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KR102437099B1 - 디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법 - Google Patents

디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법 Download PDF

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KR102437099B1
KR102437099B1 KR1020210111873A KR20210111873A KR102437099B1 KR 102437099 B1 KR102437099 B1 KR 102437099B1 KR 1020210111873 A KR1020210111873 A KR 1020210111873A KR 20210111873 A KR20210111873 A KR 20210111873A KR 102437099 B1 KR102437099 B1 KR 102437099B1
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area
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이고은
홍상민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 (a) 제1 기판 상에 제1 폭을 가지는 제1 영역과 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 가지는 제2 영역을 가지는 금속층을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 밀봉 부재를 형성하는 것으로서, 제1 형성 폭(forming width)을 가지는 제1 밀봉 영역과, 상기 제1 형성 폭보다 넓은 제2 형성 폭을 가지는 제2 밀봉 영역을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 밀봉 영역이 상기 제1 영역에 중첩되고, 상기 제2 밀봉 영역이 상기 제2 영역에 중첩되도록 상기 제1, 제2 기판을 배치하는 단계; 및 (d) 상기 밀봉 부재를 용융 및 경화시킴으로써, 상기 제1, 제2 기판이 상기 밀봉 부재에 의해 밀봉된 디스플레이 모듈을 형성하는 단계;를 포함하는 디스플레이 디바이스의 제조방법을 개시한다.

Description

디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법{Display module, display device and method for manufacturing the same}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)를 구비한 유기 발광 디스플레이(Organic light emitting display), 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 모듈은 스마트 폰, 태블릿 퍼스널 컴퓨터, 초슬림 노트북, 디지털 카메라, 캠코더, 휴대 정보 단말기와 같은 모바일 기기용 디스플레이 디바이스나, 초박형 텔레비전과 같은 디스플레이 디바이스에 적용할 수 있어서 각광받고 있다.
이러한 디스플레이 모듈은 디스플레이 소자를 외부로부터 보호하기 위하여 씰링(Sealing)을 해야 한다. 이를 위하여, 복수의 기판 사이에 밀봉 부재를 도포하고, 레이저 빔을 조사하여 경화시키는 방식으로 복수의 기판을 접합하게 된다.
본 발명의 실시예들은 안테나의 수신 감도를 유지하면서도 밀봉 부재에 의한 제1 기판 및 제2 기판의 합착 강도를 높일 수 있는 디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는,
(a) 제1 기판 상에, 적어도 하나의 디스플레이 소자와, 상기 디스플레이 소자를 둘러싸며, 제1 폭을 가지는 제1 영역과 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 가지는 제2 영역을 가지는 금속층을 형성하는 단계;
(b) 제2 기판 상에 상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 밀봉 부재를 형성하는 것으로서, 제1 형성 폭(forming width)을 가지는 제1 밀봉 영역과, 상기 제1 형성 폭보다 넓은 제2 형성 폭을 가지는 제2 밀봉 영역을 형성하는 단계;
(c) 상기 제2 기판의 밀봉 부재가 상기 제1 기판에 대향하며, 상기 제1 밀봉 영역이 상기 제1 영역에 중첩되고, 상기 제2 밀봉 영역이 상기 제2 영역에 중첩되도록 상기 제1, 제2 기판을 배치하는 단계; 및
(d) 상기 밀봉 부재를 용융 및 경화시킴으로써, 상기 제1, 제2 기판이 상기 밀봉 부재에 의해 밀봉된 디스플레이 모듈을 형성하는 단계;를 포함하는, 디스플레이 디바이스의 제조방법을 제공한다..
본 실시예에 있어서, 상기 밀봉 부재가 용융 및 경화되는 과정에서, 상기 제1 밀봉 영역은 상기 제1 형성 폭에서 제1 밀봉 폭(sealing width)으로 변형되며, 상기 제2 밀봉 영역은 상기 제2 형성 폭에서 제2 밀봉 폭으로 변형되며, 상기 제1 밀봉 폭과 상기 제2 밀봉 폭의 차이는 5% 이하일 수 있다.
본 실시예에 있어서, (e) 안테나의 적어도 일부에 상기 금속층의 제2 영역이 중첩되도록 상기 디스플레이 모듈을 하우징에 배치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 밀봉 영역의 제1 형성 폭은 상기 제1 영역의 제1 폭보다 좁고, 상기 제2 밀봉 영역의 제2 형성 폭은 상기 제2 영역의 제2 폭보다 넓도록, 상기 밀봉 부재를 상기 제2 기판 상에 형성할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 밀봉 영역의 상기 제1 밀봉 폭은 상기 제1 형성 폭보다 넓고, 상기 제2 밀봉 영역의 상기 제2 밀봉 폭은 상기 제2 형성 폭보다 넓을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 밀봉 부재가 용융 및 경화되는 과정에서, 밀봉 부재의 두께가 감소하며, 상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 두께는 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 두께보다 얇을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 밀봉 부재에 레이저 빔이 조사되어, 상기 밀봉 부재가 용융 및 경화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징에 배치되는 적어도 하나의 안테나와, 상기 안테나를 커버하도록 상기 하우징에 배치되는 디스플레이 모듈을 구비하는 디스플레이 디바이스로서,
상기 디스플레이 모듈은,
디스플레이 소자가 마련된 제1 기판;
상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판;
상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 상기 제1 기판 상에 마련되는 것으로, 제1 폭(width)을 가지는 제1 영역과, 상기 제1 폭보다 얇은 제2 폭을 가지는 제2 영역이 마련된 금속층; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 배치되며, 상기 제1 영역에 중첩되며 제1 밀봉 폭을 가지는 제1 밀봉 영역과, 상기 제2 영역에 중첩되며 제2 밀봉 폭을 가지는 제2 밀봉 영역이 마련된 밀봉 부재;를 포함하며,
상기 디스플레이 모듈의 상기 제1 밀봉 폭과 상기 제2 밀봉 폭의 차이는 5% 이하이며, 상기 디스플레이 모듈은 상기 안테나의 적어도 일부가 상기 금속층의 상기 제2 영역에 중첩되도록 상기 하우징에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1, 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 향하는 방향으로 제1, 제2 밀봉 두께를 가지며, 상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 두께는 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 두께보다 얇을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 폭에 대한 상기 제1 영역과 중첩되는 제1 밀봉 영역의 폭의 비율은, 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 폭에 대한 상기 제2 영역과 중첩되는 제2 밀봉 영역의 폭의 비율보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 금속층은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 더 포함하며, 상기 연결 영역은 적어도 일부가 폭이 변할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 각각은 폭이 일정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는,
디스플레이 소자가 마련된 제1 기판;
상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판;
상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 상기 제1 기판 상에 마련되는 것으로, 제1 폭(width)을 가지는 제1 영역과, 상기 제1 영역과 연결되며 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 가지는 제2 영역이 마련된 금속층; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 배치되며, 상기 제1 영역에 중첩되며 제1 밀봉 폭(sealing width)을 가지는 제1 밀봉 영역과, 상기 제2 영역에 중첩되며 제2 밀봉 폭을 가지는 제2 밀봉 영역이 마련된 밀봉 부재;를 포함하며,
상기 제1 밀봉 폭과 상기 제2 밀봉 폭의 차이는 상기 제1 밀봉 폭의 5% 이하인, 디스플레이 모듈을 을 제공한다.
