될 수 있다. 제1 돌출부(P11)는 투광 영역(TA)의 더미 댐 구조(OB1)를 둘러싸도록 폐루프를 형성할 수 있다.
도 17a 내지 도 17c를 참조하면, 도 17a와 같이 더미 영역의 기판(10) 상에 제1 서브층(ES11)을 형성한 후, 도 17b와 같이 제1 서브층(ES11)의 일부를 제거하여 삽입홈(H1)을 형성할 수 있다. 이후 도 17c와 같이 제1 서브층(ES11) 상에 제2 서브층(ES12)을 형성하면 제2 서브층(ES12)의 일부가 삽입홈(H1)에 삽입될 수 있다. 따라서, 제2 서브층(ES12)은 삽입홈(H1)에 삽입되어 기판(10)과 접촉하는 제1 돌출부(P11)가 형성될 수 있다.
도 18a를 참조하면, 제1 서브층(ES11)은 더미 댐 구조(OB1)를 둘러싸도록 배치되며 제2 서브층(ES12)은 제1 서브층(ES11)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
기판(10)의 배면에는 더미 댐 구조(OB1)를 제거하기 위해 제1 개구부(11)를 형성할 수 있다. 제1 개구부(11)는 더미 댐 구조(OB1)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 예시적으로 기판(10)의 배면에는 제1 개구부(11)가 형성될 영역을 제외한 나머지 영역에 마스크를 형성한 후 식각액에 접촉시킬 수 있다.
제2 서브층(ES12)은 기판(10)의 배면에 제1 개구부(11)가 형성되어 무기막인 제1 서브층(ES11)이 식각액에 노출될 수 있다.
도 18b를 참조하면, 소정 시간 경과 후 제1 서브층(ES11)은 식각액에 의해 식각될 수 있다. 이에 반해 유기막인 제2 서브층(ES12)은 시간이 경과하여도 식각액에 의해 식각되지 않을 수 있다. 따라서, 투광 영역(TA)에는 제1 서브층(ES11)으로 둘러싸인 더미 댐 구조(OB1)가 제거될 수 있다.
이후, 기판(10)의 제1 개구부(11)의 내측면과 제2 서브층(ES12)의 내부면에 코팅층(30)을 형성할 수 있다. 코팅층(30)은 제1 개구부(11)의 내부에 전체적으로 충진될 수도 있다.
이후, 레이저(L1)를 이용하여 제2 서브층(ES12)을 절단함으로써 투광 영역(TA)을 형성할 수 있다.
도 19를 참조하면, 식각 방지층은 유기막, 무기막, 금속막으로 이루어진 복수 개의 층이 적층되어 형성될 수 있다. 예시적으로 제1 서브층(ES11)은 무기막으로 이루어질 수 있고, 제2 서브층(ES12)은 유기막으로 이루어질 수 있고, 제3 서브층(ES13)은 무기막으로 이루어질 수 있고, 제4 서브층(ES14)은 유기막으로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 서브층(ES11)은 무기막으로 이루어질 수 있고, 제2 서브층(ES12)은 금속막으로 이루어질 수 있고, 제3 서브층(ES13)과 제4 서브층(ES14)은 유기막으로 이루어질 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시장치의 개념도이다.
도 20을 참조하면, 실시 예에 따른 표시장치는 표시패널의 전면이 표시 영역(DA)으로 구성될 수 있다. 따라서, 풀 스크린 디스플레이(Full-screen display)가 가능해질 수 있다. 표시장치는 표시패널 자체일 수도 있고, 표시패널과 구동부를 포함하는 개념일 수도 있다.
표시 영역(DA)은 제1 표시 영역(DA)과 제2 표시 영역(CA)을 포함할 수 있다. 제1 표시 영역(DA)과 제2 표시 영역(CA)은 모두 영상을 출력하지만 해상도가 상이할 수 있다. 예시적으로 제2 표시 영역(CA)에 배치된 복수 개의 제2 픽셀의 해상도는 제1 표시 영역(DA)에 배치된 복수 개의 제1 픽셀의 해상도보다 낮을 수 있다. 제2 표시 영역(CA)에 배치된 복수 개의 제2 픽셀의 해상도가 낮아지는 만큼 제2 표시 영역(CA)에 배치된 센서(40)에 상대적으로 많은 광량을 주입할 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제2 표시 영역(CA)이 충분한 광 투과율을 갖거나 적절한 보상 알고리즘이 구현될 수 있다면 제1 표시 영역(DA)의 해상도와 제2 표시 영역(CA)의 해상도는 동일할 수도 있다.
