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KR102714960B1 - 기판 홀을 가지는 표시 장치 - Google Patents

기판 홀을 가지는 표시 장치 Download PDF

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KR102714960B1
KR102714960B1 KR1020190142380A KR20190142380A KR102714960B1 KR 102714960 B1 KR102714960 B1 KR 102714960B1 KR 1020190142380 A KR1020190142380 A KR 1020190142380A KR 20190142380 A KR20190142380 A KR 20190142380A KR 102714960 B1 KR102714960 B1 KR 102714960B1
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KR
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display device
trench
area
eaves
organic light
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KR1020190142380A
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조대규
김성규
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 명세서는 홀 영역을 둘러싸는 단절 영역을 포함하는 화소 영역을 포함하는 기판, 화소 영역 및 단절 영역에 형성된 유기 발광 소자, 유기 발광 소자 하부에 배치된 복수의 무기 절연막, 단절 영역에 배치되고, 홀 영역을 둘러싸는 단절 구조물, 및 단절 영역에 배치되고, 단절 구조물을 둘러싸는 내부댐을 포함하고, 단절 구조물은 내부댐과 동시에 형성된 처마부 및 처마부의 하부에 배치된 복수의 무기 절연막을 식각하여 형성된 트렌치를 포함하고, 단절 구조물은 처마부 및 트렌치 구조에 의해서 소정의 오버행 및 소정의 깊이를 가지도록 구성된 표시 장치를 개시한다.

Description

기판 홀을 가지는 표시 장치{DISPLAY APPARATUS HAVING A SUBSTRATE HOLE THEREOF}
본 명세서는 표시 장치에 관한 것으로, 특히 기판 홀을 포함하는 화소 영역을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치가 각광받고 있다.
평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계 발광 표시 장치(Electroluminescence Display: ELD), 그리고 마이크로 LED 표시 장치(Micro-LED Display: μLED) 등이 있다.
이 평판 표시 장치는 TV, 모니터 및 휴대폰 등과 같은 다양한 형태의 기기에 사용될 뿐만 아니라, 카메라, 스피커 및 센서를 추가하여 발전하고 있다. 그러나, 카메라, 스피커 및 센서 등은 표시 장치의 화소 영역의 외곽에 위치하는 비화소 영역에 배치되므로, 종래의 표시 장치는 비화소 영역이 증가되어 화소 영역이 줄어드는 문제점이 있다.
본 명세서의 발명자들은 비화소 영역을 저감하기 위해서 화소 영역 내부에 카메라가 영상을 촬영할 수 있는 기판 홀을 만들고자 하였다. 하지만, 본 명세서의 발명자들은 기판 홀에 의해서 기판 홀 주변의 화소에 수분이 투습 되어 불량이 발생할 수 있다는 사실을 인식하였다. 이에 본 명세서의 발명자들은 화소 영역 전면에 형성된 유기 발광 소자를 통한 투습 경로를 차단할 수 있는 유기 발광 소자의 단절 구조에 대해서 연구 하였다. 그리고, 단절 구조에 의해서 기판 홀과 화소 영역 사이의 단절 영역을 저감할 수 있는 구조물에 대해서 연구하였다. 이에 본 명세서는 상기 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 명세서는 단절 영역을 줄일 수 있는 단절 구조물을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치는 홀 영역을 둘러싸는 단절 영역을 포함하는 화소 영역을 포함하는 기판, 화소 영역 및 단절 영역에 형성된 유기 발광 소자, 유기 발광 소자 하부에 배치된 복수의 무기 절연막, 단절 영역에 배치되고, 홀 영역을 둘러싸는 단절 구조물, 및 단절 영역에 배치되고, 단절 구조물을 둘러싸는 내부댐을 포함하고, 단절 구조물은 내부댐과 동시에 형성된 처마부 및 처마부의 하부에 배치된 복수의 무기 절연막을 식각하여 형성된 트렌치를 포함하고, 단절 구조물은 처마부 및 트렌치 구조에 의해서 소정의 오버행 및 소정의 깊이를 가지도록 구성된다.
본 명세서에서는 카메라 모듈이 배치되는 기판 홀이 화소 영역 내에 배치됨으로써 비화소 영역의 면적을 저감할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 단절 구조물이 처마부를 형성하고, 트렌치를 형성하여 유기 발광 소자가 단절된다. 이에 따라, 유기 발광 소자를 통해서 침투할 수 있는 수분 또는 산소가 단절 구조물에 의해 화소 영역으로 유입되는 것을 차단 또는 지연시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 선 "Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4은 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6는 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8는 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 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.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 명세서가 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)를 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치(100)는 화소 영역(AA)과 비화소 영역(NA)을 포함할 수 있다.