본 실시예에 있어서 본 실시예에 있어서, 상기 제1, 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 향하는 방향으로 제1, 제2 밀봉 두께를 가지며, 상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 두께는 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 두께보다 얇을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 폭에 대한 상기 제1 영역과 중첩되는 제1 밀봉 영역의 폭의 비율은, 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 폭에 대한 상기 제2 영역과 중첩되는 제2 밀봉 영역의 폭의 비율보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 금속층은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 더 포함하며, 상기 연결 영역은 적어도 일부가 폭이 변할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 각각은 폭이 일정할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법은 안테나의 수신 감도를 유지하면서도 밀봉 부재에 의한 제1 기판 및 제2 기판의 합착 강도를 높일 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 모듈, 디스플레이 디바이스의 내충격 신뢰성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 평면도이며,
도 2는 1의 II-II 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 밀봉 구조를 보다 자세히 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4의 디스플레이 모듈의 일부를 확대한 부분 확대도이다.
도 6a 내지 도 6e는 도 5에 개시된 금속층의 변형예들을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 1에 개시된 디스플레이 모듈의 제조방법의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7d의 디스플레이 모듈에서 확대된 부분을 광학 현미경으로 나타낸 것이다.
도 9는, 도 8과 실질적으로 동일한 부분을, 제1 밀봉 영역의 제1 형성 폭과 제2 밀봉 영역의 제2 형성 폭을 610 um로 동일하게 형성하고 경화 과정을 마친 상태를 광학 현미경으로 나타낸 것이다.
도 10a는 도 7d의 제1 밀봉 영역을 두께 방향으로 절단한 단면도이며, 도 10b는 도 7d의 제2 밀봉 영역을 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서 제1 밀봉 영역 및 제2 밀봉 영역을 두께 방향으로 절단하여 전자 현미경으로 나타낸 것이다.
도 12a 및 도 12b는 도 1의 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
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, 제1, 제2, 제3 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 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.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(100)의 평면도이며, 도 2는 1의 II-II 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 디스플레이 모듈(100)은, 제1 기판(20)과, 제1 기판(20)에 대향하도록 배치되는 제2 기판(30)과, 제1 기판(20)과 제2 기판(30) 사이에 배치되어 제1 기판(20)과 제2 기판(30)을 접합하는 밀봉 부재(310)를 포함한다.
제1 기판(20) 상에는 디스플레이 소자(210)가 마련된다. 제1 기판(20)은 강성을 가지는 글래스 기판이거나, 폴리머 기판이거나, 유연성(flexibility)를 가지는 필름이거나, 금속 기판이거나, 이들의 복합 기판일 수 있다. 디스플레이 소자(210)는 유기발광소자(OLED), 액정표시소자, 또는 전기영동표시소자 등으로 화상을 구현할 수 있는 디스플레이 소자를 일컫는다.
제2 기판(30)은 투명한 부재로 마련될 수 있다. 그에 따라, 디스플레이 소자(210)에 구현된 화상을 제2 기판(30)을 통해 외부로 노출시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 기판(30)은 터치패널의 역할을 할 수 있도록 터치 스크린 패턴이 형성된 온-셀 터치 스크린 패널(on-cell touch screen panel)을 더 포함할 수 있다.
제2 기판(30) 상에는 편광필름, 컬러필터 또는 보호 윈도우(미도시)가 더 구비될 수 있다.
밀봉 부재(310)는 제1 기판(20)과 제2 기판(30) 사이에 디스플레이 소자(210)를 둘러싸도록 배치되며, 제1 기판(20)과 제2 기판(30) 사이의 내부공간(S)을 밀봉한다. 밀봉 부재(310)는 디스플레이 소자(210)가 형성된 내부 공간(S)으로 산소, 수분 등이 유입되는 것을 방지한다. 또한, 밀봉 부재(310)는 제1 기판(20)과 제2 기판(30)을 안정적으로 합착하여 기구 강도를 향상시킬 수 있다. 상기 제1 기판(20)과 제2 기판(30) 사이의 내부공간(S)에는 흡습제나 충진재 등이 위치할 수 있다.
밀봉 부재(310)는 무기물일 수 있다. 예를 들면, 밀봉 부재(310)는 글래스 프릿(glass firt)일 수 있다. 밀봉 부재(310)는 디스펜서 또는 스크린 인쇄법으로 도포하여 형성될 수 있다. 글래스 프릿은, 일반적으로 파우더 형태의 유리 원료를 의미하지만, 본 개시에서는 이에 한정되지 않으며 SiO2 등의 주재료에 레이저 또는 적외선 흡수재, 유기 바인더, 열팽창 계수를 감소시키기 위한 필러(filler) 등이 포함된 페이스트 상태를 포함할 수 있다. 밀봉 부재(310)에 레이저 빔이 조사되고, 그에 따라 밀봉 부재(310)가 용융 및 경화되어, 제1 기판(20)과 제2 기판(30)이 접합될 수 있다.
밀봉 부재(310)와 제1 기판(20) 사이에는, 밀봉 부재(310)의 합착 강도를 개선하기 위한 금속층(250)이 마련된다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(100)의 밀봉 구조를 보다 자세히 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 모듈(100)은 제1 기판(20), 제2 기판(30) 및 제1, 제2 기판(20, 30) 사이에 배치된 밀봉 부재(310)를 포함한다. 디스플레이 모듈(100)은 화상을 표시하는 표시부(DA)와 표시부(DA)를 밀봉하는 밀봉부(SA)를 포함한다.
제1 기판(20) 상에는 버퍼층(211)이 더 포함될 수 있다. 버퍼층(211)은 제1 기판(20) 상면에 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(211)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물 또는 이들의 적층체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(211)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다. 버퍼층(211)은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
표시부(DA)에는 화상을 구현하는 디스플레이 소자(210)가 배치된다. 디스플레이 소자(210)는 유기발광소자(OLED), 액정 소자, 또는 전기영동 소자일 수 있다. 도 3에서는, 디스플레이 소자(210)가 유기발광소자(OLED)인 경우를 예를 들어 설명하겠으나, 이는 예시적인 것일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
제1 박막트랜지스터(TFT1)는 제1 활성층(212a), 제1 게이트전극(214a), 제1 소스 전극(216a) 및 제1 드레인 전극(217a)으로 구성된다. 제1 게이트전극(214a)과 제1 활성층(212a) 사이에는 이들 간의 절연을 위한 제1 게이트 절연막(213a)이 개재되어 있다. 제1 게이트 전극(214a)은 제1 게이트 절연막(213a) 상에서 제1 활성층(212a)의 일부분과 중첩되도록 형성된다. 제1 박막트랜지스터(TFT1)은 유기발광소자(OLED)의 하부에 배치되며, 유기발광소자(OLED)를 구동하는 구동 박막트랜지스터일 수 있다.
