KR101428001B1 - Flexible liquid crystal display and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
플렉서블 액정표시장치로서, 제 1 플라스틱 기판; 상기 제 1 플라스틱 기판 상에 구비된 백라잇유닛; 상기 백라잇유닛상에 구비된 제 2 플라스틱 기판; 상기 제 2 플라스틱 기판 상에 구비된 액정층; 및 상기 액정층 상에 구비된 제 3 플라스틱 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치가 제공된다. A flexible liquid crystal display comprising: a first plastic substrate; A backlight unit provided on the first plastic substrate; A second plastic substrate provided on the backlight unit; A liquid crystal layer provided on the second plastic substrate; And a third plastic substrate provided on the liquid crystal layer.
Description
본 발명은 플렉서블 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스페이서를 사용하지 않고, UV 조사를 통하여 픽셀마다 격벽을 만드는 방식을 통하여 투과형 모드가 가능한, 플렉서블 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a flexible liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, which can perform a transmissive mode through a method of forming a barrier rib for each pixel through UV irradiation without using spacers .
액정표시장치인 LCD는 2개의 유리판 사이에 액정을 주입해 배열한 후 전기적인 압력을 가해 각 액정분자의 배열을 변화시켜 이때 일어나는 광학적 굴절변화를 이용, 문자·영상을 나타내는 표시 장치. 1.5~2V의 전원에서 작동하고 소비전력이 적어 시계, 계산기, 노트북 컴퓨터 등에 많이 쓰인다. 그러나 영하 20도 이하의 저온이나 영상 70도 이상의 고온에서는 작동하지 않는 약점이 있다.The LCD, which is a liquid crystal display device, displays letters and images by injecting liquid crystals between two glass plates, arranging the liquid crystals, and applying electrical pressure to change the arrangement of the liquid crystal molecules. It operates at 1.5 ~ 2V power source and low power consumption. It is used for clock, calculator, notebook computer and so on. However, there is a drawback that it does not work at low temperatures below minus 20 ° C and high temperatures above 70 ° C.
LCD는 기술 수준에 따라 STN, TFT 제품 두 종류가 사용되는데 STN(super twisted nematic) 제품은 가격은 싸지만 화질이 떨어져 보급형 제품에 많이 쓰인다. TFT(thin film transistor) 제품은 속도가 빠르고 화질이 정밀해 고가의 노트북컴퓨터 등 전문가 제품에 쓰이나 가격이 비싸다. STN과 TFT의 장점을 모두 갖춘 UFB(Ultra Fine & Bright)-LCD가 최근 각광을 받고 있다. UFB-LCD는 자연색에 가까운 고선명을 구현하며 STN보다 명암대비율은 2배 이상, 화면밝기는 200%, 색 재현율은 38% 우수하다.Two types of LCDs, STN and TFT, are used depending on the level of technology. STN (super twisted nematic) products are used in low-end products because their image quality is low but their price is low. Thin film transistor (TFT) products are used for professional products such as high-priced notebook computers because of their high speed and high image quality, but they are expensive. UFB (Ultra Fine & Bright) -LCD, which has both advantages of STN and TFT, is getting popular recently. UFB-LCD achieves high definition close to natural color, and has a brightness ratio more than twice that of STN, a screen brightness of 200%, and a color gamut of 38%.
플렉서블한 LCD를 구현하고자 하는 기술 또한 활발히 연구되고 있는데, 플렉서블 LCD는 크게 반사형 모드와 투과형 모드로 나눌 수 있다. 이 중 반사형 모드의 플렉서블 LCD는 구현되었지만, 투과형 모드에서는 아직까지 구현되지 않고 있다. 따라서, 투과형 모드의 플렉서블 LCD의 구조와 이를 위한 제조방법에 관한 기술이 필요한 상황이다. Flexible LCD technology has been actively studied. Flexible LCDs can be classified into reflective mode and transmissive mode. Of these, the reflection type flexible LCD is implemented, but it is not yet implemented in the transmissive mode. Therefore, it is necessary to describe a structure of a flexible LCD in a transmissive mode and a manufacturing method for the flexible LCD.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 새로운 구조의 플렉서블 구조의 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a liquid crystal display device having a flexible structure of a new structure and a manufacturing method thereof.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 플렉서블 액정표시장치로서, 플라스틱 기판; 상기 제 1 플라스틱 기판 상에 구비된 플렉서블 GaN 백라잇유닛; 및 상기 구비된 플렉서블 GaN 백라잇유닛 상에 구비된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a flexible liquid crystal display device comprising: a plastic substrate; A flexible GaN backlight unit provided on the first plastic substrate; And a liquid crystal layer provided on the flexible GaN backlight unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 백라잇유닛은, 상기 플라스틱 기판 상에 적층된 금속전극; 및 상기 금속전극 상에 구비되며, n-GaN층, 다중양자우물층(MQW), p-GaN층이 순차적으로 수직으로 적층된 적어도 하나 이상의 수직 단위 LED 소자를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the backlight unit may include: a metal electrode laminated on the plastic substrate; And at least one or more vertical unit LED elements provided on the metal electrode, wherein the n-GaN layer, the multiple quantum well layer (MQW) and the p-GaN layer are sequentially stacked vertically.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 수직 단위 LED 소자는 상기 금속 전극에 공통으로 연결된다. According to an embodiment of the present invention, the at least one vertical unit LED element is commonly connected to the metal electrode.