비화소 영역(NA)에는 화소 영역(AA)에 배치되는 복수의 신호 라인(106) 각각에 구동 신호를 공급하는 복수의 패드들(122)이 형성된다. 여기서, 신호 라인(106)은 스캔 라인(SL), 데이터 라인(DL), 고전위 전압(VDD) 공급 라인 및 저전위 전압(VSS) 공급 라인 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며.
화소 영역(AA)은 단절 영역(DA) 및 홀 영역(HA)을 더 포함할 수 있다.
홀 영역(HA)은 화소 영역(AA) 내에 배치되므로 홀 영역(HA)은 화소 영역(AA)에 배치되는 복수의 서브 화소(SP)에 의해 둘러싸일 수 있다. 홀 영역(HA)은 원형 형상을 가지는 것으로 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 다각형 또는 타원형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 홀 영역(HA)의 형상은 대응되는 센서 모듈의 형상에 따라 결정될 수 있다.
서브 화소(SP)는 발광 다이오드(130)를 포함하도록 구성된다. 서브 화소(SP)는 발광 다이오드(130)와, 발광 다이오드(130)를 독립적으로 구동하는 화소 구동 회로를 포함할 수 있다. 이하에서는, 발광 다이오드(130)로 유기 발광 다이오드를 예를 들어 설명한다.
화소 구동 회로는 스위칭 트랜지스터(TS), 구동 트랜지스터(TD) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(TS)는 스캔 라인(SL)에 스캔 펄스가 공급되면 턴-온 되어 데이터 라인(DL)에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극으로 공급한다.
구동 트랜지스터(TD)는 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호에 응답하여 고전위 전압(VDD) 공급 라인으로부터 발광 다이오드(130)로 공급되는 전류를 제어함으로써 발광 다이오드(130)의 휘도를 조절하게 된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(TS)가 턴-오프 되더라도 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 구동 트랜지스터(TD)는 전류를 공급하여 발광 다이오드(130)가 발광을 유지하게 할 수 있다.
트랜지스터(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 액티브 버퍼층(114) 상에 배치되는 액티브층(154)과, 게이트 절연막(116)을 사이에 두고 액티브층(154)과 중첩되는 게이트 전극(152)과, 다층 구조의 층간 절연막(102) 상에 형성되어 액티브층(154)과 접촉하는 소스 전극(156) 및 드레인 전극(158)을 포함한다. 단, 이에 제한되지 않으며 액티브 버퍼층(114)은 필요에 따라서 생략되는 것도 가능하다.
액티브층(154)은 비정질 반도체 물질, 다결정 반도체 물질 및 산화물 반도체 물질 중 적어도 어느 하나로 형성된다. 액티브층(154)은 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 채널 영역은 게이트 절연막(116)을 사이에 두고 게이트 전극(152)과 중첩되어 소스 전극(156) 및 드레인 전극(158) 사이에 채널영역을 형성한다. 액티브층(154)의 소스 영역은 게이트 절연막(116) 및 다층 구조의 층간 절연막(102)을 관통하는 컨택홀을 통해 소스 전극(156)과 전기적으로 접속된다. 액티브층(154)의 드레인 영역은 게이트 절연막(116) 및 다층 구조의 층간 절연막(102)을 관통하는 컨택홀을 통해 드레인 전극(158)과 전기적으로 접속된다.
이러한 액티브층(154)과 기판(101) 사이에는 멀티 버퍼층(112)을 포함한다. 멀티 버퍼층(112)은 기판(101)에 침투한 수분 및/또는 산소가 확산되는 것을 지연시킨다. 멀티 버퍼층(112) 상에 배치될 수 있는 액티브 버퍼층(114)은 액티브층(154)을 보호하며, 기판(101)으로부터 유입되는 다양한 종류의 결함을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 기판(101)은 예를 들면, 제1 폴리이미드 기판(101a), 기판 절연막(101b), 및 제2 폴리이미드 기판(101c)으로 이루어질 수 있다. 단 이에 제한되지 않는다. 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)은 액티브층으로 수소 확산을 방지하기 위해 SiOx로 형성될 수 있다. 단 이에 제한되지 않는다.
이러한 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114) 및 기판(101) 중 적어도 어느 하나는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 액티브 버퍼층(114), 멀티 버퍼층(112), 게이트 절연막(116), 다층 구조의 층간 절연막(102)은 수분 차단 성능이 우수한 무기 절연막으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연막(116), 액티브 버퍼층(114), 멀티 버퍼층(112), 다층 구조의 층간 절연막(102)은 SiNx 및 SiOx 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
복수의 신호 라인(106)은 트랜지스터(150) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 형성하는 금속층과 동일한 금속층으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(116), 및 다층 구조의 층간 절연막(102)에 복수의 신호 라인(106)이 제공되어 고해상도 패널 설계 및 스토리지 커패시터(Cst)를 형성하는 것도 가능하다.
