JP2020030401A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】超精密微細導電パターンが形成された側面を備えた表示パネルと偏光層の間の側面における段差が除去された表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタ及び画素電極を含む表示パネルの一面に偏光層を配置し、偏光層の側面と上記表示パネルの側面が一致するようにカッティングレーザビームを利用して上記偏光層を切断し、表示パネルの側面に導電性ペースト(paste)を塗布し、パターニングレーザビームを利用して導電性ペーストをパターニングする。【選択図】図1

Description

本発明は表示装置に係り、より詳細には液晶表示装置及びその製造方法に関する。
最近、情報化時代に足並みを揃えてディスプレイ(display)分野も急速に発展してきており、これに応じて、薄型化、軽量化、低消費電力化のメリットを有する平板表示装置として、液晶表示装置(liquid crystal display device;LCD)、プラズマ表示装置(plasma display panel device;PDP)、電気発光表示装置(electro−luminescence display device;ELD)、電界放出表示装置(field emission display device;FED)などが開発されている。
液晶表示装置は、低費用で動画像表示に優れ、且つコントラスト比(contrast ratio)が高いので、ノート型パソコン、モニター、TV、大型ディスプレイなどの分野で最も活発に用いられている。
一方、屋外ディスプレイ、電光掲示板などには、複数の表示パネルが連結されて1つの映像が表示される。このとき、表示パネルのベゼルにより表示パネル間の連結部が視認され、映像没入感が低下する恐れがある。このため、表示パネルのベゼルを最小化するための研究が行われている。また、屋外ディスプレイ、電光掲示板などの超高解像度の映像表示を実現するための研究も行われている。
韓国特許出願公開第2015−0028234号明細書 韓国特許出願公開第2015−0000383号明細書 韓国特許出願登録第10−1300644号明細書 韓国特許出願公開第1999−0086094号明細書
本発明の一目的は、表示パネルの側面に超精密微細導電パターンを形成する表示装置の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、表示パネルと偏光層の間の段差が除去された側面を含み、超精密微細導電パターンが形成された側面を備えた表示パネルを含む表示装置を提供することである。
但し、本発明の目的は、上述した目的に限定されるものではなく、本発明の思想及び領域から外れない範囲内で多様に拡張され得る。
本発明の一目的を達成すべく、本発明の実施例による表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタ及び画素電極が形成された表示パネルの一面に偏光層を配置する段階と、上記偏光層の側面と上記表示パネルの側面が一致するようにカッティング(cutting)レーザビームを利用して上記偏光層を切断する段階と、上記表示パネルの上記側面に導電性ペースト(paste)を塗布する段階と、パターニングレーザビームを利用して上記導電性ペーストをパターニングする段階と、を含む。
また、上記偏光層を切断する段階は、上記カッティングレーザビームを利用して上記偏光層を切断するとともに、上記表示パネルの上記側面を研磨してもよい。
また、上記偏光層の上記側面と上記表示パネルの上記側面の間の段差は100μm以下であってもよい。
また、上記導電性ペーストを塗布する段階は、プリント技法を利用して上記表示パネルの上記側面の既設定された塗布領域に上記導電性ペーストを一体に形成してもよい。
また、上記表示パネルは、上記画素電極上に配置される共通電極と、上記共通電極上に配置されるカラーフィルタと、をさらに含んでもよい。
また、上記導電性ペーストをパターニングする段階は、上記薄膜トランジスタ、上記画素電極、上記共通電極、及び上記カラーフィルタのうち少なくとも1つに各々電気的に連結される複数の側面導電パターンを形成してもよい。
また、上記側面導電パターン間の間隔は30μm以下であってもよい。
また、上記表示装置の製造方法は、上記側面導電パターンに異方性導電フィルム(anisotropic conductive film;ACF)を付着して駆動回路及び印刷回路基板(Printed circuit board;PCB)を上記側面導電パターンに電気的に連結する段階をさらに含んでもよい。
また、上記偏光層を切断する段階は、上記偏光層を切断しながら上記切断によって生成される不純物を吸引する段階と、上記表示パネルの上記側面を常圧(atmospheric pressure)プラズマ洗浄する段階と、を含んでもよい。
また、上記導電性ペーストを塗布する段階は、上記導電性ペーストを塗布した後、上記導電性ペーストに熱風を供給して上記導電性ペーストを事前硬化(pre−hardening)する段階と、上記事前硬化した導電性ペーストに硬化用レーザビームを照射して上記事前硬化した導電性ペーストを硬化する段階と、を含んでもよい。
また、上記導電性ペーストをパターニングする段階は、上記パターニングする前に、上記導電性ペーストに熱風を供給して上記導電性ペーストを事前硬化する段階と、上記パターニングした後、上記事前硬化した導電性ペーストに硬化用レーザビームを照射して上記事前硬化した導電性ペーストを硬化する段階と、をさらに含んでもよい。
また、上記導電性ペーストは、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)から選ばれた少なくとも1つを含んでもよい。
また、上記表示パネルは、既設定された搬送ラインに沿って上記表示パネルの上記一面に平行な方向に搬送されてもよい。上記表示パネルの搬送により、上記偏光層を付着する段階、上記偏光層を切断する段階、上記導電性ペーストを塗布する段階、及び上記導電性ペーストをパターニングする段階が順に行われてもよい。