제2 박막트랜지스터(TFT2)는 제2 활성층(212b), 제2 게이트전극(214b), 제2 소스 전극(216b) 및 제2 드레인 전극(217b)으로 구성된다. 제2 게이트전극(214b)과 제2 활성층(212b) 사이에는 이들 간의 절연을 위한 제1 게이트 절연막(213a)이 개재되어 있다. 제2 게이트전극(214b)는 제1 게이트 절연막(213a) 상에서 제2 활성층(212b)의 일부분과 중첩되도록 형성된다.
제1 활성층(212a) 및 제2 활성층(212b)은 버퍼층(211) 상에 마련될 수 있다. 제1 활성층(212a) 및 제2 활성층(212b)은 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 폴리 실리콘(poly silicon)과 같은 무기 반도체나, 유기 반도체가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 활성층(212a)는 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 또는 하프늄(Hf) 과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
제1 게이트 절연막(213a)은 버퍼층(211) 상에 마련되어 상기 제1 활성층(212a) 및 제2 활성층(212b)을 덮는다. 제2 게이트 절연막(213b)는 상기 제1 게이트 전극(214a) 및 제2 게이트전극(214b)를 덮으며 형성된다.
상기 제1 게이트전극(214a) 및 제2 게이트전극(214b)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, Cr 등의 단일막이나, 다층막을 포함하거나, Al:Nd, Mo:W 와 같은 합금을 포함할 수 있다.
제1 게이트 절연막(213a) 및 제2 게이트 절연막(213b)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물이나, 금속 산화물과 같은 무기막을 포함할 수 있으며, 이들이 단일층으로 형성되거나, 복층으로 형성될 수 있다.
제2 게이트절연막(213b) 상에 층간절연막(215)이 형성된다. 상기 층간절연막(215)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물 등과 같은 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 층간절연막(215)은 유기막을 포함할 수 있다.
층간절연막(215) 상에 제1 소스 전극(216a)과 제1 드레인 전극(217a)이 형성된다. 제1 소스 전극(216a)와 제1 드레인 전극(217a) 각각은 콘택홀을 통해 제1 활성층(212a)과 콘택된다. 또한, 층간절연막(215) 상에 제2 소스 전극(216b)과 제2 드레인 전극(217b)이 형성되며, 제2 소스 전극(216b)과 제2 드레인 전극(217b) 각각 은 콘택홀을 통해 제2 활성층(212b)과 콘택된다. 제1 소스 전극(216a), 제2 소스 전극(216b), 제1 드레인 전극(217a) 및 제2 드레인 전극(217b)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 전도성 물질 등을 포함할 수 있다.
상기와 같은 박막트랜지스터(TFT)의 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 박막트랜지스터의 구조가 적용 가능하다. 예를 들면, 상기 박막트랜지스터(TFT)는 탑 게이트 구조로 형성된 것이나, 제1 게이트전극(214a)이 제1 활성층(212a) 하부에 배치된 바텀 게이트 구조로 형성될 수도 있다.
표시부(DA)에는 캐패시터(230)가 포함될 수 있다. 캐패시터(230)는 디스플레이소자(210)로 공급되는 데이터 신호를 저장하거나 디스플레이소자의 전압강하를 보상하는 역할을 할 수 있다.
캐패시터(230)는 제1 캐패시터 전극(230a) 및 제2 캐패시터 전극(230b)과 그 사이에 제2 게이트 절연막(213b)으로 구성될 수 있다. 제1 캐패시터 전극(230a)은 제2 게이트전극(214b)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 제2 캐패시터 전극(230b)은 제1 게이트전극(214a)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
평탄화막(218)은 상기 박막트랜지스터(TFT1,2) 및 캐패시터(130)을 덮으며, 층간절연막(215) 상에 구비된다. 평탄화막(218)은 그 위에 형성될 유기발광소자(OLED)의 발광효율을 높이기 위해 막의 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 평탄화막(218)은 제1 드레인 전극(217a)의 일부를 노출시키는 관통홀을 가질 수 있다.
평탄화막(218)은 절연체로 구비될 수 있다. 예를 들면, 평탄화막(218)은 무기물, 유기물, 또는 유/무기 복합물로 단층 또는 복수층의 구조로 형성될 수 있으며, 다양한 증착방법에 의해서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 평탄화막(218)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 실시예는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 평탄화막(218)과 층간절연막(215) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
유기발광소자(OLED)는 상기 평탄화막(218) 상에 배치되며, 제1 전극(221), 유기 발광층을 포함하는 중간층(220), 제2 전극(222)을 포함한다. 화소 정의막(219)은 상기 평탄화막(218) 및 상기 제1 전극(221)의 일부를 덮으며 배치되며, 화소 영역(PA)과 비화소 영역(NPA)을 정의한다.
유기발광소자(OLED)의 제1 전극(221)과 제2 전극(222)에서 주입되는 정공과 전자는 중간층(220)의 유기 발광층에서 결합하면서 빛이 발생할 수 있다.
중간층(220)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(220)은 유기 발광층을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(220)은 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다.
중간층(220) 상에는 제2 전극(222)이 형성된다. 제2 전극(222)는 제1 전극(221)과 전계를 형성하여, 중간층(220)에서 광이 방출될 수 있게 한다. 제1 전극(221)는 화소 마다 패터닝될 수 있으며, 제2 전극(222)은 모든 화소에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다. 제2 전극(222)는 표시부(22)의 가장자리에 배치된 전원배선(240)과 회로배선(241)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있다. 제1 전극(221)은 애노드 전극, 제2 전극(222)은 캐소드 전극으로 기능할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 전극(221)이 캐소드 전극, 제2 전극(222)이 애노드 전극으로 기능할 수 있다.
도면에서는 하나의 유기발광소자(OLED)만을 도시하였으나, 표시부(DA)는 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함할 수 있다. 각 유기발광소자(OLED) 마다 하나의 화소를 형성할 수 있으며, 각 화소별로 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 색을 구현할 수 있다.
보호층(미도시)은 제2 전극(222) 상에 배치될 수 있으며, 유기발광소자(OLED)를 덮어 보호하는 역할을 할 수 있다. 보호층(미도시)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다.
스페이서(223)는 상기 제1 기판(20)과 상기 제2 기판(30)(30) 사이에 배치되어 제1 기판(20)과 제2 기판(30)의 간격을 유지할 수 있다. 스페이서(223)는 외부 충격에 의해 표시 특성이 저하되지 않기 위해 마련된 것일 수 있다.