다층 구조의 층간 절연막(102)은 제1 층간 절연막(102a), 제2 층간 절연막(102b), 및 제3 층간 절연막(102c)을 포함할 수 있다. 단, 이에 제한되지 않으며 층간 절연막(102)의 개수는 패널 설계에 따라서 2층 또는 4층 이상과 같이 달라질 수 있다.
복수의 신호 라인(106)은 Al, Ag, Cu, Pb, Mo, Ti 또는 이들의 합금을 포함하는 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
발광 다이오드(130)는 트랜지스터(150)의 드레인 전극(158)과 접속된 애노드 전극(132)과, 애노드 전극(132) 상에 형성되는 적어도 하나의 유기 발광 소자(134)와, 저전압(VSS) 공급 라인에 접속되도록 유기 발광 소자(134) 위에 형성된 캐소드 전극(136)을 포함한다. 여기서, 저전압(VSS) 공급 라인은 고전압(VDD)보다 상대적으로 낮은 저전압(VSS)을 공급한다.
애노드 전극(132)은 트랜지스터(150) 상에 배치되는 오버코팅층(104)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 트랜지스터(150)의 드레인 전극(158)과 전기적으로 접속된다. 여기서 트랜지스터(150)는 구동 트랜지스터(TD)일 수 있다. 각 서브 화소(SP)의 애노드 전극(132)은 뱅크-스페이서층(138)에 의해 노출되도록 오버코팅층(104) 상에 배치된다. 오버코팅층(104)은 평탄화층으로 지칭될 수도 있다. 뱅크-스페이서층(138)은 뱅크 및/또는 스페이서의 기능을 수행하도록 구성된 층을 지칭할 수 있으며, 하프톤 노광 공정을 통해서 뱅크와 스페이서의 높이 차이가 생기도록 형성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
이러한 애노드 전극(132)이 배면 발광형 전계 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드 전극(132)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 투명 도전막으로 이루어진다. 또한, 애노드 전극(132)이 전면 발광형 전계 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드 전극(132)은 투명 도전막 및 반사효율이 높은 불투명 도전막을 포함하는 다층 구조로 이루어진다. 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 이루어진다. 예를 들어, 애노드 전극(132)은 투명 도전막, 불투명 도전막 및 투명 도전막이 순차적으로 적층된 구조로 형성될 수 있다.
유기 발광 소자(134)는 애노드 전극(132) 상에 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 순으로 또는 역순으로 적층 되어 형성될 수 있다. 유기 발광 소자(134)는 화소 영역(AA) 전면에 형성되는 공통층 및 특정 서브 화소(SP)의 색상 표현을 위해서 애노드 전극(132) 상에만 패터닝 된 발광층을 포함할 수 있다.
캐소드 전극(136)은 유기 발광 소자(134)를 사이에 두고 애노드 전극(132)과 대향 하도록 유기 발광 소자(134) 및 뱅크-스페이서층(138)의 상부면 및 측면 상에 형성된다.
봉지부(140)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 다이오드(130)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이를 위해, 봉지부(140)는 복수의 무기 봉지층들(142, 146)과, 복수의 무기 봉지층들(142, 146) 사이에 배치되는 이물 보상층 (144)을 구비하며, 무기 봉지층(146)이 최상층에 배치되도록 한다. 예를 들면, 봉지부(140)는 적어도 하나의 무기 봉지층과 적어도 하나의 이물 보상층을 포함하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서는 제1 및 제2 무기 봉지층들(142,146) 사이에 이물 보상층(144)이 배치되는 봉지부(140)의 구조를 예로 들어 설명하기로 한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 무기 봉지층(142)은 캐소드 전극(136) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(142)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 봉지 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1 무기 봉지층(142)이 저온 분위기에서 증착 되므로, 제1 무기 봉지층(142)의 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기 발광 소자(134)를 보호할 수 있다.
제2 무기 봉지층(146)은 이물 보상층(144)의 상부면 및 측면과, 이물 보상층(144)에 의해 노출된 제1 무기 봉지층(142)의 상부 면을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제1 및 제2 무기 봉지층(142, 146)에 의해 이물 보상층(144)의 상하측면이 밀폐되므로, 외부의 수분이나 산소가 이물 보상층(144)으로 침투하거나, 이물 보상층(144) 내의 수분이나 산소가 발광 다이오드(130)로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제2 무기 봉지층(146)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
이물 보상층(144)은 전계 발광 표시 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 또한, 이물 보상층(144)은 이물에 의해 크랙이 발생되는 것을 방지하도록 무기 봉지층(142, 144)보다 두꺼운 두께로 형성된다. 이물 보상층(144)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성된다.