본 발명의 일 실시예에 따르면,상기 플렉서블 액정 표시 장치는, 제 1 플라스틱 기판; 상기 제 1 플라스틱 기판 상에 구비된 플렉서블 GaN 백라잇유닛; 및 상기 백라잇유닛상에 구비된 제 2 플라스틱 기판; 상기 제 2 플라스틱 기판 상에 구비된 액정층; 및 상기 액정층 상에 구비된 제 3 플라스틱 기판을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the flexible liquid crystal display comprises: a first plastic substrate; A flexible GaN backlight unit provided on the first plastic substrate; And a second plastic substrate provided on the backlight unit; A liquid crystal layer provided on the second plastic substrate; And a third plastic substrate provided on the liquid crystal layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 액정표시장치는, 상기 백라잇유닛 상에 순차적으로 적층된 형광체, 확산필름, 편광필름, 광시야각필름을 더 포함하며, 상기 제 2 플라스틱 기판은 상기 광시야각필름 상에 구비된다. According to an embodiment of the present invention, the flexible liquid crystal display further comprises a phosphor, a diffusion film, a polarizing film, and a wide viewing angle film which are sequentially stacked on the backlight unit, And is provided on a viewing angle film.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 액정표시장치는, 상기 제 2 플라스틱 기판 상에는 상기 단위 LED 소자에 대응되도록 패턴된 전극라인; 상기 전극라인 상에 구비된 박막트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터가 구비되지 않은 전극 라인 상에 구비된 투명전도성 전극; 및 상기 제 2 플라스틱 기판 및 전극 라인 상에 구비된 배향막; 상기 배향막 상에 구비된 액정층; 상기 액정층 상에 구비된 배향막; 상기 배향막 상에 적층된 투명전도성전극; 및 상기 투명전도성전극 상에 구비된 칼라필터를 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the flexible liquid crystal display may further include: an electrode line patterned to correspond to the unit LED element on the second plastic substrate; A thin film transistor provided on the electrode line; A transparent conductive electrode provided on an electrode line without the thin film transistor; And an alignment film provided on the second plastic substrate and the electrode line; A liquid crystal layer provided on the alignment layer; An alignment layer provided on the liquid crystal layer; A transparent conductive electrode laminated on the alignment film; And a color filter provided on the transparent conductive electrode.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 액정표시장치는, 상기 제 2 플라스틱 기판 상에 구비된 광시야각필름; 상기 광시야각필름상에 구비된 편광필름; 및 상기 편광 필름 상에 구비된 보호막을 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the flexible liquid crystal display includes: a wide viewing angle film provided on the second plastic substrate; A polarizing film provided on the wide viewing angle film; And a protective film provided on the polarizing film.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전극라인은 크롬, 상기 투명전도성 전극은 ITO를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the electrode line includes chromium and the transparent conductive electrode includes ITO.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 박막 트랜지스터는 상기 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자 각각에 대응된다. According to an embodiment of the present invention, the thin film transistor corresponds to each of the at least one or more unit LED elements.
본 발명은 또한 플렉서블 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로, 제 1 플라스틱 기판 상에 플렉서블 GaN 백라잇유닛을 적층하는 단계; 상기 백라잇유닛 상에 형광체, 확산필름, 편광필름, 광시야각필름을 순차적으로 적층하는 단계; 상기 광시야각 필름 상에 제 2 플라스틱 기판을 적층하는 단계; 상기 제 2 플라스틱 기판 상에 전극라인 및 상기 전극라인 상에 구비된 박막 트랜지스터, 상기 전극 라인 상에 적층된 투명 전도성 전극을 적층하는 단계; 상기 투명 전도성 전극 및 박막 트랜지스터 상에 배향막을 적층하는 단계; 상기 배향막 상에 액정층을 적층하는 단계; 상기 액정층 상에 투명전도성전극을 적층하는 단계; 상기 투명 전도성 전극상에 칼라필터를 적층하는 단계; 상기 칼라필터 상에 제 3 플라스틱 기판을 적층하는 단계; 및 상기 제 3 플라스틱 기판 상에 순차적으로 광시야각필름, 편광필름 및 보호막을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치 제조방법을 제공한다. The present invention also relates to a method of manufacturing a flexible liquid crystal display device, comprising the steps of: stacking a flexible GaN backlight unit on a first plastic substrate; Sequentially stacking a phosphor, a diffusion film, a polarizing film, and a wide viewing angle film on the backlight unit; Stacking a second plastic substrate on the wide viewing angle film; Stacking an electrode line on the second plastic substrate, a thin film transistor provided on the electrode line, and a transparent conductive electrode stacked on the electrode line; Laminating an alignment film on the transparent conductive electrode and the thin film transistor; Laminating a liquid crystal layer on the alignment layer; Stacking a transparent conductive electrode on the liquid crystal layer; Laminating a color filter on the transparent conductive electrode; Stacking a third plastic substrate on the color filter; And sequentially stacking a wide view angle film, a polarizing film and a protective film on the third plastic substrate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 GaN 백라잇유닛은 상기 제 1 플라스틱 기판상에 적층된 금속전극; 및 상기 금속전극 상에 구비되며, n-GaN층, 다중양자우물층(MQW), p-GaN층이 순차적으로 적층된 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the flexible GaN backlight unit includes: a metal electrode laminated on the first plastic substrate; And at least one or more unit LED elements provided on the metal electrode, wherein the n-GaN layer, the multiple quantum well layer (MQW) and the p-GaN layer are sequentially stacked.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자는 상기 금속 전극에 공통으로 연결된다. According to an embodiment of the present invention, the at least one unit LED element is commonly connected to the metal electrode.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 박막 트랜지스터는 상기 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자 각각에 대응된다. According to an embodiment of the present invention, the thin film transistor corresponds to each of the at least one or more unit LED elements.