本発明の一目的を達成すべく、本発明の実施例による表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタ及び画素電極が提供される表示パネルの少なくとも一側面に導電性ペーストを塗布する段階と、硬化用レーザビームを利用して上記導電性ペーストを硬化する段階と、パターニングレーザビームを利用して上記硬化した上記導電性ペーストをパターニングして複数の側面導電パターンを形成する段階と、を含む。
また、上記導電性ペーストを硬化する段階は、上記導電性ペーストに熱風を供給して上記導電性ペーストを事前硬化する段階と、上記事前硬化した導電性ペーストに硬化用レーザビームを照射して上記事前硬化した導電性ペーストを硬化する段階と、を含んでもよい。
また、上記導電性ペーストを塗布する段階は、上記表示パネルの上面及び下面に偏光層を付着する段階と、上記偏光層の側面と上記表示パネルの側面が一致するようにカッティングレーザビームを利用して上記偏光層を切断する段階と、上記表示パネルの上記側面を常圧プラズマ洗浄する段階と、洗浄した上記表示パネルの上記側面の既設定された塗布領域に上記導電性ペーストを一体に形成する段階と、を含んでもよい。
また、上記表示装置の製造方法は、上記側面導電パターンが形成された上記表示パネルの上面及び下面に偏光層を付着する段階をさらに含んでもよい。
本発明の一目的を達成すべく、本発明の実施例による表示装置は、ゲートライン及びデータラインによって各々定義される複数の画素を含む表示パネルと、上記表示パネル上に配置される偏光層と、上記表示パネルに電気的に連結される駆動回路と、を含み、上記表示パネルは、上記表示パネルの少なくとも一側面に対応するボンディング(bonding)側面には、上記画素と上記駆動回路を電気的に連結する複数の側面導電パターンが形成され、上記表示パネルの上記ボンディング側面において、上記側面導電パターンが位置しない部分と上記ボンディング側面に対応する上記偏光層の側面との段差が100μm以下である。
また、上記側面導電パターン間の間隔は30μm以下であってもよい。
また、上記表示装置は、上記側面導電パターンに付着される異方性導電フィルムをさらに含んでもよい。上記異方性導電フィルムの第1部分は上記側面導電パターンに付着され、上記駆動回路は上記異方性導電フィルムの第2部分に連結されてもよい。
また、上記側面導電パターンは、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)から選ばれた少なくとも1つを含んでもよい。
本発明の実施例による表示装置及びその製造方法により、レーザ切断及び研磨を通じて表示パネルと偏光層の間の段差が除去されて、OLB工程のためのベゼルの幅が大きく低減される。
また、超微細レーザパターニングによって側面導電パターンが精密に形成されることにより、UHD解像度以上の超高解像度の大型ディスプレイが実現されることができる。
但し、本発明の効果は、上述した効果に限定されるものではなく、本発明の思想及び領域から外れない範囲内で多様に拡張されてもよい。
本発明の実施例による表示装置の製造方法の概略を示すフローチャートである。 本発明の実施例による表示装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例による表示装置の一例を概略的に示す断面図である。 図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。 図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。 図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。 図8の部分拡大斜視図である。 図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。 図1の表示装置の製造方法の一例の部分の詳細を示すフローチャートである。 図1の表示装置の製造方法の他の一例の部分の詳細を示すフローチャートである。 図1の表示装置の製造方法を遂行する設備を簡単に示す図である。 (a)(b)(c)は各々、本発明の実施例による表示装置の一例を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造方法の概略の他の一例を示すフローチャートである。
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。図面上における同じ構成要素に対しては同じ参照符号を使用し、同じ構成要素に対する重複説明は省略する。
図1は、本発明の実施例による表示装置の製造方法の概略を示すフローチャートである。
図1を参照すると、表示装置の製造方法は、表示パネルの上面に偏光層を配置(S100)し、カッティングレーザビームを利用して偏光層を切断(S200)し、表示パネルの側面に導電性ペーストを塗布(S300)し、パターニングレーザビームを利用して導電性ペーストをパターニング(S400)し、側面導電パターンに駆動回路を電気的に連結(S500)することを含み得る。
一実施例において、表示装置は液晶表示装置であり得る。以下では、表示装置を液晶表示装置で説明する。但し、これは例示に過ぎず、表示装置はこれに限定されない。例えば、表示装置は、プラズマ表示装置、有機発光表示装置(organic light emitting diode device:OLED device)、電界効果表示装置(field effect display:FED)、電気泳動表示装置(electrophoretic display device)等であり得る。
このように製造された表示装置は、偏光層と表示パネルの間の段差が除去された側面を有し得る。また、段差が除去された側面に超精密レーザ工法により表示パネルの内部回路と連結される側面導電パターンが形成され得る。これにより、表示パネルの側面ボンディングを通じて表示装置を駆動するための駆動回路が表示パネルに電気的に連結され得る。