이러한 이물 보상층(144)의 형성 시 이물 보상층(144)의 유동성을 제한하기 위한 외부댐(128) 및 내부댐(108)이 형성된다.
적어도 하나의 외부댐(128)은 도 1에 도시된 바와 같이 서브 화소(SP)가 배치되는 화소 영역(AA)을 완전히 둘러싸도록 형성되거나, 화소 영역(AA)과 비화소 영역(NA) 사이에 형성될 수도 있다. 복수의 패드(122)들이 배치되는 비화소 영역(NA)이 기판(101)의 일측에 배치되는 경우, 외부댐(128)은 기판(101)의 일측에만 배치될 수 있다. 복수의 패드(122)들이 배치되는 비화소 영역(NA)이 기판(101)의 양측에 배치되는 경우, 외부댐(128)은 기판(101)의 양측에 배치될 수 있다. 외부댐(128)이 복수개 배치되는 경우, 외부댐(128)들은 소정 간격으로 서로 이격 되어 이물 보상층(144)이 하나의 외부댐(128)을 범람할 때 이격 되어 배치된 다른 외부댐(128)이 범람된 이물 보상층(144)을 추가적으로 막을 수 있다. 상술한 외부댐(128)의 다양한 구조들에 의해, 비화소 영역(NA)으로 이물 보상층(144)이 확산되는 것을 막을 수 있다.
적어도 하나의 내부댐(108)은 홀 영역(HA)에 배치되는 기판 홀(120)을 완전히 둘러싸도록 배치된다. 이때, 내부댐(108)이 복수 배치되는 경우, 내부댐(108)들은 소정 간격으로 이격 되어 배치된다. 이러한 내부댐(108)은 외부댐(128)과 마찬가지로, 단층 또는 다층 구조(108a, 108b)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부댐(108) 및 외부댐(128) 각각은 오버코팅층(104), 뱅크-스페이서층(138) 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성되므로, 마스크 추가 공정 및 비용 상승을 방지할 수 있다. 이러한 내부댐(108)에 의해, 수분 침투 경로로 이용될 수 있는 이물 보상층(144)이 홀 영역(HA)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 유기 발광 소자(134)는 내부댐(108)상에 배치된다. 이러한 이유는 유기 발광 소자(134)가 화소 영역(AA) 형성 시 화소 영역(AA) 전면에 증착 되기 때문이다. 이와 다르게 외부댐(128)의 상면에는 유기 발광 소자(134)가 제거된 것을 특징으로 한다.
유기 발광 소자(134)는 수분 투습에 상당히 취약하기 때문에, 기판 홀(120)에 의해 홀 영역(HA)에서 화소 영역(AA)까지의 수분 투습 경로가 되어 발광 다이오드(130)까지 수분을 전달할 수 있으며, 이러한 경우 불량이 발생될 수 있다.
단절 영역(DA)은 홀 영역(HA)과 화소 영역(AA) 사이에 배치된다. 다르게 설명하면, 단절 영역(DA)은 홀 영역(HA)의 외측을 둘러싸도록 구성된다. 단절 영역(DA)에는 내부댐(108) 및 적어도 하나의 단절 구조물(110)이 배치될 수 있다.
단절 구조물(110)은 내부댐(108)과 기판 홀(120) 사이에 배치된다. 다르게 설명하면, 단절 구조물(110)은 홀 영역(HA)의 외측을 둘러싸도록 구성된다. 단절 구조물(110)은 처마부(110a) 및 트렌치(110b)를 포함하도록 구성된다.
처마부(110a)는 오버코팅층(104), 뱅크-스페이서층(138) 중 적어도 하나와 동일 재질로 오버코팅층(104), 뱅크-스페이서층(138)이 형성될 때 같이 형성될 수 있다. 다르게 설명하면, 처마부(110a)는 내부댐(108)이 형성될 때 동시에 형성될 수 있으므로, 마스크 추가 공정 및 비용 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다. 처마부(110a)는 트렌치(110b) 상부에 돌출된 오버행을 가지도록 구성된 것을 특징으로 한다. 처마부(110a)는 트렌치(110b)의 적어도 일 측면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 처마부(110a)는 홀 영역(HA)에 인접한 트렌치(110b) 상부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 처마부(110a)는 화소 영역(AA)에 인접한 트렌치(110b) 상부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 처마부(110a)는 화소 영역(AA) 및 홀 영역(HA)에 인접한 트렌치(110b) 상부 양측에 서로 이격 되어 배치될 수 있다. 도 2를, 참조하면, 단절 구조물(110)의 처마부(110a)는 트렌치(110b) 양측에 배치된 실시예로 예시되어 있다. 단, 이에 제한되지 않는다. 트렌치(110b)와 중첩하는 처마부(110a)는 소정의 테이퍼 각도(θ)를 가지도록 구성된다. 예를 들면, 테이퍼 각도(θ)는 10º 내지 90º일 수 있다. 단 이에 제한되지 않는다.