일부 실시예에서, 스페이서(223)는 화소 정의막(219) 상에 마련된다. 스페이서(223)는 화소 정의막(219)으로부터 제2 기판(30) 방향으로 돌출되어 마련될 수 있다. 일부 실시예에서, 화소 정의막(219) 및 스페이서(223)는 감광성 물질을 사용하여 사진 공정 또는 사진 식각 공정을 통해 일체로 형성될 수 있다. 즉, 하프톤 마스크를 사용하여 노광 공정을 통해 노광량을 조절하여 화소 정의막(219) 및 스페이서(223)를 동시에 형성할 수 있다.
스페이서(223)의 상부에는 제2 전극(222) 및/또는 보호층(미도시)이 배치될 수 있다.
밀봉부(SA)에는 디스플레이 소자(210)를 둘러싸는 밀봉 부재(310)가 배치될 수 있다. 밀봉부(SA)는 제1 기판(20)과 제2 기판(30)이 서로 합착되는 부분으로, 표시부(DA)로 산소, 수분 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
밀봉부(SA)에는 밀봉 부재(310)의 합착 성능을 향상시키기 위한 금속층(250)이 마련될 수 있다. 금속층(250)은 밀봉 부재(310)와 제1 기판(20) 사이에 배치될 수 있다. 일 예로서, 금속층(250)은 디스플레이 소자(210)를 둘러싸도록 제1 기판(20) 상에 배치될 수 있다.
제1, 제2 기판(20, 30)을 접합시키는 과정에서, 밀봉 부재(310)에 레이저 빔이 조사될 수 있다. 이와 같이 밀봉 부재(310)에 레이저 빔이 조사될 때, 금속층(250)은 레이저 빔을 반사시켜 밀봉 부재(310)의 하부에 열을 전달할 수 있다. 그리하여, 레이저 빔에 의해 전달된 열이 밀봉 부재(310)의 상부는 물론 하부까지 충분히 전달되도록 함으로써, 밀봉 부재(310)의 접착 강도를 향상시킬 수 있다.
밀봉부(SA)에는 밀봉 부재(310)의 결합을 보조하기 위한 복수의 개구(320a)가 형성될 수 있다. 개구(320a)를 통해 밀봉 부재(310)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
복수의 개구(320a)는 금속층(250), 제2 게이트 절연막(213b) 및 층간절연막(215)를 관통하도록 형성될 수 있다. 다만, 개구(320a)의 형성 구조는 이에 한정되지는 않으며, 금속층(250), 제2 게이트 절연막(213b) 및 층간절연막(215) 중 적어도 하나를 관통하도록 형성될 수도 있다. 더불어, 개구(320a)는 선택적인 구조로서, 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(10)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 4를 참조하면, 디스플레이 디바이스(10)는, 하우징(11)과, 하우징(11)에 배치되는 적어도 하나의 안테나(12) 및 디스플레이 모듈(100)을 포함한다.
하우징(11)은 디스플레이 디바이스(10)의 외관을 형성한다. 하우징(11)은 단일의 부재일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 결합 가능한 복수의 부재들일 수도 있다. 하우징(11)에는, 안테나(12) 및 디스플레이 모듈(100)이 배치될 수 있다. 도면상 도시되어 있지 않지만, 하우징(11)과 디스플레이 모듈(100) 사이에 다양한 구성, 예를 들어, 배터리, 메인 보드, 카메라, 스피커, 브라켓 등이 배치될 수 있다.
안테나(12)는 하우징(11)에 배치되는 것으로서, 한 개 또는 복수 개일 수 있다. 안테나(12)는 무선신호를 송신 및/또는 수신하는 것으로서, 단일 대역 및 다중대역 안테나 구조들을 사용하여 형성될 수 있다. 안테나(12)에 의해 커버될 수 있는 통신 대역들의 예들은 셀룰러 전화 대역들(예를 들어, 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 및 2100 MHz의 대역들), 위성 항법 대역들(예를 들어, 1575 MHz의 위성 위치 확인 시스템 대역), 2.4 GHz 및 5 GHz의 IEEE 802.11(WiFi®) 대역과 같은 무선 근거리 통신망 대역들, 2.4 GHz의 블루투스 대역 등을 포함한다. 하우징(11) 내의 안테나(12)들에 대해 사용될 수 있는 안테나 구성들의 예들은 모노폴 안테나들, 다이폴 안테나들, 스트립 안테나들, 패치 안테나들, 역 F 안테나들, 코일 안테나들, 평면 역 F 안테나들, 개방 슬롯 안테나들, 폐쇄 슬롯 안테나들, 루프 안테나들, 다수의 타입들의 안테나 구조들을 포함하는 하이브리드 안테나들, 또는 다른 적절한 안테나 구조들을 포함한다.
디스플레이 모듈(100)은 안테나(12)를 커버하도록 하우징(11)에 배치될 수 있다. 상술한 금속층(250)은, 디스플레이 모듈(100)의 접합 특성을 향상시킬 수 있는 반면, 안테나(12)에 대한 금속층(250)의 위치에 따라 안테나(12)의 수신 감도에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 금속층(250)이 안테나(12)에 중첩되도록 배치될 경우, 안테나(12)는 금속층(250)의 폭에 따라 수신 감도가 저하될 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 모듈(100)은, 금속층(250)이 안테나(12)와 중첩되도록 배치될 경우에도 안테나(12)의 수신 감도를 저하하지 않도록, 금속층(250)의 일 부분이 다른 부분보다 폭이 좁을 수 있다.
도 5는 도 4의 디스플레이 모듈(100)의 일부를 확대한 부분 확대도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 금속층(250)은, 제1 폭(Wm1)을 가지는 제1 영역(251)과, 제1 영역(251)에 연결되며 제1 폭(Wm1)보다 좁은 제2 폭(Wm2)을 가지는 제2 영역(252)을 포함할 수 있다. 제1, 제2 영역(251, 252) 각각은 폭이 일정할 수 있다. 제2 폭(Wm2)은 제1 폭(Wm1)의 15 % ~ 45 %일 수 있다. 일 예로서, 금속층(250)의 제1 폭(Wm1)이 700 um 일 경우, 금속층(250)의 제2 폭(Wm2)은 200 um일 수 있다.
제1 폭(Wm1)보다 얇은 제2 폭(Wm2)을 가지는 제2 영역(252)이 안테나(12)의 적어도 일부와 중첩되도록 디스플레이 모듈(100)이 하우징(11)에 배치됨으로써, 안테나(12)는 제2 영역(252)을 통해 안정적인 송신 및 수신이 가능할 수 있다. 그리하여, 하우징(11)에 배치된 안테나(12)의 수신 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
금속층(250)은, 제1 영역(251)과 제2 영역(252)의 사이에 배치된 연결 영역(253)을 더 포함할 수 있다. 제1 영역(251)은 일정한 제1 폭(Wm1)을 가지며, 제2 영역(252)은 일정한 제2 폭(Wm2)을 가지며, 연결 영역(253)은 적어도 일부의 폭이 변할 수 있다. 예를 들어, 연결 영역(253)의 폭은 도면과 같이 제1 영역(251)에서 제2 영역(252)으로 갈수록 계단식으로 감소할 수 있다.