제2 표시 영역(CA)은 센서(40)가 배치된 영역일 수 있다. 제2 표시 영역(CA)은 각종 센서와 중첩되는 영역이므로 영상의 대부분을 출력하는 제1 표시 영역(DA)보다 면적이 작을 수 있다.
센서(40)는 이미지 센서, 근접 센서, 조도 센서, 제스처 센서, 모션 센서, 지문 인식 센서 및 생체 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예시적으로 제1 센서는 조도 센서 또는 적외선 센서일 수 있고 제2 센서는 이미지 또는 동영상을 촬영하는 카메라일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.
제1 표시 영역(DA)의 픽셀 어레이는 PPI가 높은 복수의 픽셀 그룹들이 배치된 픽셀 영역을 포함할 수 있다. 제2 표시 영역(CA)의 픽셀 어레이는 투광영역에 의해 이격되어 상대적으로 PPI가 낮은 복수의 픽셀 그룹들이 배치된 픽셀 영역을 포함할 수 있다. 제2 표시 영역(CA)에서 외부 광은 광 투과율이 높은 투광영역을 통해 표시패널을 투과하여 표시패널 아래의 센서에 수광될 수 있다.
기판(10)은 제2 표시 영역(CA)에 배치된 제1 개구부(11)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(11)는 커버 글라스(20)에서 가까워질수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제1 개구부(11)는 커버 글라스(20)에서 가까워질수록 폭이 넓어질 수도 있고, 두께 방향으로 폭이 일정할 수도 있다. 제1 개구부(11)의 테이퍼 형상은 사용되는 식각액의 종류 및 식각 방법에 의해 다양하게 변형될 수 있다.
기판(10)의 제1 개구부(11) 상에는 제1 식각 방지층(ES1)이 배치될 수 있다. 또한, 기판(10)의 가장자리 상에는 제2 식각 방지층(ES2)이 배치될 수 있다. 제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 기판(10)의 식각시 식각액이 패널 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 식각액에 강한 유기 물질을 포함할 수 있다. 예시적으로 식각 방지층은 폴리에스터계 고분자, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리올레핀계 고분자 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
제1 식각 방지층(ES1)과 제2 식각 방지층(ES2)은 회로부(13), 소자부(15), 봉지부(17), 터치부(18)를 구성하는 층 중에서 적어도 하나의 층으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 별도의 공정을 추가하지 않고도 식각 방지층을 형성할 수 있다.
기판(10)의 배면에는 코팅층(30)이 형성될 수 있다. 코팅층(30)은 예를 들면, 폴리에스터계 고분자, 아크릴계 고분자를 포함하는 유기물질로 형성될 수 있다.
표시패널의 가장자리에는 제2 비표시 영역(NDA2)이 배치될 수 있다. 제2 비표시 영역(NDA2)은 원장 기판에서 복수 개의 패널을 분리시 필요한 마진 부분일 수 있다.
기판(10)은 가장자리에 형성된 제2 경사면(12a)을 포함할 수 있다. 제2 경사면(12a)은 제1 개구부(11)에 형성된 제1 경사면(11a)과 동일한 각도 및 동일 깊이를 가질 수 있다. 제1 개구부(11)와 제2 경사면(12a)은 식각액에 의해 동시에 형성되므로 경사 각도 및 식각 깊이가 동일할 수 있다.
실시 예에 따르면, 식각액을 이용하여 원장 기판을 식각하여 복수 개의 표시패널로 분리하는 과정에서 각 표시패널의 기판(10)에 제1 개구부(11)를 형성할 수 있다. 따라서, 강성을 저하시키지 않고 별도의 추가 장비 없이 개구부를 형성하여 투광 효율을 개선할 수 있다.