트렌치(110b)는 처마부(110a) 하측에 형성된다. 즉, 처마부(110a) 밑에 트렌치(110b)가 형성될 수 있다. 트렌치(110b)는 기판(101)과 오버코팅층(104) 사이에 배치되는 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 다층 구조의 층간 절연막(102) 중 적어도 하나를 식각하여 형성된다.
트렌치(110b)는 처마부(110a)가 형성된 다음에 형성된 것을 특징으로 하고, 트렌치(110b)는 유기 발광 소자(134)가 형성되기 전에 형성된 것을 특징으로 한다. 상술한 구성에 따르면 유기 발광 소자(134) 및/또는 캐소드 전극(136)가 처마부(110a)와 트렌치(110b)에 의해서 단절될 수 있는 효과가 있다.
구체적으로 설명하면, 오버행을 가진 처마부(110a)와 트렌치(110b)를 포함하는 단절 구조물(110)에 의해, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136) 형성 시, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)은 단절 구조물(110)에 의해서 연속성을 가지지 않고 단절될 수 있는 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 트렌치(110b) 내부에 단절된 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)이 도시되어 있다. 이에 따라, 외부로부터의 수분이 홀 영역(HA) 부근에 배치되는 유기 발광 소자(134)를 따라 침투하더라도 단절 구조물(110)에 의해 화소 영역(AA)으로 유입되는 것을 차단 또는 지연시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 홀 영역(HA) 부근에 배치되는 캐소드 전극(136)을 따라 정전기가 유입되더라도 단절 구조물(110)에 의해 화소 영역(AA)으로 정전기가 확산되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
예를 들면, 트렌치(110b)에서 돌출된 처마부(110a) 각각의 오버행의 폭(X1, X2)은 소정의 폭을 가지도록 구성된다. 각각의 오버행의 폭(X1, X2)은 트렌치(110b)의 측면으로부터 약 0.1㎛이상 돌출될 수 있다. 만약, 처마부(110a)의 오버행의 폭(X1, X2)이 트렌치(110b)의 측면으로부터 0.1㎛미만으로 돌출되면, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136) 형성시, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)이 완전하게 단절되지 않을 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 소자(134)를 따라 화소 영역(AA)으로 수분 투습 또는 정전기 발생 등의 문제가 발생될 수 있다.
예를 들면, 내측 처마부와 외측 처마부의 이격 거리(X3)는 0.1㎛이상일 수 있다. 만약, 내측 처마부와 외측 처마부의 이격 거리(X3)가 0.1㎛미만일 경우, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136) 형성 시, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)이 완전하게 단절되지 않을 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 소자(134)를 따라 화소 영역(AA)으로 수분 투습 또는 정전기 발생 등의 문제가 발생될 수 있다.
예를 들면, 트렌치(110b)의 깊이(Y)는 소정의 깊이를 가지도록 구성된다. 트렌치(110b)의 깊이는 적어도 0.1㎛이상일 수 있다. 만약 트렌치(110b)의 깊이(Y)가 0.1㎛ 미만일 경우, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)이 완전하게 단절되지 않을 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 소자(134)를 따라 화소 영역(AA)으로 수분 투습 또는 정전기 발생 등의 문제가 발생될 수 있다.
예를 들면, 트렌치(110b)의 폭은 처마부(110a) 각각의 오버행의 폭(X1, X2)과 처마부(110b)간의 이격 거리(X3)의 합을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들면, 외측 처마부의 오버행의 폭(X1)과 내측 처마부의 오버행의 폭(X2)은 서로 같거나 또는 다를 수 있다.
부연 설명하면, 유기 발광 소자(134)의 단절 여부가 캐소드 전극(136)의 단절 여부보다 더 중요하기 때문에, 단절 구조물(110)은 유기 발광 소자(134)의 단절 여부가 우선시 되도록 설계되어야 한다.