본 발명은 또한 상술한 플렉서블 액정표시장치 제조방법에 의하여 제조된 플렉서블 액정표시장치를 제공한다. The present invention also provides a flexible liquid crystal display device manufactured by the flexible liquid crystal display device manufacturing method described above.
본 발명은 또한 상술한 플렉서블 GaN 백라잇유닛 제조방법으로, 사파이어 기판 상에 버퍼층, n-GaN층, 다중양자우물층(MQW), p-GaN층을 순차적으로 적층시켜 소자층을 제조하는 단계; 상기 소자층을 패터닝하여 복수 개의 단위 소자층을 상기 사파이어 기판 상에 제조하는 단계; 상기 p-GaN층 상에 금속층을 증착하여, p-GaN 오믹컨택층을 형성하는 단계; 상기 사파이어 기판 및 단위 소자층 상에 공융접합을 위한 합금층을 증착하는 단계; 상기 합금층과 동일 물질의 합금이 도포된 실리콘 기판을, 상기 합금층에 공융접합시키는 단계; 및 상기 사파이어 기판 후면에 레이저를 인가하여 소자층을 상기 사파이어 기판으로부터 리프트 오프시키는 단계; 상기 n-GaN층에 금속층을 증착하여 n-GaN 오믹컨택층을 형성하는 단계; 상기 n-GaN 오믹컨택층 하부에 열 분리 테이프를 접합시키는 단계; 상기 합금층을 제거한 후, 상기 p-GaN층 상에 플렉서블 기판을 접합시키는 단계; 상기 열 분리 테이프에 열을 인가하여 상기 n-GaN 오믹컨택층으로부터 열 분리 테이프를 제거하는 단계; 및 상기 플렉서블 기판 상에 보호층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 GaN 백라잇유닛 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method of fabricating a flexible GaN backlight unit, comprising the steps of sequentially laminating a buffer layer, an n-GaN layer, a multiple quantum well layer (MQW) and a p-GaN layer on a sapphire substrate to form an element layer; Forming a plurality of unit element layers on the sapphire substrate by patterning the element layer; Depositing a metal layer on the p-GaN layer to form a p-GaN ohmic contact layer; Depositing an alloy layer for eutectic bonding on the sapphire substrate and the unit element layer; Eutectic bonding a silicon substrate coated with an alloy of the same material as the alloy layer to the alloy layer; And applying a laser to the back surface of the sapphire substrate to lift off the device layer from the sapphire substrate; Depositing a metal layer on the n-GaN layer to form an n-GaN ohmic contact layer; Bonding a thermal isolation tape to the bottom of the n-GaN ohmic contact layer; Bonding the flexible substrate to the p-GaN layer after removing the alloy layer; Applying heat to the thermal isolation tape to remove the thermal isolation tape from the n-GaN ohmic contact layer; And depositing a protective layer on the flexible substrate. The present invention also provides a method of manufacturing a flexible GaN backlight unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 기판 상에는 순차적으로 적층된 금속 라인 및 이방성 전도성 필름이 구비되며, 상기 이방성 전도성 필름과 상기 p-GaN층이 접합된다. According to an embodiment of the present invention, a metal line and an anisotropic conductive film sequentially stacked on the flexible substrate are provided, and the anisotropic conductive film and the p-GaN layer are bonded.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 액정표시장치의 백라잇유닛 제조방법은, 상기 보호층을 증착하는 단계 후, 상기 보호층의 일부를 패터닝하여, 상기 n-GaN 오믹컨택층 및 상기 p-GaN 오믹컨택층을 외부로 노출시키는 단계를 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a backlight unit of a flexible liquid crystal display device, comprising the steps of: patterning a part of the protective layer to deposit the n-GaN ohmic contact layer and the p - exposing the GaN ohmic contact layer to the outside.