상술한 실시예들에서는, 제1 영역(251)과 제2 영역(252)이 직선 형상이며, 제2 영역(252)이 연결 영역(253)을 통해 제1 영역(251)의 하부에 연결된 예를 중심으로 설명하였다. 그러나, 금속층(250)은 제1 영역(251)의 제1 폭(Wm1)보다 제2 영역(252)의 제2 폭(Wm2)이 좁은 형상이라면, 제1 영역(251)과 제2 영역(252)의 배치 및 연결 방법은 다양하게 변형될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 도 5에 개시된 금속층의 변형예들(250a, 250b, 250c, 250d, 250e)을 개략적으로 나타낸 것이다. 제2 영역(252)은 도 6a와 같이 연결 영역(253) 없이 제1 영역(251)과 제2 영역(252)이 직접 연결될 수 있다. 또한, 제2 영역(252)은 연결 영역(253)을 통해 제1 영역(251)과 연결되는 위치가 달라질 수도 있다. 예를 들어, 제2 영역(252)은 연결 영역(253)을 통해 도 6b와 같이 제1 영역(251)의 가운데에 연결되거나 도 6c와 같이 제1 영역(251)의 상부에 연결될 수도 있다. 연결 영역(253)의 폭은 도 6b-6c와 같이 선형적으로 변할 수 있다. 제2 영역(252)은 도 6d와 같이 지그재그 형태이거나, 도 6e와 같이 파형 형태(wave form)일 수도 있다.
다시 도 5를 참조하면, 금속층(250)의 상부에는 밀봉 부재(310)가 중첩된다. 밀봉 부재(310)는, 금속층(250)의 제1 영역(251)에 중첩되며 제1 밀봉 폭(Wsa1)을 가지는 제1 밀봉 영역(311)과, 금속층(250)의 제2 영역(252)에 중첩되며 제2 밀봉 폭(Wsa2)을 가지는 제2 밀봉 영역(312)을 포함할 수 있다. 밀봉 부재(310)는 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)을 연결하며 제3 밀봉 폭(Wsa3)을 가지는 연결 밀봉 영역(313)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 밀봉 폭(sealing width)은 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)의 폭으로 정의한다.
디스플레이 모듈(100)의 제조 과정에서, 밀봉 부재(310)는 상태가 변할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(310)는 제2 기판(30) 상에 형성된 후, 레이저 빔이 조사되어 용융 및 경화가 진행된다. 밀봉 부재(310)는 제2 기판(30) 상에 형성된 상태와, 경화를 마친 상태가 다를 수 있다. 밀봉 부재(310)가 제2 기판(30)에 형성될 때 형성 폭(forming width)을 가지며, 경화 과정을 마쳤을 때 형성 폭과 다른 밀봉 폭(sealing width)을 가진다. 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭은 형성 폭보다 크다.
밀봉 부재(310)의 상태 변경에 따라 폭이 변형된 정도, 즉 형성 폭과 밀봉 폭의 차이는, 중첩되는 금속층(250)의 폭에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(310)에 중첩되는 금속층(250)의 폭이 클수록, 용융 및 경화 과정에서 밀봉 부재(310)의 폭 변화의 정도가 커질 수 있다. 왜냐하면, 금속층(250)의 폭이 클수록 레이저 빔이 조사되는 동안 금속층(250)에 의해 반사되어 밀봉 부재(310)의 하부에 전달되는 열량이 커지기 때문이다.
제1 영역(251)의 제1 폭(Wm1)이 제2 영역(252)의 제2 폭(Wm2)보다 크기 때문에, 제1 밀봉 영역(311)에서 금속층(250)에 중첩되는 폭이 제2 밀봉 영역(312)에서 금속층(250)에 중첩되는 폭보다 클 수 있다. 그리하여, 레이저 빔 조사에 의한 밀봉 부재(310)의 용융 및 경화 과정에서 밀봉 부재(310)의 폭 변화량은 제2 밀봉 영역(312)보다 제1 밀봉 영역(311)에서 크게 나타난다.
상술한 레이저 빔에 의한 용융 및 경화 과정에서 금속층(250)에 의한 밀봉 부재(310)의 폭 변화량을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(100)에서는, 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭이 전체 영역에서 일정한 범위를 만족하도록, 밀봉 부재(310)의 형성 폭을 형성한다.
이하에서, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여, 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭이 일정한 범위를 만족하도록 밀봉 부재(310)를 형성하는 단계를 포함한 디스플레이 모듈(100)의 제조 과정을 구체적으로 살펴본다.
도 7a 내지 도 7d는 도 1에 개시된 디스플레이 모듈(100)의 제조방법의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 제1 기판(20) 상에 디스플레이 소자(210)와 디스플레이 소자(210)를 둘러싸는 금속층(250)을 형성한다.
디스플레이 소자(210)는 상술한 유기발광소자(OLED), 제1 박막트랜지스터(TFT1), 제2 박막트랜지스터(TFT2) 등을 포함한다.
금속층(250)은 제1 영역(251), 제2 영역(252), 제1, 제2 영역(251, 252)을 연결하는 연결 영역(253)을 포함할 수 있다. 금속층(250)은 제2 영역(252)의 제2 폭(Wm2)이 제1 영역(251)의 제1 폭(Wm1)보다 좁게 형성한다. 연결 영역(253)의 폭은 제1 영역(251)에서 제2 영역(252)으로 갈수록 좁아진다.
금속층(250)은, 제1 박막트랜지스터(TFT1)의 제1 게이트전극(214a)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성될 수 있다. 또는, 금속층(250)은 제2 박막트랜지스터(TFT2)의 제2 게이트전극(214b)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 금속층(250)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, Cr 등을 포함하는 단일막 또는 다층막일 수 있다. 일부 실시예에서, 금속층(250)은 Al:Nd, Mo:W 와 같은 합금을 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 제2 기판(30) 상에 디스플레이 소자(210)를 둘러싸는 형상으로 밀봉 부재(310)를 형성할 수 있다. 밀봉 부재(310)는 제1 형성 폭(Wsb1)을 가지는 제1 밀봉 영역(311)과 제2 형성 폭(Wsb2)을 가지는 제2 밀봉 영역(312)을 포함할 수 있다. 제1 형성 폭(Wsb1) 및 제2 형성 폭(Wsb2)은, 제2 기판(30) 상에 밀봉 부재(310)가 도포된 상태의 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)의 폭으로서, 레이저 빔에 의해 용융되기 전 상태의 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)의 폭이다.