트렌치(110b) 내부는 무기 봉지층에 의해서 밀봉되도록 구성된다. 도 2를 참조하면, 트렌치(110b) 내부에는 단절된 유기 발광 소자(134)와 단절된 캐소드 전극(136)이 배치되어 있다. 트렌치(110b) 내부의 나머지 영역은 제1 무기 봉지층(142)에 의해서 밀봉되기 때문에 수분 투습이 차단될 수 있는 효과가 있다.
기판 홀(120)은 기판(101) 및 기판(101) 상의 복수의 무기 절연막을 관통하도록 형성된다. 예를 들어, 기판 홀(120)은 홀 영역(HA) 및 그 주변 영역의 무기 절연막(112, 114, 116, 102), 유기 발광 소자(134), 캐소드 전극(136) 및 무기 봉지층(142, 146)을 관통하여 기판(101)의 상부 면을 노출시키도록 형성된다.
도 3을 참조하여 본 명세서의 다른 실시예에 따른 표시 장치(200)를 설명한다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 표시 장치(200)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)와 비교할 때, 단절 구조물(210)을 제외하면 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 단지 설명의 편의를 위해서 중복 설명을 생략한다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 표시 장치(200)는 단절 구조물(210)을 포함하도록 구성된다. 단절 구조물(210)은 처마부(210a)와 트렌치(210b)를 포함하도록 구성된다.
처마부(210a)는 트렌치(210b)의 일 측면에 배치될 수 있다. 도 3에는 예시적으로 처마부(210a)가 트렌치(210b)의 외측에 배치되었으나, 트렌치(210b)의 내측에 배치되는 것도 가능하다. 트렌치(210b) 내부는 무기 봉지층에 의해서 밀봉되도록 구성된다. 트렌치(210b) 내부에는 단절된 유기 발광 소자(134)와 단절된 캐소드 전극(136)이 배치되어 있다. 만약 본 명세서의 다른 실시예에 따른 단절 구조물(210)의 이격 거리(X3)가 본 명세서의 일 실시예에 따른 단절 구조물(110)의 이격 거리(X3)와 동일하다면, 처마부(210a)를 일 측면에만 형성할 수 있기 때문에, 단절 구조물(210)의 폭을 상대적으로 더 저감할 수 있는 효과가 있다. 따라서 단절 영역(DA)의 폭을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 4를 참조하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(300)를 설명한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(300)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)와 비교할 때, 단절 구조물(310)을 제외하면 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 단지 설명의 편의를 위해서 중복 설명을 생략한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(300)는 단절 구조물(310)을 포함하도록 구성된다. 단절 구조물(310)은 처마부(310a)와 트렌치(310b)를 포함하도록 구성된다.
트렌치(310b)는 기판(101)과 오버코팅층(104) 사이에 배치되는 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 다층 구조의 층간 절연막(102)을 모두 식각하여 형성될 수 있다. 즉, 단절 구조물(310)의 트렌치(310b)는 기판(101)의 상면이 노출되도록 식각하여 형성될 수 있다. 상술한 구성에 따르면 트렌치(310b)의 깊이(Y)를 깊게 할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 트렌치(310b)의 깊이(Y)가 깊어질수록 본 명세서의 일 실시예에 따른 트렌치(110b)보다 상대적으로 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)의 단선이 용이하게 될 수 있는 효과가 있다. 또한, 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 다층 구조의 층간 절연막(102)들은 무기 절연막으로, 동일한 식각 공정으로 트렌치(310b)를 형성할 수 있는 효과가 있다. 부연 설명하면, 제2 폴리이미드 기판(101c)의 식각을 위해서는 추가적인 공정이 필요할 수 있다. 하지만 다층 구조의 층간 절연막(102)부터 멀티 버퍼층(112) 까지는 단일 식각 공정으로 트렌치(310b)를 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 5를 참조하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)를 설명한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)와 비교할 때, 단절 구조물(410)을 제외하면 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 단지 설명의 편의를 위해서 중복 설명을 생략한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)는 단절 구조물(410)을 포함하도록 구성된다. 단절 구조물(410)은 처마부(410a)와 트렌치(410b)를 포함하도록 구성된다. 단절 구조물(410)은 에치 스토퍼(410c)를 더 포함하도록 구성된다.
에치 스토퍼(410c)는 복수의 신호 라인(106) 중 하나와 동일한 금속층으로 형성될 수 있다.