본 발명은 또한 상술한 방법에 의하여 제조된 플렉서블 GaN 백라잇유닛을 제공한다.The present invention also provides a flexible GaN backlight unit manufactured by the above-described method.
본 발명은 상술한 바와 같이 3개의 플렉서블한 플라스틱 기판을 샌드위치 형태로 사용하고, 각 플라스틱 기판 상에 수직 구조의 GaN LED 백라잇유닛과, 액정층을 각각 구비시켜, 플렉서블한 투과형 액정표시장치를 제조하며, 이로써 투과형 모드의 플렉서블 액정표시장치가 완성된다. 더 나아가, 수직 형태의 플렉서블 백라잇유닛을 레이저 리프트 오프와 이방성도전필름(ACF)을 이용하여 플렉서블 액정표시장치에 사용될 수 있는 수직 플렉서블 백라잇유닛을 효과적으로 제조할 수 있다. As described above, in the present invention, three flexible plastic substrates are used in the form of a sandwich, a vertical GaN LED backlight unit and a liquid crystal layer are provided on each of the plastic substrates to manufacture a flexible transmissive liquid crystal display device Thus, the transmissive mode flexible liquid crystal display device is completed. Furthermore, a vertical flexible backlight unit can be effectively fabricated using a laser lift-off and an anisotropic conductive film (ACF), which can be used in a flexible liquid crystal display device.
도 1 내지 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 액정표시장치의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 24 내지 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 백라잇유닛 제조방법을 설명하는 도면이다.1 to 23 are views for explaining a manufacturing method of a flexible liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
24 to 42 are views illustrating a method of manufacturing an LED backlight unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른, 접착수지 및 그 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an adhesive resin and a manufacturing method thereof according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다. The following examples are intended to illustrate the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, equivalent inventions performing the same functions as the present invention are also within the scope of the present invention.
또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, it is to be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;
도 1 내지 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 액정표시장치의 제조방법을 설명하는 도면이다.1 to 23 are views for explaining a manufacturing method of a flexible liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉서블 액정표시소자의 백라잇유닛의 도면이다.1 is a view of a backlight unit of a flexible liquid crystal display device manufactured according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기 백라잇유닛은 제 1 플라스틱 기판(100), 상기 플라스틱 기판(100) 상에 적층된 Ni/Cu와 같은 금속 물질로 이루어진 금속전극(400)을 포함하며, 상기 금속전극(400) 상에 구비되며, n-GaN층(201), 다중양자우물층(MQW, 202), p-GaN층(203)이 순차적으로 적층된 단위 LED 소자 및 상기 단위 LED 소자상에 구비된 금속전극(400)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 단위 소자는 소정 거리만큼 서로 이격되나, 하나의 공통된 금속 전극(400)에 공통으로 연결된다. 또한 본 발명에 따른 LED 기반 백라잇유닛은 SU-8과 같은 고분자 수지 내에 밀봉되어, 평면을 이룬다. 본 발명은 특히 플렉서블 액정표시장치(LCD)의 백라잇유닛으로, 도 1에서 도시된 바와 같이 플렉서블한 수직(vertical) 구조의 LED를 사용한다. 1, the backlight unit includes a first
도 2를 참조하면, 도 1의 백라잇유닛 상에 형광체(500)가 적층된다. 상기 형광체는 도 1의 백라잇유닛으로부터 발광되는 빛을 조사받아, 이를 백색으로 전환하는 기능을 수행한다.Referring to FIG. 2, a
도 3 내지 5를 참조하면, 상기 형광체 필름(500)상에 순차적으로 확산필름(501), 휘도를 향상시키기 위한 프리즘시트(502) 및 광원으로부터 발생하는 빛의 방향을 조절하기 위한 편광필름(503)이 적층된다. 상기 각 기능필름의 기능은, 종래의 액정표시장치의 기능필름과 동일하거나, 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 이하 생략한다. 3 to 5, a