10: 기판
11: 제1 개구부
12: 회로층
15: 소자층
TA: 투광 영역
ES1: 제1 식각 방지층
ES2: 제2 식각 방지층
11: 제1 개구부
12: 회로층
15: 소자층
TA: 투광 영역
ES1: 제1 식각 방지층
ES2: 제2 식각 방지층
Claims (20)
- 표시 영역 및 투광 영역을 포함하는 글라스 기판;
상기 표시 영역 상에 배치되는 회로부; 및
상기 회로부 상에 배치되는 소자부를 포함하고,
상기 글라스 기판은 상기 투광 영역과 대응되는 위치에 배치된 제1 개구부를 포함하고,
상기 글라스 기판 상에 배치되어 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제1 식각 방지층을 포함하는 표시패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 식각 방지층은 상기 제1 개구부의 내측으로 돌출되는 돌출부를 포함하는 표시패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 식각 방지층은 유기물을 포함하는 표시패널.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 개구부의 내측면의 경사 각도와 상기 돌출부의 측면의 경사 각도는 상이한 표시패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 식각 방지층은 상기 기판 상에 배치되는 제1 서브층, 상기 제1 서브층 상에 배치되는 제2 서브층을 포함하고,
상기 제1 서브층은 무기물을 포함하고,
상기 제2 서브층은 유기물을 포함하는 표시패널.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 식각 방지층은 상기 제1 서브층과 상기 제2 서브층 사이에 배치되는 제3 서브층을 포함하고,
상기 제3 서브층을 금속을 포함하는 표시패널.
- 제5항에 있어서,
상기 제2 서브층은 상기 제1 서브층보다 상기 제1 개구부 내측으로 더 돌출되는 표시패널.
- 제1항에 있어서,
상기 기판은 가장자리에 형성된 제2 경사면을 포함하고,
상기 제2 경사면의 각도는 상기 제1 개구부의 내측면의 경사 각도와 동일한 표시패널.
- 제2항에 있어서,
상기 기판의 배면, 상기 제1 개구부의 내측면 및 상기 돌출부의 하면에 형성되는 코팅층을 포함하는 표시패널.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 서브층은 삽입홈을 포함하고,
상기 제2 서브층은 상기 삽입홈에 배치되는 제1 돌출부를 포함하는 표시패널.
- 제10항에 있어서,
상기 제2 서브층은 상기 제1 개구부의 내측으로 돌출되는 제2 돌출부를 포함하고,
상기 제2 돌출부는 상기 기판의 상면보다 높게 배치되는 표시패널.
- 제5항에 있어서,
상기 표시 영역은,
버퍼층,
상기 버퍼층 상에 배치되는 반도체층,
상기 반도체층 상에 배치되는 게이트 절연막,
상기 게이트 절연막 상에 배치되는 게이트 전극,
상기 게이트 전극 상에 배치되는 제1 절연막,
상기 제1 절연막 상에 배치되는 소스 전극 및 드레인 전극,
상기 소스 전극 및 드레인 전극 상에 배치되는 평탄화층,
상기 평탄화층 상에 배치되는 뱅크층을 포함하고,
상기 제2 서브층은 상기 평탄화층 또는 뱅크층이 상기 투광 영역으로 연장되어 형성된 표시패널.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 서브층은 상기 버퍼층이 상기 투광 영역으로 연장되어 형성된 표시패널.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 경사면 상에 배치되는 제2 식각 방지층을 포함하고,
상기 제1 식각 방지층과 상기 제2 식각 방지층의 층 구조는 동일한 표시패널.
- 표시 영역 및 투광 영역을 포함하는 글라스 기판;
상기 표시 영역 상에 배치되는 회로부; 및
상기 회로부 상에 배치되는 소자부를 포함하고,
상기 글라스 기판은 상기 투광 영역에 대응되는 위치에 배치된 제1 개구부 및 측면에 형성된 제2 경사면을 포함하고,
상기 제1 개구부의 내측면의 경사 각도와 상기 제2 경사면의 경사 각도는 동일한 표시패널.
- 제14항에 있어서,
상기 제1 개구부 상에 배치되는 제1 식각 방지층 및 상기 제2 경사면 상에 배치되는 제2 식각 방지층을 포함하는 표시패널.
- 제16항에 있어서,
상기 제1 식각 방지층과 상기 제2 식각 방지층의 층 구조는 동일한 표시패널.
- 제16항에 있어서,
상기 제1 식각 방지층은 상기 제1 개구부 내측으로 돌출되는 돌출부를 포함하는 표시패널.
- 표시 영역 및 투광 영역을 포함하는 글라스 기판;
상기 표시 영역 상에 배치되는 회로부;
상기 회로부 상에 배치되는 소자부; 및
상기 투광 영역의 하부에 배치되는 전자 디바이스를 포함하고,
상기 글라스 기판은 상기 투광 영역에 대응되는 위치에 배치된 제1 개구부를 포함하고,
상기 글라스 기판 상에 배치되어 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제1 식각 방지층을 포함하는 표시장치.
- 제19항에 있어서,
상기 글라스 기판은 가장자리에 형성된 제2 경사면을 포함하고,
상기 제2 경사면의 각도는 상기 제1 개구부의 경사 각도와 동일한 표시장치.
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