에치 스토퍼(410c)는 필요한 트렌치(410b)의 깊이(Y)에 따라서 선택될 수 있다. 도 5를 참조하면, 복수의 신호 라인(106)이 복수의 무기 절연막 상에 배치되어 있다. 여기서 트렌치(410b)의 깊이(Y)를 조절하기 위해서 상측에 배치된 신호라인을 에치 스토퍼로 사용할 수 있으며, 또는 하측에 배치된 신호라인을 에치 스토퍼로 사용할 수 있다. 에치 스토퍼(410c)는 처마부(410a) 및 트렌치(410b)를 따라서 형성된 것을 특징으로 한다. 즉, 처마부(410a) 및 트렌치(410b)의 형상이 평면 기준으로 원형일 경우, 에치 스토퍼(410c)도 원형으로 형성된다. 에치 스토퍼(410c)의 단면의 폭은 트렌치(410b)의 단면의 폭보다 넓게 형성된 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 에치 스토퍼(410c)의 단면의 폭은 처마부의 오버행의 폭(X1, X2) 및 처마부(410a)의 이격 거리(X3)의 합보다 더 넓게 형성된 것을 특징으로 한다. 또한, 에치 스토퍼(410c)는 트렌치(410b)보다 외측으로 더 돌출되어 형성된 것을 특징으로 한다. 상술한 구성에 따르면 제조 공정 시, 에치 스토퍼(410c)는 트렌치(410b)의 깊이(Y)를 용이하게 조절할 수 있으며 추가 공정이 발생되지 않는 효과가 있다.
도 6을 참조하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)를 설명한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)와 비교할 때, 단절 구조물(510)을 제외하면 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 단지 설명의 편의를 위해서 중복 설명을 생략한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)는 단절 구조물(510)을 포함하도록 구성된다. 단절 구조물(510)은 처마부(510a)와 트렌치(510b)를 포함하도록 구성된다.
처마부(510a)는 적어도 2개의 오버행의 테이퍼 각도를 가지도록 구성된다. 도 6을 참조하면, 트렌치(510b)에 대응되는 처마부(510a)는 제1 테이퍼 각도(θ1) 및 제2 테이퍼 각도(θ2)를 가지도록 구성된다.
제1 테이퍼 각도(θ1)는 제2 테이퍼 각도(θ2)보다 작은 것을 특징으로 한다. 그리고, 제2 테이퍼 각도(θ2)는 90º 이하일 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 처마부(510a)의 제2 테이퍼 각도(θ2)가 제1 테이퍼 각도(θ1)보다 더 커지기 때문에, 처마부(510a) 끝단의 두께가 더 두꺼워 질 수 있는 효과가 있다. 따라서, 처마부(510a)의 오버행 상에 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)이 형성될 때, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)의 단선을 더 용이하게 할 수 있으며, 오버행 끝단의 두께가 두꺼워짐에 따라 처마부(501a)의 구조가 더 튼튼해질 수 있는 효과가 있다.
도 7을 참조하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(600)를 설명한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(600)는 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)와 비교할 때, 단절 구조물(610)을 제외하면 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 단지 설명의 편의를 위해서 중복 설명을 생략한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(600)는 단절 구조물(610)을 포함하도록 구성된다. 단절 구조물(610)은 처마부(610a)와 트렌치(610b)를 포함하도록 구성된다.
처마부(610a)는 적어도 3개의 오버행의 테이퍼 각도를 가지도록 구성된다. 도 7을 참조하면, 트렌치(610b)에 대응되는 처마부(610a)는 제1 테이퍼 각도(θ1), 제2 테이퍼 각도(θ2) 및 제3 테이퍼 각도(θ3)를 가지도록 구성된다.
제1 테이퍼 각도(θ1)는 제3 테이퍼 각도(θ3)보다 작은 것을 특징으로 한다. 그리고, 제3 테이퍼 각도(θ3)는 90º 이하일 수 있다. 제2 테이퍼 각도(θ2)는 제1 테이퍼 각도(θ1) 및 제3 테이퍼 각도(θ3)보다 작은 것을 특징으로 한다. 상술한 구성에 따르면, 처마부(610a)의 제3 테이퍼 각도(θ3)가 제1 테이퍼 각도(θ1)보다 더 커지기 때문에, 처마부(610a) 끝단의 두께가 더 두꺼워 질 수 있는 효과가 있다. 또한, 제2 테이퍼 각도(θ2)가 제1 테이퍼 각도(θ1) 및 제3 테이퍼 각도(θ3)보다 작기 때문에, 오버행의 끝단의 두께를 상대적으로 두껍게 유지하면서 돌출될 수 있는 효과가 있다. 따라서, 처마부(610a)의 오버행 상에 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)이 형성될 때, 유기 발광 소자(134) 및 캐소드 전극(136)의 단선을 더 용이하게 할 수 있으며, 오버행 끝단의 두께가 두꺼워짐에 따라 처마부(601a)의 구조가 더 튼튼해질 수 있는 효과가 있다.