도 6 및 7을 참조하면, 상기 편광필름(503) 상에 제 1 접착층(504)이 적층되고, 이후, 상기 접착층(504) 상에 상기 백라잇유닛으로부터 발광하는 빛의 각도를 조절할 수 있는 광시야각 필름(505)이 적층된다. 6 and 7, a first
도 8 및 9를 참조하면, 상기 광시야각 필름(505) 상에 제 2 접착층(504)이 적층되고, 이후 상기 제 2 접착층(505) 상에 또 다른 제 2 플라스틱 기판(100)이 적층되어, 접합된다. 8 and 9, a second
도 10을 참조하면, 상기 또 다른 플라스틱 기판(100) 상에 크롬과 같은 금속 물질로 이루어진 전극라인(600)이 적층된 후, 패터닝된다. Referring to FIG. 10, an
도 11을 참조하면, 상기 전극라인(600) 상에 박막 트랜지스터(TFT, 700)가 적층된다. 여기에서 상기 전극층(600)은 상기 박막 트랜지스터(700)의 소스 전극으로 사용되며, 상기 전극층과 박막 트랜지스터, 다음에 설명되는 투명전도성전극(800)의 패턴과 각각의 기능은 종래 기술에 따르므로, 이에 대한 상세한 설명은 생락한다. Referring to FIG. 11, a thin film transistor (TFT) 700 is stacked on the
도 12를 참조하면, 상기 전극층(600) 상에 ITO와 같은 투명전도성 전극(800)이 적층된 후, 패터닝된다. 상기 패터닝에 따라 박막 트랜지스터(700)는 상기 투명전도성전극(800)사이로 노출된 상태가 되며, 특히 상기 LED 백라잇유닛으로부터의 빛은 상기 투명전극(800)을 통하여 외부로 발광된다. Referring to FIG. 12, a transparent
도 13 내지 15를 참조하면, 상기 소자 전면에 제 1 배향막(506)이 적층되고, 다시 순차적으로 네마틱 액정(900) 및 제 2 배향막(506)이 적층된다.13 to 15, a
도 16을 참조하면, 상기 제 2 배향막(506) 상에 또 다른 투명전도성전극(800)이 적층된다. Referring to FIG. 16, another transparent
도 17 및 18을 참조하면, 상기 제 2 배향막(506) 상에 컬러필터(508)이 적층되고, 다시 상기 컬러필터(508) 상에 플렉서블한 제 3 플라스틱 기판(100)을 구비시킨다.17 and 18, a
도 19 및 20을 참조하면, 상기 제 3 플라스틱 기판(100) 상에 접착층(504)을 통하여 또 다른 광시야각 필름(505)이 적층된다. 19 and 20, another wide
도 21 및 22를 참조하면, 또 다른 접착층(504)를 상기 또 다른 광시야각 필름(505)이 도포된 후, 상기 또 다른 접착층(504)을 통하여, 또 다른 편광 필름(503)이 적층된다. 이후, 상기 편광 필름(503) 상에 보호필름(507)이 적층됨으로써, 본 발명에 따른 플렉서블 액정표시장치가 완성된다(도 23 참조). 21 and 22, another
본 발명은 상술한 바와 같이 3개의 플렉서블한 플라스틱 기판을 샌드위치 형태로 사용하고, 각 플라스틱 기판 상에 백라잇유닛과, 액정층을 각각 구비시켜, 플렉서블한 투과형 액정표시장치를 구현하였다. In the present invention, three flexible plastic substrates are used in the form of a sandwich as described above, and a backlight unit and a liquid crystal layer are provided on each plastic substrate to realize a flexible transmissive liquid crystal display device.
본 발명은 상술한 바와 같이 도 1 등에서 도시되는 백라잇유닛으로, LED를 이용하였다. 특히 본 발명의 일 실시예에서 사용된 LED 백라잇유닛은, 수직 구조로서, 효율과 방열특성이 뛰어나 성능 및 수명이 우수하며, 아울러 구조상 액정표시장치의 백라잇유닛으로 사용 가능하다. As described above, the present invention is a backlight unit shown in Fig. Particularly, the LED backlight unit used in the embodiment of the present invention has a vertical structure, excellent in efficiency and heat dissipation characteristics, excellent in performance and service life, and can be used as a backlight unit of a liquid crystal display device in structure.
도 24 내지 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 백라잇유닛 제조방법을 설명하는 도면이다.24 to 42 are views illustrating a method of manufacturing an LED backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 24를 참조하면, 사파이어 기판(100) 상에 순차적으로 적층된 버퍼층(미도핑 GaN, 200)/n-GaN(201)/양자우물층(202)/p-GaN층이 도시된다. 본 발명의 일 실시예에서 양자우물층(202)은 GaN/InGaN로 이루어지며, 상기 기능층의 적층은 종래 기술에 따르므로, 이에 대한 상세한 설명은 이하 생략한다. Referring to FIG. 24, a buffer layer (undoped GaN, 200) / n-
도 25 및 26을 참조하면, 상기 사파이어 기판(100)의 기능층을, 포토리쏘그래피 및 에칭 공정을 통하여 패터닝한다. 이로써 사파이어 기판(100)상에 정렬된 복수 개의 단위 소자층의 어레이 구조가 완성된다. 본 발명의 일 실시예에서 포토레지스트(300)는 SU-8과 같은 고분자 수지가 사용되었으며, 패터닝 후 제거된다. 25 and 26, the functional layer of the
도 27을 참조하면, 상기 단위 소자층의 상부층인 p-GaN(203) 상에 금속층(400)이 적층되어, p-GaN 오믹컨택이 완성된다. Referring to FIG. 27, a
도 28을 참조하면, 상기 사파이어 기판 및 소자층 및 금속층(400) 상에 합금층(450)이 증착되는데, 상기 합금층은 추후 진행되는 공융접합(eutectic bonding)이 가능한 물질이다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 합금층으로는 In/Pd/Cr이 사용되었으나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 28, an