밀봉 부재(310)를 형성할 때, 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)을 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)보다 넓게 형성한다. 연결 밀봉 영역(313)은 폭이 다른 제1, 제2 밀봉 영역(311, 312)을 연결하도록, 제1 밀봉 영역(311)에서 제2 밀봉 영역(312)을 향하는 방향으로 폭이 선형적 또는 비선형적으로 증가하는 부분을 포함한다.
제2 형성 폭(Wsb2)과 제1 형성 폭(Wsb1)의 차이는, 제1 형성 폭(Wsb1)의 3 % ~ 20 % 일 수 있다. 일 예로서, 제1 형성 폭(Wsb1)이 630 um 일 때, 제2 형성 폭(Wsb2)은 650 um 일 수 있다. 다른 예로서, 제1 형성 폭(Wsb1)이 420 um 일 때, 제2 형성 폭(Wsb2)은 490 um 일 수 있다.
제2 형성 폭(Wsb2)을 제1 형성 폭(Wsb1)보다 넓게 형성한 것은, 이후 진행될 레이저 빔에 의한 용융 및 경화 단계에서 금속층(250)에 의해 밀봉 부재(310)에 전달되는 열량 차이를 고려한 것이다. 제1, 제2 기판(20, 30)의 접합 과정에서 레이저 빔이 밀봉 부재(310)에 조사되며, 그에 따라 밀봉 부재(310)는 용융되어 주변으로 퍼지게 된다. 이 과정에서, 밀봉 부재(310)에 중첩되는 금속층(250)의 폭이 클수록, 밀봉 부재(310)에 전달되는 열량이 커지게 되고, 그에 따라 밀봉 부재(310)가 퍼지는 정도가 커지게 된다. 밀봉 부재(310)에서 금속층(250)에 중첩되는 폭은 제1 밀봉 영역(311)이 제2 밀봉 영역(312)보다 크기 때문에, 제1 밀봉 영역(311)에서 제2 밀봉 영역(312)보다 퍼지는 정도가 크다. 이러한 점을 고려하여, 밀봉 부재(310)를 형성할 때, 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)을 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)보다 넓게 형성한다.
도 7c를 참조하면, 제2 기판(30) 상에 형성된 밀봉 부재(310)가 제1 기판(20)에 대향하고, 제1 밀봉 영역(311)이 제1 영역(251)에 중첩되고, 제2 밀봉 영역(312)이 제2 영역(252)에 중첩되도록 제1, 제2 기판(20, 30)을 배치할 수 있다. 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)은 제1 영역(251)의 제1 폭(Wm1)보다 좁을 수 있다. 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)은 제2 영역(252)의 제2 폭(Wm2)보다 넓을 수 있다.
다음으로, 제1 기판(20)과 제2 기판(30)을 합착하기 위하여, 제1 기판(20)의 외측에서 밀봉 부재(310)에 레이저 빔을 조사한다. 레이저 빔이 조사됨에 따라 밀봉 부재(310)는 용융되고, 이후 경화 과정을 거쳐 합착이 완료된다. 본 실시예에서는, 밀봉 부재(310)를 용융 및 경화하기 위하여 레이저 빔을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 밀봉 부재(310)에 열을 전달할 수 있다면, 다양하게 변형 실시될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(310)가 사이에 배치된 제1, 제2 기판(20, 30)을, 고온 환경을 제공하는 퍼니스(furnace)에 배치함으로써, 밀봉 부재(310)는 용융 및 경화될 수도 있다.
도 7d를 참조하면, 경화 과정을 거친 밀봉 부재(310)의 제1 밀봉 영역(311)은 제1 밀봉 폭(Wsa1)을 가지며, 제2 밀봉 영역(312)은 제2 밀봉 폭(Wsa2)을 가진다. 밀봉 부재(310)가 용융 및 경화됨에 따라, 제1 밀봉 영역(311)의 폭은 도 7c와 같이 제1 형성 폭(Wsb1)에서 도 7d와 같이 제1 밀봉 폭(Wsa1)으로 변형되며, 제2 밀봉 영역(312)의 폭은 도 7c와 같이 제2 형성 폭(Wsb2)에서 도 7d와 같이 제2 밀봉 폭(Wsa2)으로 변형될 수 있다. 제1 밀봉 폭(Wsa1)은 제1 형성 폭(Wsb1)보다 넓고, 제2 밀봉 폭(Wsa2)은 제2 형성 폭(Wsb2)보다 넓다.
금속층(250)의 제1 폭(Wm1)이 제2 폭(Wm2)보다 크기 때문에, 제1 영역(251)에 중첩되는 제1 밀봉 영역(311)의 폭은 제2 영역(252)에 중첩되는 제2 밀봉 영역(312)의 폭보다 클 수 있다. 그에 따라, 레이저 빔에 의하여 밀봉 부재(310)가 용융될 때, 밀봉 부재(310)가 폭 방향으로 퍼지는 정도는, 제1 밀봉 영역(311)에서 제2 밀봉 영역(312)보다 크게 나타난다. 즉, 밀봉 부재(310)의 형성 폭에서 밀봉 폭으로의 폭 변화량은 제1 밀봉 영역(311)에서 제2 밀봉 영역(312)보다 크게 나타난다.
이러한 제1 밀봉 영역(311)의 폭 변화량과 제2 밀봉 영역(312)의 폭 변화량의 차이를 고려하여, 밀봉 부재(310)의 형성 단계에서는, 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)을 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)보다 좁게 형성한다. 제1 밀봉 영역(311)의 폭 변화량이 제2 밀봉 영역(312)의 폭 변화량보다 크지만, 밀봉 부재(310)의 폭이 변하기 전 상태인 형성 폭이 제1 밀봉 영역(311)이 제2 밀봉 영역(312)보다 작기 때문에, 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭은 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)이 일정한 범위를 만족하게 된다. 제1 밀봉 영역(311)의 제1 밀봉 폭(Wsa1)과 제2 밀봉 영역(312)의 제2 밀봉 폭(Wsa2)은 동일하거나, 그 차이가 제1 밀봉 폭(Wsa1)의 5 % 이하일 수 있다. 그에 따라, 디스플레이 모듈(100) 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스(10)의 기구 강도를 개선할 수 있다.