도 8을 참조하여 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(700)를 설명한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(700)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)와 비교할 때, 단절 구조물(710)의 개수를 제외하면 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 단지 설명의 편의를 위해서 중복 설명을 생략한다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(700)는 복수의 단절 구조물(710)을 포함하도록 구성된다. 복수의 단절 구조물(710)의 개수는 적어도 2개 이상이며, 예를 들면 2개 내지 20개 일 수 있다. 복수의 단절 구조물(710)은 서로 이격 되어 배치되고, 외측의 단절 구조물(710)이 내측의 단절 구조물(710)을 둘러싸는 형상을 가지게 된다. 상술한 구성에 따르면, 유기 발광 소자(134)의 단절 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 각각의 단절 구조물(710)은 본 명세서에서 개시한 다양한 실시예들의 단절 구조물들 중 일부를 선택적으로 조합하여 실시할 수 있다.
본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치는 홀 영역에 카메라, 스피커, 플래시 라이트 광원 또는 지문 센서와 같은 생체 인식 센서 등을 구비하는 전자 부품이 배치될 수 있다. 카메라 모듈은 카메라 렌즈와 카메라 구동부를 포함할 수 있다. 본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 상에는 커버 글라스가 배치될 수 있다. 커버 글라스 밑에는 편광판이 배치될 수 있다. 카메라 모듈이 화소 영역 내에 배치됨으로써 표시 장치의 비화소 영역을 저감할 수 있다.
이상의 설명은 본 명세서를 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 명세서의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 명세서를 한정하는 것이 아니다. 본 명세서의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
101 : 기판 102 : 층간 절연막
104 : 오버코팅층 106 : 신호 라인
108, 128 : 댐
110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 : 단절 구조물
112 : 멀티 버퍼층 114 : 액티브 버퍼층
116 : 게이트 절연막 120: 기판 홀
122 : 패드 전극 130 : 발광 다이오드
132 : 애노드 전극 134 : 유기 발광 소자
136 : 캐소드 전극 138 : 뱅크-스페이서층
140 : 봉지부

Claims (15)

  1. 홀 영역과 상기 홀 영역을 둘러싸는 단절 영역 및 화소 영역을 포함하는 기판;
    상기 화소 영역 및 상기 단절 영역에 형성된 유기 발광 소자;
    상기 유기 발광 소자 하부에 배치된 복수의 무기 절연막;
    상기 단절 영역에 배치되고, 상기 홀 영역을 둘러싸는 단절 구조물; 및
    상기 단절 영역에 배치되고, 상기 단절 구조물을 둘러싸는 내부댐을 포함하고,
    상기 단절 구조물은 상기 내부댐의 측면에 배치된 처마부 및 상기 처마부의 하부에 배치되고, 상기 복수의 무기 절연막의 적어도 일부를 식각하여 형성된 트렌치를 포함하고,
    상기 유기 발광 소자는 상기 내부댐을 덮으며, 상기 처마부의 상부로 연장된, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단절 구조물은 상기 처마부 및 상기 트렌치 구조에 의해서 소정의 오버행 및 소정의 깊이를 가지도록 구성되며,
    상기 단절 구조물의 상기 소정의 오버행은 0.1㎛ 이상인, 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단절 구조물의 상기 소정의 깊이는 0.1㎛ 이상인, 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 상기 단절 구조물의 상기 소정의 오버행 및 상기 소정의 깊이에 의해서 상기 트렌치에서 단절된, 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 무기 절연막은 다층 구조의 층간 절연막, 게이트 절연막, 멀티 버퍼층, 및 액티브 버퍼층 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 트렌치는 상기 복수의 무기 절연막의 적어도 일부를 식각하여 형성된, 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 무기 절연막은 SiNx 및 SiOx 중 하나를 포함하는, 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 처마부는 적어도 2개의 테이퍼 각도를 가지도록 구성된, 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 처마부는 제1 테이퍼 각도 및 상기 제1 테이퍼 각도보다 큰 제2 테이퍼 각도를 가지도록 구성된, 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀 영역에 배치되는 카메라 모듈을 더 구비하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 영역과 비화소 영역 사이에, 상기 화소 영역을 둘러싸도록 형성된 외부댐을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 외부댐의 상면에는 상기 유기 발광 소자가 제거된 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 단절 구조물은, 상기 트렌치 내부의 상기 복수의 무기 절연막 위에 배치되는 에치 스토퍼를 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 에치 스토퍼는 복수의 신호 라인 중 하나와 동일한 금속층으로 형성되는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 에치 스토퍼는 상기 처마부의 하부로 연장되는 표시 장치.
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