도 29를 참조하면, 상기 소자층 및 금속층(400)을 덮고 있는 합금층(450)에, 상기 합금층(450)과 동일 물질층(450)이 증착된 실리콘 기판(150)을 접촉시킨 후, 열 및 압력을 가하여 공융접합을 진행한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 공융접합은 2-3MPa, 온도는 섭씨 200도에서 진행되었으나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 29, a
도 30을 참조하면, 도 29의 공융접합 공정에 의하여 상기 합금층(450)은 용융되며, 이로써 합금층(450) 상에 실리콘 기판(150)이 접합된 형태가 완성된다. Referring to FIG. 30, the
도 31 및 32를 참조하면, 상기 사파이어 기판(100)의 후단에 레이저를 인가하여, 이로써 상기 소자층을 사파이어 기판으로부터 리프트-오프 시킨다. 상기 공정에 따라 조사되는 레이저는, 버퍼층(200) 표면의 GaN 분해를 발생시켜, 상기 발생하는 질소 압력으로 인하여 사파이어 기판(100)과 그 상부의 소자층은 분리된다.31 and 32, a laser is applied to the rear end of the
도 33을 참조하면, 상기 버퍼층(200)을 플라즈마 식각하여, 하부의 n-GaN층(201)이 하부에 드러나도록 한다. Referring to FIG. 33, the
도 34를 참조하면, 상기 n-GaN층(201) 하부에 또 다른 금속층(400)을 증착하여, n-GaN 오믹컨택을 형성한다. Referring to FIG. 34, another
도 35를 참조하면, 상기 n-GaN 오믹컨택을 형성하는 금속층(400)에 열 분리 테이프(600)를 접착시킨다. 상기 열 분리 테이프(600)는 특정 온도 이상의 열에 의하여 접착력을 잃게 되는 테이프이다.Referring to FIG. 35, a
도 36을 참조하면, 상기 합금층(450)을 습식 식각 공정으로 제거한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 습식 식각 공정은 인듐(In)을 특정적으로 제거하는 용액에 상기 합금층(450)을 침지시키는 방식으로 합금층(450)을 제거하였으나, 이외에도 건식 식각 방식 등도 사용가능하며, 상기 합금층 제거에 따라 상부의 p-GaN 오믹컨택이 외부로 노출된다.Referring to FIG. 36, the
도 37 및 38을 참조하면, 열 분리 테이프(Thermal Release Tape, 600) 위에 있는 소자를, 금속 라인(400)이 형성되어 있는 플렉서블 기판(160)과 이방성 도전필름(ACF, 500)을 이용하여 접합시킨다. 이때 p-GaN 컨택과 플렉서블 기판 사이에 p-GaN 인터커넥션층(electrical interconnection, 401)이 소자 영역 측면에 형성되며, 상기 인터커넥션층(401)은 소자 작동시 전기신호 전달 및 열방출의 통로가 된다. 37 and 38, devices on a
도 39 내지 41을 참조하면, 열 인가를 통하여 상기 열 분리 테이프를 제거하고, 소자를 뒤집은 후, 광투과성이 좋은 보호층(301)으로 상기 소자를 도포한다. 이로써 플렉서블한 플라스틱 기판(160) 상에 형성된 어레이 구조의 복수 LED 단위 소자가 완성된다. 이후, 상기 보호층(301)을 일부 패터닝하며, p-GaN 인터커넥션층(401)과, 소자 상의 n-GaN 오믹컨택(400)을 외부로 노출시킨다. 39 to 41, the heat separation tape is removed through the application of heat, the device is turned over, and the device is coated with a
도 42를 참조하면, 금속층을 증착시킨 후, 포토리쏘그래피 공정으로 패터닝하며, 상기 오믹컨택(400) 상에 형성된 금속라인(402)을 완성한다. 이로써 도 1 등에서 도시된 플렉서블 액정표시장치용 수직 형태의 LED 백라잇유닛이 완성된다. 본 발명에 따른 수직 형태의 LED 백라잇유닛은 특히 수직 구조를 가지며, 측면으로 연장된 p-GaN 컨택 등을 통하여 안정된 발광과 더불어, 소자 동작시 발생되는 열을 측면으로 효과적으로 분산시킬 수 있다. Referring to FIG. 42, a metal layer is deposited and then patterned by a photolithography process to complete a
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (18)
제 1 플라스틱 기판;
상기 제 1 플라스틱 기판 상에 구비된 플렉서블 GaN 백라잇유닛; 및
상기 구비된 플렉서블 GaN 백라잇유닛 상에 구비된 액정층;
을 포함하고,
상기 백라잇유닛은,
상기 제 1 플라스틱 기판 상에 적층된 금속전극; 및
상기 금속전극 상에 구비되며, n-GaN층, 다중양자우물층(MQW), p-GaN층이 순차적으로 수직으로 적층된 적어도 하나 이상의 수직 단위 LED 소자를 포함하며,
상기 적어도 하나 이상의 수직 단위 LED 소자는 상기 금속 전극에 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치.A flexible liquid crystal display device comprising:
A first plastic substrate;
A flexible GaN backlight unit provided on the first plastic substrate; And
A liquid crystal layer provided on the flexible GaN backlight unit;
/ RTI >
The backlight unit includes:
A metal electrode laminated on the first plastic substrate; And
And at least one vertical unit LED element provided on the metal electrode and including an n-GaN layer, a multiple quantum well layer (MQW) and a p-GaN layer sequentially stacked vertically,
Wherein the at least one vertical unit LED element is commonly connected to the metal electrode.