만일, 이러한 밀봉 부재(310)의 폭 변화량을 고려하지 않고, 밀봉 부재(310)의 형성 폭을 동일하게 형성할 경우, 레이저 빔에 의한 용융 및 경화 과정에서 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)의 퍼짐 정도가 다르기 때문에, 제1, 제2 기판(20, 30)의 접합이 완성되었을 때 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭이 일정하지 않게 된다. 예를 들어, 제1 영역(251)에 중첩되는 제1 밀봉 영역(311)의 제1 밀봉 폭(Wsa1)과 제2 영역(252)에 중첩되는 제2 밀봉 영역(312)의 제2 밀봉 폭(Wsa2)의 차이가 제1 밀봉 폭(Wsa1)의 5 %를 초과할 수 있다. 이와 같이, 제1, 제2 밀봉 폭(Wsa1, Wsa2)의 차이가 제1 밀봉 폭(Wsa1)의 5 %를 초과할 경우, 디스플레이 모듈(100)에 소정의 충격이 작용하는 과정에서, 밀봉 폭의 차이가 발생하는 영역이 응력이 집중되어 해당 영역이 깨지거나 파손될 수 있다.
그러나, 본 실시예에서는 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)을 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)보다 크게 형성함으로써, 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)의 제1 밀봉 폭(Wsa1)과 제2 밀봉 폭(Wsa2)을 일정한 범위를 만족하도록 할 수 있다.
금속층(250)의 제1 영역(251)과 중첩되는 제1 밀봉 영역(311)의 폭(Wo1)은, 금속층(250)의 제2 영역(252)과 중첩되는 제2 밀봉 영역(312)의 폭(Wo2)보다 클 수 있다. 또한, 제1 밀봉 영역(311)의 제1 밀봉 폭(Wsa1 )에 대한 제1 영역(251)과 중첩되는 제1 밀봉 영역(311)의 폭(Wo1)의 비율(Wo1/Wsa1)은, 제2 밀봉 영역(312)의 제2 밀봉 폭(Wsa2 )에 대한 제2 영역(252)과 중첩되는 제2 밀봉 영역(312)의 폭(Wo2)의 비율(Wo2/Wsa2)보다 클 수 있다.
도 8은 도 7d의 디스플레이 모듈(100)에서 확대된 부분을 광학 현미경으로 나타낸 것이다. 도 8에서는, 어둡게 형성된 부분이 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)를 나타낸다. 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)는 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)이 연결되는 부분(A)에서 폭 차이가 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 밀봉 부재(310)는 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)이 650 um이며, 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)이 620 um로 형성하였으며, 경화 과정을 마친 제1 밀봉 영역(311)의 제1 밀봉 폭(Wsa1)과 제2 밀봉 영역(312)의 제2 밀봉 폭(Wsa2)의 차이는 현저히 감소된 것을 알 수 있다. 제1 밀봉 폭(Wsa1)과 제2 밀봉 폭(Wsa2)의 차이는 약 6 um 정도로 나타났다.
도 9는, 도 8과 실질적으로 동일한 부분을, 본 발명과 달리, 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)과 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)을 610 um로 동일하게 형성하고 경화 과정을 마친 상태를 광학 현미경으로 나타낸 것이다. 도 9를 참조하면, 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)는 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)이 연결되는 부분(A')에서 폭 차이가 크게 발생하는 것을 알 수 있다. 제1 밀봉 폭(Wsa1)과 제2 밀봉 폭(Wsa2)의 차이가 37 um 만큼 발생한 것을 알 수 있다.
즉, 밀봉 부재(310)의 형성 과정에서, 금속층(250)의 제1 폭(Wm1)과 제2 폭(Wm2)의 차이를 고려하지 않고, 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)을 동일한 폭으로 형성할 경우, 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭이 균일하지 않음을 알 수 있다. 그에 반해, 금속층(250)의 제1 폭(Wm1)과 제2 폭(Wm2)의 차이를 고려하여, 제2 밀봉 영역(312)의 제2 형성 폭(Wsb2)을 제1 밀봉 영역(311)의 제1 형성 폭(Wsb1)보다 크게 형성할 경우, 경화 과정을 마친 밀봉 부재(310)의 밀봉 폭이 일정한 범위를 만족하는 점을 알 수 있다.
도 10a는 도 7d의 제1 밀봉 영역(311)을 두께 방향으로 절단한 단면도이며, 도 10b는 도 7d의 제2 밀봉 영역(312)을 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 10a를 참조하면, 제1 밀봉 영역(311)은 금속층(250)의 제1 영역(251)에 중첩되며, 제1 밀봉 두께(dsa1)를 가진다. 도 10b를 참조하면, 제2 밀봉 영역(312)은 금속층(250)의 제2 영역(252)에 중첩되며, 제2 밀봉 두께(dsa2)를 가진다.
밀봉 부재(310)는 레이저 빔에 의한 용융 및 경화되는 과정에서 두께가 변형될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(310)는, 밀봉 부재(310)를 제2 기판(30)에 형성할 때의 형성 두께(forming thickness)보다, 레이저 빔에 의한 용융 및 경화 과정을 거쳐 제1, 제2 기판(20, 30)을 접합하는 밀봉 두께(sealing thickness)가 증가한다. 여기서, 형성 두께는 밀봉 부재(310)를 제2 기판(30)에 형성하고 레이저 빔이 조사되기 전 상태의 밀봉 부재(310)의 두께를 의미하며, 밀봉 두께는 레이저 빔이 조사되어 용융 및 경화 과정을 마친 상태의 두께를 의미한다.
상술한 것처럼, 밀봉 부재(310)는 금속층(250)에 중첩되는 정도에 따라 폭 변화량이 달라진다. 제1 밀봉 영역(311)은 제2 밀봉 영역(312)보다 금속층(250)에 중첩되는 폭이 크기 때문에, 레이저 빔에 의한 용융 및 경화 과정에서 제1 밀봉 영역(311)은 제2 밀봉 영역(312)보다 폭 퍼짐 정도가 크다. 폭 퍼짐 정도가 커짐에 따라, 제1 밀봉 영역(311)의 두께 감소량은 제2 밀봉 영역(312)의 두께 감소량보다 커진다. 그리하여, 동일한 두께로 제1 밀봉 영역(311)과 제2 밀봉 영역(312)을 형성할 경우, 제1 밀봉 영역(311)의 제1 밀봉 두께(dsa1)는 제2 밀봉 영역(312)의 제2 밀봉 두께(dsa2)보다 작게 된다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(100)에서 제1 밀봉 영역(311) 및 제2 밀봉 영역(312)을 두께 방향으로 절단하여 전자 현미경으로 나타낸 것이다. 도 11a 및 도 11b에 개시된 제1, 제2 밀봉 영역(312)은, 동일한 형성 두께로 형성한 후 레이저 빔에 의한 경화 과정을 마친 상태이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 제1 밀봉 영역(311)은 경화 과정을 마친 제1 밀봉두께(dsa1)가 4.35 um이며, 제2 밀봉 영역(312)은 경화 과정을 마친 제2 밀봉 두께(dsa2)가 4.76 um이다. 제1 밀봉 두께(dsa1)와 제2 밀봉 두께(dsa2)의 차이는 0.41 um(=4.76 um - 4.35 um)로 나타났다.