従来の表示装置は、薄膜トランジスタが形成された基板の上面に電極が延長され、上記電極上に異方性導電フィルムなどが付着され、異方性導電フィルムにCOF(chip on film)方式で駆動チップ、印刷回路基板などが付着される。これにより、偏光層と表示パネル(薄膜トランジスタなどを含む基板)の間に側面段差が発生し、ベゼルが形成される。また、表示パネルと偏光層の間の段差によって光漏れ現象が視認されることがある。光漏れの視認を防止するために表示パネルの外郭部にシャーシ(chassis)、フレーム、ブラックマトリクスなどが形成されるので、表示装置の外郭のベゼルの幅を減らすには限界がある。
本発明の実施例による表示装置及びその製造方法においては、表示パネルと偏光層の間の段差を除去し、表示パネルと駆動回路を側面ボンディングで連結することにより、ゼロベゼル(zero−bezel)を実現するので、超微細レーザパターニングによりUHD(ultra−high definition)以上の超高解像度の大型ディスプレイを実現できる。
図2は、本発明の実施例による表示装置の一例を示すブロック図である。
図2を参照すると、表示装置1000は、表示パネル100及び駆動回路200を含み得る。一実施例において、表示パネル100は液晶パネルであり、表示装置1000はバックライト150をさらに含み得る。
表示パネル100には、第1方向、例えば、水平方向(行方向)に延長された複数のゲートラインGL1〜GLnが含まれ得る。第1方向と交差する第2方向、例えば、垂直方向(列方向)に延長される複数のデータラインDL1〜DLmが表示パネル100に配置され得る。
このように、互いに交差するゲートラインGL1〜GLnとデータラインDL1〜DLmは、各々画素PXを定義できる。表示パネル100の各画素PXは、薄膜トランジスタ、液晶キャパシタ、及びストレージキャパシタを含み得る。
一実施例において、各画素PXは赤色、緑色、青色の何れか1つの色光を表示できる。
バックライト150は、光を表示パネル100に供給する役割をする。バックライト150の光源としては、冷陰極蛍光ランプ(Cold Cathode Fluorescent Lamp;CCFL)、外部電極蛍光ランプ(External Electrode Fluorescent Lamp;EEFL)、発光ダイオード(Light Emitting Diode;LED)などを用い得る。
駆動回路200は、タイミング制御部220、ゲート駆動部240、及びデータ駆動部260を含み得る。
タイミング制御部220は、TVシステムやビデオカードなどの外部グラフィックソースから映像データを受信し、垂直同期信号、水平同期信号、メインクロック信号、データイネーブル信号等の制御信号を受信できる。タイミング制御部220は、入力された制御信号に基づいて、データ駆動部260を制御するためのデータ制御信号DCSを生成できる。データ制御信号DCSは、ソーススタートパルス(Source Start Pulse;SSP)、ソースサンプリングクロック(Source Sampling Clock;SSC)、ソース出力イネーブル信号(Source Output Enable;SOE)、極性信号(Polarity;POL)などを含み得る。また、タイミング制御部220は映像データRGBの伝達を受け、これを整列してデータ駆動部260に伝達できる。
タイミング制御部220は、制御信号に応答して、ゲート駆動部240を制御するためのゲート制御信号GCSを生成できる。
データ駆動部260は、データ制御信号DCSと映像データRGBに応答して、データ電圧をデータラインDL1〜DLmに供給することができる。
ゲート駆動部240は、タイミング制御部220から供給されるゲート制御信号GCSに応答してゲートラインGL1〜GLnを順に選択し、選択されたゲートラインにターンオン(turn−on)電圧を出力できる。
ターンオン電圧により該当ゲートラインに連結された薄膜トランジスタはターンオンされ得る。
図3は、本発明の実施例による表示装置の一例を概略的に示す断面図である。
図3を参照すると、表示装置1000は、表示パネル100及び偏光層80、90を含み得る。図3には、表示装置1000の断面の一部を示した。
表示パネル100は、第1基板10、第2基板70、及び第1基板10と第2基板70との間の液晶層44を含み得る。
一実施例において、表示パネル100は、薄膜トランジスタTRと画素電極42を提供する第1基板10と、共通電極46とカラーフィルタ60を提供する第2基板70と、第1基板10と第2基板70との間に配置される液晶層44と、を含み得る。
具体的には、第1基板10上にゲート電極22が形成され、ゲート電極22の上部にはゲート絶縁層24が形成されてもよい。ゲート電極22に対応するゲート絶縁層24の上部には半導体層26が形成され、半導体層26の上部には互いに離隔するソース電極28A及びドレイン電極28Bが形成されてもよい。
ゲート電極22、半導体層26、ソース電極28A及びドレイン電極28Bは、薄膜トランジスタ(thin film transistor:TFT)TRを構成することができる。図3には、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタTRが示されているが、これに限定されない。例えば、薄膜トランジスタTRはトップゲート構造でも形成され得る。
薄膜トランジスタTRの上部には保護層30が形成され、保護層30の上部にはドレイン電極28Bに連結される画素電極42が形成され得る。
画素電極42上には共通電極46が形成され得る。一実施例において、画素電極42と共通電極46との間には、液晶分子45を含む液晶層44が提供され得る。
共通電極46上にはカラーフィルタ60が形成され得る。一実施例において、カラーフィルタ60の凹部には、ブラックマトリクス62が提供され得る。一実施例において、共通電極46とカラーフィルタ60との間には、保護層(オーバコート層)がさらに配置され得る。
ゲート電極22に印加されるゲート信号に応じて薄膜トランジスタTRがターンオンされると、データ信号が薄膜トランジスタTRを介して画素電極42に印加されて、画素電極42と共通電極46との間に電界(Electric Field)が生成される。そして、液晶層44の複数の液晶分子45が電場に応じて再配置され、該当画素PXはデータ信号に対応する階調を表示できる。