상기 백라잇유닛상에 구비된 제 2 플라스틱 기판;
상기 액정층 상에 구비된 제 3 플라스틱 기판을 더 포함하며,
상기 액정층은 상기 제 2 플라스틱 기판 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치.2. The flexible liquid crystal display device according to claim 1,
A second plastic substrate provided on the backlight unit;
And a third plastic substrate provided on the liquid crystal layer,
Wherein the liquid crystal layer is provided on the second plastic substrate.
상기 백라잇유닛 상에 순차적으로 적층된 형광체, 확산필름, 제 1 편광필름, 제 1 광시야각필름을 더 포함하며, 상기 제 2 플라스틱 기판은 상기 제 1 광시야각필름 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치. 5. The flexible liquid crystal display according to claim 4,
A first polarizing film, and a first wide viewing angle film, wherein the second plastic substrate is provided on the first wide viewing angle film, A flexible liquid crystal display device.
상기 제 2 플라스틱 기판 상에는 상기 단위 LED 소자에 대응되도록 패턴된 전극 라인;
상기 전극 라인 상에 구비된 박막트랜지스터;
상기 전극 라인 상에 구비된 제 1 투명전도성 전극;
상기 제 1 투명전도성 전극 상에 구비된 제 1 배향막;
상기 액정층 상에 구비된 제 2 배향막;
상기 제 2 배향막 상에 적층된 제 2 투명전도성전극; 및
상기 제 2 투명전도성전극 상에 구비된 칼라필터를 더 포함하며,
상기 액정층은 상기 제 1 배향막 상에 구비된 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치. 6. The flexible liquid crystal display device according to claim 5,
An electrode line patterned to correspond to the unit LED element on the second plastic substrate;
A thin film transistor provided on the electrode line;
A first transparent conductive electrode provided on the electrode line;
A first alignment layer provided on the first transparent conductive electrode;
A second alignment layer provided on the liquid crystal layer;
A second transparent conductive electrode laminated on the second alignment layer; And
And a color filter provided on the second transparent conductive electrode,
Wherein the liquid crystal layer is provided on the first alignment layer.
상기 제 3 플라스틱 기판 상에 구비된 제 2 광시야각필름;
상기 제 2 광시야각필름상에 구비된 제 2 편광필름; 및
상기 제 2 편광필름 상에 구비된 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치.7. The flexible liquid crystal display device according to claim 6,
A second wide viewing angle film provided on the third plastic substrate;
A second polarizing film provided on the second wide viewing angle film; And
And a protective film provided on the second polarizing film.
상기 전극라인은 크롬, 상기 투명전도성 전극은 ITO를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the electrode line comprises chromium and the transparent conductive electrode comprises ITO.
상기 박막 트랜지스터는 상기 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자 각각에 대응되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치.9. The method of claim 8,
Wherein the thin film transistor corresponds to each of the at least one or more unit LED elements.
제 1 플라스틱 기판 상에 플렉서블 GaN 백라잇유닛을 적층하는 단계;
상기 백라잇유닛 상에 형광체, 확산필름, 편광필름, 광시야각필름을 순차적으로 적층하는 단계;
상기 광시야각 필름 상에 제 2 플라스틱 기판을 적층하는 단계;
상기 제 2 플라스틱 기판 상에 전극라인, 상기 전극라인 상에 구비된 박막 트랜지스터, 및 상기 전극 라인 상에 상기 박막 트랜지스터가 노출되도록 패터닝된 적층된 투명 전도성 전극을 차례대로 적층하는 단계;
상기 투명 전도성 전극 및 박막 트랜지스터 상에 배향막을 적층하는 단계;
상기 배향막 상에 액정층을 적층하는 단계;
상기 액정층 상에 투명전도성전극을 적층하는 단계;
상기 투명 전도성 전극상에 칼라필터를 적층하는 단계;
상기 칼라필터 상에 제 3 플라스틱 기판을 적층하는 단계; 및
상기 제 3 플라스틱 기판 상에 순차적으로 광시야각필름, 편광필름 및 보호막을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치 제조방법.The present invention relates to a method of manufacturing a flexible liquid crystal display device,
Stacking a flexible GaN backlight unit on the first plastic substrate;
Sequentially stacking a phosphor, a diffusion film, a polarizing film, and a wide viewing angle film on the backlight unit;
Stacking a second plastic substrate on the wide viewing angle film;
Laminating an electrode line on the second plastic substrate, a thin film transistor provided on the electrode line, and a laminated transparent conductive electrode patterned to expose the thin film transistor on the electrode line;
Laminating an alignment film on the transparent conductive electrode and the thin film transistor;
Laminating a liquid crystal layer on the alignment layer;
Stacking a transparent conductive electrode on the liquid crystal layer;
Laminating a color filter on the transparent conductive electrode;
Stacking a third plastic substrate on the color filter; And
And sequentially laminating a wide view angle film, a polarizing film and a protective film on the third plastic substrate.