제1 밀봉 두께(dsa1)와 제2 밀봉 두께(dsa2)의 두께 차이는 제1 밀봉 두께(dsa1)의 5 % ~ 15 %일 수 있다. 제1 밀봉 두께(dsa1)와 제2 밀봉 두께(dsa2)의 두께 차이가 15%를 초과할 경우, 접합 특성을 저하시킬 수 있으나, 15 % 이하에서는 접합 특성에 영향을 미치지 아니할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 도 1의 디스플레이 모듈(100)을 포함하는 디스플레이 디바이스(10)를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12a를 참조하면, 하우징(11)에는, 안테나(12)가 배치될 수 있다. 하우징(11)은 디스플레이 디바이스(10)의 외관을 형성하는 것으로서, 단일의 부재일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 결합 가능한 복수의 부재들일 수도 있다.
안테나(12)는 하우징(11)에 배치되는 것으로서, 한 개 또는 복수 개일 수 있다. 안테나(12)는 무선신호를 송신 및/또는 수신하는 것으로서, 단일 대역 및 다중대역 안테나 구조들을 사용하여 형성될 수 있다. 안테나(12)에 의해 커버될 수 있는 통신 대역들의 예들은 셀룰러 전화 대역들(예를 들어, 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 및 2100 MHz의 대역들), 위성 항법 대역들(예를 들어, 1575 MHz의 위성 위치 확인 시스템 대역), 2.4 GHz 및 5 GHz의 IEEE 802.11(WiFi®) 대역과 같은 무선 근거리 통신망 대역들, 2.4 GHz의 블루투스 대역 등을 포함한다. 하우징(11) 내의 안테나(12)들에 대해 사용될 수 있는 안테나 구성들의 예들은 모노폴 안테나들, 다이폴 안테나들, 스트립 안테나들, 패치 안테나들, 역 F 안테나들, 코일 안테나들, 평면 역 F 안테나들, 개방 슬롯 안테나들, 폐쇄 슬롯 안테나들, 루프 안테나들, 다수의 타입들의 안테나 구조들을 포함하는 하이브리드 안테나들, 또는 다른 적절한 안테나 구조들을 포함한다.
도 12b를 참조하면, 디스플레이 모듈(100)은 안테나(12)를 커버하도록 하우징(11)에 배치될 수 있다. 디스플레이 모듈(100)은 안테나(12)의 적어도 일부가 금속층(250)의 제2 영역(252)에 중첩되도록 배치될 수 있다. 제2 영역(252)은 제1 폭(Wm1)보다 작은 제2 폭(Wm2)을 가지기 때문에, 금속층(250)이 안테나(12)에 중칩되더라도 안테나 수신 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 디스플레이 디바이스
11 : 하우징
12 : 안테나
100 : 디스플레이 모듈
20 : 제1 기판
210 : 디스플레이 소자
250 : 금속층
251 : 제1 영역
252 : 제2 영역
253 : 연결 영역
30 : 제2 기판
310 : 밀봉 부재
311 : 제1 밀봉 영역
312 : 제2 밀봉 영역
313 : 연결 밀봉 영역

Claims (11)

  1. 디스플레이 소자가 마련된 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판;
    상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 상기 제1 기판 상에 마련되는 것으로, 제1 폭을 가지는 제1 영역과, 상기 제1 영역과 연결되며 제1 방향으로 연장되는 제2 길이를 가지고, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 상기 제2 길이 및 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 제2 영역을 포함하는 금속층; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 배치되며, 상기 금속층의 상기 제1 영역에 중첩되며 제1 밀봉 폭을 가지는 제1 밀봉 영역과, 상기 금속층의 상기 제2 영역에 중첩되며 상기 제1 방향으로 연장된 제2 밀봉 길이를 가지고, 상기 제2 방향으로 상기 제2 밀봉 길이보다 작은 제2 밀봉 폭을 가지는 제2 밀봉 영역을 포함하는 밀봉 부재;를 포함하며,
    상기 제1 밀봉 폭과 상기 제2 밀봉 폭의 차이는 상기 제1 밀봉 폭의 5% 이하인, 디스플레이 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 향하는 제3 방향으로 제1, 제2 밀봉 두께를 가지며,
    상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 두께는 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 두께보다 얇은 디스플레이 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 영역의 제1 밀봉 폭에 대한 상기 금속층의 상기 제1 영역과 중첩되는 제1 밀봉 영역의 폭의 비율은, 상기 제2 밀봉 영역의 제2 밀봉 폭에 대한 상기 금속층의 상기 제2 영역과 중첩되는 제2 밀봉 영역의 폭의 비율보다 큰, 디스플레이 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은, 상기 금속층의 상기 제1 영역과 상기 금속층의 상기 제2 영역을 연결하는 연결 영역을 더 포함하며, 상기 연결 영역은 적어도 일부가 폭이 변하는 디스플레이 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속층의 상기 제1 영역과 상기 금속층의 상기 제2 영역 각각은 폭이 일정한, 디스플레이 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속층의 상기 제1 영역은 상기 제1 방향으로 연장된 제1 길이를 가지고,
    상기 제1 폭은 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 길이보다 작은, 디스플레이 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 연결 영역은 상기 제1 방향으로 연장된 제3 길이를 가지고,
    상기 연결 영역의 부분의 폭은 상기 제2 방향이고 상기 제3 길이보다 작은, 디스플레이 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속층의 상기 제1 영역은 상기 제1 방향으로 연장된 제1 길이를 가지고,
    상기 제1 폭은 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 길이보다 작은, 디스플레이 모듈.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 연결 영역과 상기 금속층의 상기 제2 영역은 서로 연결된 상기 제2 방향으로 동일한 폭을 갖는, 디스플레이 모듈.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 연결 영역의 부분의 상기 폭은 상기 제2 방향의 폭인, 디스플레이 모듈.
  11. 디스플레이 소자가 마련된 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판;
    상기 디스플레이 소자를 완전히 둘러싸도록 상기 제1 기판 상에 마련되는 것으로, 제1 폭을 가지는 제1 영역과, 상기 제1 영역과 연결되며 제1 방향으로 연장되는 제2 길이를 가지고 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 제2 영역을 포함하는 금속층; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서 상기 디스플레이 소자를 둘러싸도록 배치되며, 상기 금속층의 상기 제1 영역에 중첩되며 제1 밀봉 폭을 가지는 제1 밀봉 영역과, 상기 금속층의 상기 제2 영역에 중첩되며 제2 밀봉 폭을 가지는 제2 밀봉 영역을 포함하는 밀봉 부재;를 포함하며,
    상기 제1 밀봉 폭과 상기 제2 밀봉 폭의 차이는 상기 제1 밀봉 폭의 5% 이하이고,
    상기 제1 및 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 향하는 방향으로 제1 및 제2 밀봉 두께를 가지며, 상기 제1 밀봉 두께는 상기 제2 밀봉 두께보다 얇은, 디스플레이 모듈.
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