一実施例において、薄膜トランジスタTR、画素電極42、及び共通電極46は、導電ラインを介して各々延長され、表示パネル100の側面に形成される側面導電パターンに各々電気的に連結され得る。
一実施例において、第1基板10に薄膜トランジスタTR、画素電極42、及び共通電極46が提供され、第2基板70にカラーフィルタ60が提供されてもよい。液晶層44は、第1基板10と第2基板70との間に配置されてもよい。この場合、液晶分子45は画素電極42と共通電極46による電場によって水平方向に配列(例えば、IPS(In−plane switching)モード、PLS(Plane to line switching)モード、FSS(Fringe field switching)モードなど)され得る。
一実施例において、第1基板10に薄膜トランジスタTR、画素電極42、共通電極46、及びカラーフィルタ60が提供され得る(例えば、COA(color filter on array)構造)。カラーフィルタ60上に液晶層44及び第2基板70が順に配置され得る。
一実施例において、表示パネル100の上下面に各々偏光層80、90が配置され得る。例えば、カラーフィルタ60の上面に第1偏光層80が配置され、第1基板10の下面に第2偏光層90が配置され得る。一実施例において、第1及び第2偏光層80、90は偏光フィルムの形態で提供され得る。
但し、これは例示的なものであり、表示装置1000は第1及び第2偏光層80、90の何れか1つのみを有し得る。
一実施例において、第1及び第2偏光層80、90の偏光軸は互いに直交し得る。
図4〜図5は、図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための断面図であり、図6〜図10は図1の表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図であり、図11は図1の表示装置の製造方法の一例の部分の詳細を示すフローチャートである。
始めに図1及び図11を参照すると、表示装置1000の製造方法は、表示パネル100の上面に整列切断前の偏光層80Aを配置(S100)し、整列切断前の偏光層80Aを切断(S220)し、常圧プラズマを利用して表示パネル100の側面を洗浄(S240)し、表示パネル100の側面に導電性ペーストCPAを塗布(S300)し、導電性ペーストCPAを硬化(S420、S440)し、パターニングレーザビームを利用して導電性ペーストCPAをパターニング(S460)し、側面導電パターンCPに駆動回路200を電気的に連結(S500)する段階を含み得る。
次に再度図3及び図4を参照すると、薄膜トランジスタTR、画素電極42、共通電極46、液晶層44、及びカラーフィルタ60が形成された表示パネル100の上面に整列切断前の偏光層80Aが配置(S100)され得る。表示パネル100は、第1基板10、第2基板70、及び第1基板10と第2基板70との間の液晶層44を含み得る。
一実施例において、第1基板10に薄膜トランジスタTR及び画素電極42が提供され、第2基板70に共通電極46とカラーフィルタ60が提供され得る。
一実施例において、第1基板10に薄膜トランジスタTR、画素電極42、及び共通電極46が提供され、第2基板70にカラーフィルタ60が提供され得る。
一実施例において、第1基板10に薄膜トランジスタTR、画素電極42、共通電極46、及びカラーフィルタ60が提供され得る。
以下、図4〜図10では、説明の便宜のために表示パネル100に含まれる構成を液晶パネル50とカラーフィルタ60に2分して説明する。例えば、液晶パネル50は、第1基板10、薄膜トランジスタTR、画素電極42、共通電極46、及び液晶層44を含み得る。また、カラーフィルタ60は、カラーフィルタ60上に提供される第2基板70の構成をさらに含み得る。
再度図4を参照すると、表示パネル100は、マザー基板をダイヤモンドカッター又はレーザカッターなどを用いてスクライビング(scribing)して切断された状態であり得る。従って、表示パネル100の側面の平坦度が低く、不純物が存在し得る。
整列切断前の偏光層80Aはカラーフィルタ60上に付着され得る。図4には、整列切断前の偏光層80Aがカラーフィルタ60上に配置される場合が示されているが、これに限定されない。例えば、整列切断前の偏光層80Aは、偏光軸が互いに90°で垂直になるように表示パネル100の上下側に配置され得る。
再度図1を参照すると、一実施例において、整列切断前の偏光層80Aの配置工程(S100)は、表示パネル100の異物を除去する洗浄工程と、表示パネル100と整列切断前の偏光層80Aを整列してから保護フィルムを剥離しながら整列切断前の偏光層80Aを付着する付着工程と、整列切断前の偏光層80Aと表示パネル100の間の気泡除去と接着力向上のためのオートクレーブ(autoclave、加圧装置内封入)工程と、を含み得る。
整列切断前の偏光層80Aと表示パネル100との間の接着力向上のために、整列切断前の偏光層80Aの断面積が表示パネル100より大きくなし得る。
その後、図1及び図5を参照すると、整列切断前の偏光層80Aの側面と表示パネル100の側面が一致するように整列切断前の偏光層80Aが切断(S200)され得る。
一実施例において、図5に示したように、カッティングレーザビームによって整列切断前の偏光層80Aが切断(S200)されて偏光層80が形成されるが、その際、表示パネル100の側面が該カッティングレーザビームによって研磨され得る。以下、この工程を簡略に「切断及び研磨」という。更にこれと同時に、図11に示すように、上記切断及び研磨によって生成される残留物及び不純物が吸引(S220)され得る。
カッティングレーザビームは、所定のレーザカット装置300から出力され得る。例えば、カッティングレーザビームは、フェムト秒(femto−second)レーザビームであり、赤外線波長帯のヘリウムネオン(He−Ne)レーザ、二酸化炭素(CO)レーザなどの気体レーザで実現され得る。
カッティングレーザビームは、偏光層80Aとこれに対応する表示パネル100の側面に精密に照射され得る。カッティングレーザビームによって切断されて形成された偏光層80の側面と表示パネル100の側面が平坦化され得る。即ち、偏光層80Aの側面と表示パネル100の側面との段差が除去され得る。例えば、偏光層80の側面と表示パネル100の側面との段差は100μm以下になし得る。理想的には偏光層80の側面と表示パネル100の側面との段差は0である。
従来の基板カッティング方式では、エッジグラインディング(edge grinding)方式で側面の平坦化を行う。しかし、このようなエッジグラインディング方式は、設備費用が高く、200μm以内の段差形成が難しく、物理的な衝撃によるパネルの損傷率が比較的に高い。しかし、本発明の実施例によるカッティングレーザを利用した「切断及び研磨」工程(S220)は、低費用で、偏光層80Aの側面と表示パネル100の側面との段差は100μm以下に減らし、エッジ部分の強度を向上できる。例えば、偏光層80Aの側面と表示パネル100の側面との段差が50μm以下になし得る。
一方、偏光層80Aの切断及び表示パネル100の研磨によって残留物、ヒューム(fume、煙霧)などの異物が発生し、表示パネル100の側面が汚染される場合がある。このため、吸引装置400が備えられ、切断・研磨工程(S200)において同時にヒュームなどの異物を吸引(S220)して汚染を防止できる。
図4には、表示パネル100の一側面のみにレーザカット工程が行われる場合が示されているが、これに限定されず、他の側面にもレーザカット及び研磨工程が行われ得る。
以下、図11を参照すると、まず、図6に示したように、表示パネル100の側面は、プラズマ洗浄装置500を利用した常圧プラズマによって洗浄(S240)され得る。プラズマ洗浄により側面に残存する有機物などの汚染物質がさらに除去され得る。また、表示パネル100の表面に親水性機能を付与することにより、表面接触角(contact angle)を低下できる。これにより、導電性ペーストと表示パネル100の側面との接着力を向上できる。
次に、図7に示したように、プラズマ洗浄が行われた表示パネル100の側面に導電性ペーストCPAが塗布(S300)され得る。一実施例において、導電性ペーストCPAは、プリント技法によって表示パネル100の側面の既設定された塗布領域に一体に形成され得る。また、導電性ペーストCPAはスプレーイング(spraying、噴霧)技法によって塗布領域に一体に形成され得る。
上記塗布領域は、表示パネル100の一側面の一部を含み得る。
例えば、表示パネル100の一側面の塗布領域は液晶パネル50の一部及びカラーフィルタ60の一部を含む領域であり得る。また、表示パネル100の一側面の塗布領域は液晶パネル50の一部のみを含み得る。
また、図7に示したように、塗布領域は、表示パネル100の複数の側面に形成され得る。
塗布領域は、液晶パネル50に形成された複数の連結ラインCLに接触するように形成され得る。連結ラインCLは各々、薄膜トランジスタTR、画素電極42、共通電極46、及びカラーフィルタ60のうち少なくとも1つに連結され得る。
導電性ペーストCPAは、高い電気伝導度を有する金属物質を含み得る。一実施例において、導電性ペーストCPAは、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)から選ばれた少なくとも1つを含み得る。
次に、一実施例において、導電性ペーストCPAは熱風により事前硬化(S420)され得る。例えば、エアヒータ装置700(後述)が約90℃の熱風を導電性ペーストCPAに供給して導電性ペーストCPAの形態を保持できる。即ち、表示パネル100の側面に形成された導電性ペーストCPAが重力によって流れ落ち、形状が変化することを防止できる。
但し、これは例示的なものであり、工程時間を短縮するために、事前硬化工程は省略され得る。
次に、この後、事前硬化した導電性ペーストCPAに硬化用レーザビームが照射されることにより、事前硬化した導電性ペーストCPAが硬化(S440)され得る。一実施例において、硬化用レーザビームは、200℃以上の高温を形成する赤外線波長の矩形波レーザビームであり得る。硬化用レーザビームは局部に高温の熱を供給することにより、塗布領域以外の部分の加熱を防止できる。従って、液晶などを含む表示パネル100の他の部分の損傷を防止できる。
これにより、導電性ペーストCPAの内部の揮発性物質が気化し、純粋な導電物質(例えば、銀(Ag))だけを残し得る。また、上記硬化工程によって導電物質が表示パネル100の側面に強固に付着し、導電物質の表面硬度を強化できる。
但し、これは例示的なものであり、導電性ペーストCPAの硬化工程は、工程時間を短縮するために、パターニング工程の後に行われ得る。
最後に、図8及び、図8の‘A’部分の拡大図である図9に示したように、パターニングレーザビームによって導電性ペーストCPAがパターニング(S460)され得る。一実施例において、パターニングレーザビームは赤外線領域の波長を有し、硬化した導電性ペーストCPAをエッチングできる。パターニングレーザビームによれば、側面導電パターンCPの間隔D1の最小値が約20μmまでパターニングができる。
レーザパターニングにより複数の側面導電パターンCPが形成され得る。側面導電パターンCPの各々は、連結ラインCLの各々に電気的に連結され得る。図9に示したように、連結ラインCLの一側部が側面導電パターンCPに連結されることによって連結ラインCLと側面導電パターンCPが電気的に連結され得る。
一実施例において、側面導電パターンCP間の間隔D1は、その最小値が約30μmに設定され得る。例えば、レーザパターニング工程は、full_HD解像度に対応して側面導電パターンCP間の間隔D1を約150μmにパターニングでき、UHD、4k_UHD解像度に対応して側面導電パターンCP間の間隔D1を約50μmにパターニングできる。また、レーザパターニング工程は、8k_UHD以上の解像度に対応して側面導電パターンCP間の間隔D1を約25μmにパターニングできる。即ち、表示パネル100に形成された画素(又は連結ラインCL)間の間隔、個数などに応じて側面導電パターンCP間の間隔を比較的容易に制御できる。
一実施例において、側面導電パターンCPの各々の横幅D2は、約2μm〜4μmの範囲内であり得る。
レーザパターニングによって側面導電パターンCP以外の塗布領域では導電性ペーストを除去できる。また、レーザパターニングによって極めて稠密な間隔を有する側面導電パターンCPの境界を明確に区分できる。このような側面導電パターンCPを形成するためのレーザパターニングは、別途のジグ(jig、冶具)費用が発生せず、導電パターンの精密加工が可能で、生産費用を大幅に低減できる。また、FHD、UHD、4k_UHD、8k_UHDなどの様々な高解像度表示装置の製造に効果的に利用できる。
一方、レーザパターニングによって導電性ペーストCPAが除去された部分と導電性ペーストが付着されていない部分の間には、色差が存在する場合がある。また、導電性ペーストCPAが除去された部分は導通されない。
ここで、図1に戻って参照すると、図10に示したように、側面導電パターンCPに異方性導電フィルムACFが付着され、駆動回路DC(200)及び印刷回路基板が側面導電パターンCPに電気的に連結(S500)され得る(例えば、OLB(outer lead bonding)工程)。
一実施例において、所定の間隔ごとに複数の異方性導電フィルムACFが表示パネル100の一側に付着され得る。このように、表示パネル100は側面ボンディングを通じて駆動回路200と電気的に連結され得る。
各々の異方性導電フィルムACFの第1部分には、側面導電パターンCPが付着され得る。各々の異方性導電フィルムACFの第2部分には、導電ラインを含む導電フィルムCF及び駆動回路200が付着され得る。駆動回路DC(200)は、タイミング制御部220、ゲート駆動部240、及びデータ駆動部260のうち少なくとも1つを含み得る。タイミング制御部220、ゲート駆動部240、及びデータ駆動部260は、駆動IC(integrated circuit、集積回路)チップとして具現され得る。
但し、これは例示的なものであり、駆動回路200の形態及び構成はこれに限定されない。例えば、タイミング制御部220、ゲート駆動部240、及びデータ駆動部260のうち少なくとも1つは、表示パネル100内に集積され得る。
駆動回路200は、PCBなどを介して外部の制御装置、プロセッサーなどと電気的に連結され得る。
上述したように、本発明の実施例による表示装置1000及びその製造方法は、レーザ切断・研磨によって表示パネル100と偏光層80の間の段差が除去されることにより、OLB工程のためのベゼルの幅を大幅に低減できる。また、超微細レーザパターニングによって側面導電パターンCPが精密に形成されることにより、UHD以上の超高解像度の大型ディスプレイを実現できる。
図12は、図1の表示装置の製造方法の他の一例の部分の詳細を示すフローチャートである。
図12の表示装置の製造方法は、導電性ペーストの硬化工程の順序を除き、図11による表示装置の製造方法と同一であるので、同一又は対応する構成要素及び工程については、同じ参照番号を使用し、重複する説明は省略する。
図1及び図12を参照すると、表示装置1000の製造方法は、表示パネル100の上面に偏光層80を配置(S100)し、偏光層80を切断(S220)し、常圧プラズマを利用して表示パネル100の側面を洗浄(S240)し、表示パネル100の側面に導電性ペーストCPAを塗布(S300)し、導電性ペーストCPAを事前硬化(S420)し、パターニングレーザビームを利用して導電性ペーストCPAをパターニング(S450)し、硬化用レーザビームによりパターニングされた導電性ペーストCPAを硬化(S470)する段階を含み得る。
S100、S220、S240、S300、及びS420の段階は、図3〜図7を参照して上述したので、それに対する重複説明は省略する。
本製造方法によれば、事前硬化されていない導電性ペーストCPAがパターニングレーザビームによって側面導電パターンCPにパターニング(S450)され得る。事前硬化されていない導電性ペーストCPAは、硬度が弱い状態であるので、パターニングレーザ加工の回数を削減できる。例えば、完全に硬化した導電性ペーストCPAをパターニングするためには、レーザパターニングを8回以上行うが、事前硬化されていない導電性ペーストCPAは2〜3回程度のレーザパターニングだけでも側面導電パターンCPを形成できる。
このため、レーザパターニングの回数が減少し、製造時間及び製造費用を低減できる。
その後、側面導電パターンCPを硬化用レーザビームによって硬化S470し得る。
図13は、図1の表示装置の製造方法を行う装置を簡単に示す図である。
図1〜図11及び図13を参照すると、表示装置の製造方法は、インライン(In−line)工程で具現され得る。即ち、表示パネル100をロード(loading)する工程から側面導電パターンCPのパターニング、OLB工程、及びアンロード(unloading)工程まで一括して自動的に実行できる。
一実施例において、本発明の表示装置1000を製造する製造設備は、レーザカット装置300、プラズマ洗浄装置500、導電性ペーストプリント装置600、エアヒータ700、レーザ硬化装置800、及びレーザパターニング装置900を含み得る。また、製造設備は、偏光層80と表示パネル100を合着する加圧装置(autoclave)をさらに含み得る。
表示パネル100は、搬送ラインに沿って表示パネル100の上面に平行な方向にコンベア上を搬送され得る。再び図1も参照すると、表示パネル100の搬送に伴ない、偏光層80Aの付着(S100)、偏光層80Aの切断(S220)、表示パネル100の側面洗浄(S240)、導電性ペーストCPAの塗布(S300)、導電性ペーストCPAの事前硬化(S420)、導電性ペーストCPAの本硬化(S440)、及び導電性ペーストCPAを側面導電パターンCPにパターニング(S460)する段階が順に実行され得る。
図14(a)〜図14(c)は、本発明の実施例による表示装置の一例を示す図である。
図14(a)〜図14(c)を参照すると、複数の表示装置1001〜1004が結合されて映像を表示できる。
例えば、表示装置1001〜1004が連結されると、屋外ディスプレイ構造などのPID(Public information display)などを実現できる。この場合、隣接する表示装置1001〜1004の間に位置するベゼルによって映像品質が低下する場合がある。例えば、ベゼルが認知されて映像没入感が低下する恐れがある。
但し、本発明の実施例による表示装置1001〜1004は、駆動ICなどを含む導電フィルムCFが側面導電パターンにボンディングされることにより、ベゼル幅を著しく減少できる。従って、表示装置1001〜1004をカバーし、光漏れを防止するためのシャーシCH1、CH2の幅が減少することができる。
例えば、隣接する2つの表示装置1001〜1004を連結するための連結部の間の幅が約1mm未満に減少し、実際に隣接する2つの表示装置間の画素領域の間の最短距離が約1.5mm未満に減少し得る。
従って、複数の表示装置1001〜1004が連結されて1つの映像を表示するディスプレイ構造においては、表示装置1001〜1004の間のベゼルが視認されない。
また、超微細側面導電パターンによってPIDがUHD以上の超高解像度の映像を表示できる。
一実施例において、図14(b)に示したように、シャーシCH1、CH2が表示装置1001〜1004の各々の上面の一部(ベゼル)をカバーできる。例えば、シャーシCH1、CH2の一部が表示装置1001〜1004の各々のシーリング部(SEAL)と重畳され得る。
一実施例において、図14(c)に示したように、シャーシCH1、CH2が表示装置1001〜1004のベゼルをカバーせず、レジンRESなどの素材が表示装置1001〜1004のベゼルをカバーし得る。即ち、偏光層の側面と表示パネルの側面の間の段差が100μm以下に減少するので、シャーシ、フレームなどの幅を減少できる。レジンRESは、ベゼルをカバーするとともに、シャーシCH1、CH2と表示装置1001〜1004とを連結でき、更に表示装置1001〜1004を各々連結できる。これにより、表示装置1001〜1004のベゼルの幅が減少し、ユーザーに表示装置1001〜1004間の連結部分及びベゼルなどが認知されないようにできる。
図15は、本発明の実施例による表示装置の製造方法の概略の他の一例を示すフローチャートである。
図15の表示装置の製造方法は、図11による表示装置の製造方法の一部工程を省略又は一部工程の順序を変更したものであるため、同一又は対応する構成要素及び工程に対しては、同じ参照番号を使用し、重複する説明は省略する。
図15を参照すると、表示装置の製造方法は、常圧プラズマを利用して表示パネルの側面を洗浄(S110)し、表示パネルの側面に導電性ペーストを塗布(S210)し、レーザビームを利用して塗布したペーストを硬化(S310)し、硬化した導電性ペーストをパターニングレーザビームを利用してパターニング(S410)した後、表示パネル上に偏光層を配置(S510)する段階を含み得る。
本実施例による表示装置の製造方法は、側面導電パターンを形成した後に、偏光層を配置できる。従って、偏光層の切断工程が省略され得る。また、事前硬化工程が省略される。これにより、製造時間及び製造費用を大幅に低減できる。
本発明は、表示装置の製造方法、表示装置、及びこれを含む全ての電子機器に適用され得る。例えば、本発明は、テレビ、コンピューターのモニター、ノート型パソコン、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、スマートパッド、PDA、PMP、MP3プレーヤー、ナビゲーションシステム、ビデオカメラ、携帯用ゲーム機などに適用され得る。また、本発明は、屋外広告板、大型ディスプレイ、電光掲示板、PIDなどに適用され得る。
以上では、本発明の実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練の当業者は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更できることが理解できるであろう。
10 第1基板
22 ゲート電極
24 ゲート絶縁層
26 半導体層
28A ソース電極
28B ドレイン電極
30 保護層
42 画素電極
44 液晶層
45 液晶分子
46 共通電極
50 液晶パネル
60 カラーフィルタ
62 ブラックマトリクス
70 第2基板
80、90 偏光層
80A 整列切断前の偏光層
100 表示パネル
150 バックライト
200 駆動回路(DC)
220 タイミング制御部
240 ゲート駆動部
260 データ駆動部
400 吸引装置
500 プラズマ洗浄装置
600 導電性ペーストプリント装置
700 エアヒータ
800 レーザ硬化装置
900 レーザパターニング装置
1000、1001、1002、1003、1004 表示装置
ACF 異方性導電フィルム
CF 導電フィルム
CH1、CH2 シャーシ
CL 連結ライン
CPA 導電性ペースト
CP 側面導電パターン
DC 駆動回路
DCS データ制御信号
DL1〜DLm データライン
GL1〜DLn ゲートライン
PX 画素
RES レジン
RGB 映像データ
SOE ソース出力イネーブル信号
SSC ソースサンプリングクロック
SSP ソーススタートパルス
TR 薄膜トランジスタ

Claims (20)

  1. 薄膜トランジスタ及び画素電極が形成された表示パネルの一面に偏光層を配置する段階と、
    前記偏光層の側面と前記表示パネルの側面が一致するようにカッティング(cutting)レーザビームを利用して前記偏光層を切断する段階と、
    前記表示パネルの前記側面に導電性ペースト(paste)を塗布する段階と、
    パターニングレーザビームを利用して前記導電性ペーストをパターニングする段階と、を含む表示装置の製造方法。
  2. 前記偏光層を切断する段階は、
    前記カッティングレーザビームを利用して前記偏光層を切断するとともに、前記表示パネルの前記側面を研磨することを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  3. 前記偏光層の前記側面と前記表示パネルの前記側面の間の段差が100μm以下であることを特徴とする請求項2に記載の表示装置の製造方法。
  4. 前記導電性ペーストを塗布する段階は、プリント技法を利用して前記表示パネルの前記側面の既設定された塗布領域に前記導電性ペーストを一体に形成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  5. 前記表示パネルは、
    前記画素電極上に配置される共通電極と、
    前記共通電極上に配置されるカラーフィルタと、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  6. 前記導電性ペーストをパターニングする段階は、前記薄膜トランジスタ、前記画素電極、前記共通電極、及び前記カラーフィルタのうち少なくとも1つに各々電気的に連結される複数の側面導電パターンを形成することを特徴とする請求項5に記載の表示装置の製造方法。
  7. 前記側面導電パターン間の間隔は30μm以下であることを特徴とする請求項6に記載の表示装置の製造方法。
  8. 前記側面導電パターンに異方性導電フィルム(anisotropic conductive film;ACF)を付着して駆動回路及び印刷回路基板(Printed circuit board;PCB)を前記側面導電パターンに電気的に連結する段階をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の表示装置の製造方法。
  9. 前記偏光層を切断する段階は、
    前記偏光層を切断しながら前記切断によって生成される不純物を吸引する段階と、
    前記表示パネルの前記側面を常圧(atmospheric pressure)プラズマ洗浄する段階と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  10. 前記導電性ペーストを塗布する段階は、
    前記導電性ペーストを塗布した後、前記導電性ペーストに熱風を供給して前記導電性ペーストを事前硬化(pre−hardening)する段階と、
    前記事前硬化した導電性ペーストに硬化用レーザビームを照射して前記事前硬化した導電性ペーストを硬化する段階と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  11. 前記導電性ペーストをパターニングする段階は、
    前記パターニングする前に、前記導電性ペーストに熱風を供給して前記導電性ペーストを事前硬化する段階と、
    前記パターニングした後、前記事前硬化した導電性ペーストに硬化用レーザビームを照射して前記事前硬化した導電性ペーストを硬化する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  12. 前記導電性ペーストは、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)から選ばれた少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  13. 前記表示パネルは、既設定された搬送ラインに沿って前記表示パネルの前記一面に平行な方向に搬送され、
    前記表示パネルの搬送により、前記偏光層を付着する段階、前記偏光層を切断する段階、前記導電性ペーストを塗布する段階、及び前記導電性ペーストをパターニングする段階が順に行われることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  14. 薄膜トランジスタ及び画素電極が提供される表示パネルの少なくとも一側面に導電性ペーストを塗布する段階と、
    硬化用レーザビームを利用して前記導電性ペーストを硬化する段階と、
    パターニングレーザビームを利用して前記硬化した前記導電性ペーストをパターニングして複数の側面導電パターンを形成する段階と、を含む表示装置の製造方法。
  15. 前記導電性ペーストを硬化する段階は、
    前記導電性ペーストに熱風を供給して前記導電性ペーストを事前硬化する段階と、
    前記事前硬化した導電性ペーストに硬化用レーザビームを照射して前記事前硬化した導電性ペーストを硬化する段階と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の表示装置の製造方法。
  16. 前記導電性ペーストを塗布する段階は、
    前記表示パネルの上面及び下面に偏光層を付着する段階と、
    前記偏光層の側面と前記表示パネルの側面が一致するようにカッティングレーザビームを利用して前記偏光層を切断する段階と、
    前記表示パネルの前記側面を常圧プラズマ洗浄する段階と、
    洗浄した前記表示パネルの前記側面の既設定された塗布領域に前記導電性ペーストを一体に形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の表示装置の製造方法。
  17. 前記側面導電パターンが形成された前記表示パネルの上面及び下面に偏光層を付着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の表示装置の製造方法。
  18. ゲートライン及びデータラインによって各々定義される複数の画素を含む表示パネルと、
    前記表示パネル上に配置される偏光層と、
    前記表示パネルに電気的に連結される駆動回路と、を含み、
    前記表示パネルは、
    前記表示パネルの少なくとも一側面に対応するボンディング(bonding)側面には前記画素と前記駆動回路を電気的に連結する複数の側面導電パターンが形成され、
    前記表示パネルの前記ボンディング側面において、前記側面導電パターンが位置しない部分と前記ボンディング側面に対応する前記偏光層の側面との段差が100μm以下であることを特徴とする表示装置。
  19. 前記側面導電パターン間の間隔は30μm以下であることを特徴とする請求項18に記載の表示装置。
  20. 前記側面導電パターンに付着される異方性導電フィルムをさらに含み、
    前記異方性導電フィルムの第1部分は前記側面導電パターンに付着され、前記駆動回路は前記異方性導電フィルムの第2部分に連結されることを特徴とする請求項18に記載の表示装置。
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