상기 플렉서블 GaN 백라잇유닛은 상기 제 1 플라스틱 기판상에 적층된 금속전극; 및 상기 금속전극 상에 구비되며, n-GaN층, 다중양자우물층(MQW), p-GaN층이 순차적으로 적층된 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the flexible GaN backlight unit comprises: a metal electrode laminated on the first plastic substrate; And at least one unit LED element provided on the metal electrode, the unit LED element including an n-GaN layer, a multi quantum well layer (MQW), and a p-GaN layer sequentially stacked .
상기 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자는 상기 금속 전극에 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치 제조방법. 12. The method of claim 11,
Wherein the at least one unit LED element is commonly connected to the metal electrode.
상기 박막 트랜지스터는 상기 적어도 하나 이상의 단위 LED 소자 각각에 대응되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 액정표시장치 제조방법.13. The method of claim 12,
Wherein the thin film transistor corresponds to each of the at least one or more unit LED elements.
사파이어 기판 상에 버퍼층, n-GaN층, 다중양자우물층(MQW), p-GaN층을 순차적으로 적층시켜 소자층을 제조하는 단계;
상기 소자층을 패터닝하여 복수 개의 단위 소자층을 상기 사파이어 기판 상에 제조하는 단계;
상기 p-GaN층 상에 금속층을 증착하여, p-GaN 오믹컨택층을 형성하는 단계;
상기 사파이어 기판 및 단위 소자층 상에 공융접합을 위한 합금층을 증착하는 단계;
상기 합금층과 동일 물질의 합금이 도포된 실리콘 기판을, 상기 합금층에 공융접합시키는 단계; 및
상기 사파이어 기판 후면에 레이저를 인가하여 소자층을 상기 사파이어 기판으로부터 리프트 오프시키는 단계;
상기 n-GaN층에 금속층을 증착하여 n-GaN 오믹컨택층을 형성하는 단계;
상기 n-GaN 오믹컨택층 하부에 열 분리 테이프를 접합시키는 단계;
상기 합금층을 제거한 후, 상기 p-GaN층 상에 플렉서블 기판을 접합시키는 단계; 및
상기 열 분리 테이프에 열을 인가하여 상기 n-GaN 오믹컨택층으로부터 열 분리 테이프를 제거하는 단계; 및
상기 플렉서블 기판 상에 보호층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 GaN 백라잇유닛 제조방법.A flexible GaN backlight unit manufacturing method according to claim 1,
Forming a device layer by sequentially laminating a buffer layer, an n-GaN layer, a multiple quantum well layer (MQW) and a p-GaN layer on a sapphire substrate;
Forming a plurality of unit element layers on the sapphire substrate by patterning the element layer;
Depositing a metal layer on the p-GaN layer to form a p-GaN ohmic contact layer;
Depositing an alloy layer for eutectic bonding on the sapphire substrate and the unit element layer;
Eutectic bonding a silicon substrate coated with an alloy of the same material as the alloy layer to the alloy layer; And
Applying a laser to the back surface of the sapphire substrate to lift off the device layer from the sapphire substrate;
Depositing a metal layer on the n-GaN layer to form an n-GaN ohmic contact layer;
Bonding a thermal isolation tape to the bottom of the n-GaN ohmic contact layer;
Bonding the flexible substrate to the p-GaN layer after removing the alloy layer; And
Applying heat to the thermal isolation tape to remove the thermal isolation tape from the n-GaN ohmic contact layer; And
And depositing a protective layer on the flexible substrate. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
상기 플렉서블 기판 상에는 순차적으로 적층된 금속 라인 및 이방성 전도성 필름이 구비되며, 상기 이방성 전도성 필름과 상기 p-GaN층이 접합되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 GaN 백라잇유닛 제조방법.16. The method of claim 15,
Wherein the anisotropic conductive film and the p-GaN layer are bonded to each other on the flexible substrate, wherein the metal line and the anisotropic conductive film are sequentially laminated on the flexible substrate.
상기 보호층을 증착하는 단계 후, 상기 보호층의 일부를 패터닝하여, 상기 n-GaN 오믹컨택층 및 상기 p-GaN 오믹컨택층을 외부로 노출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 GaN 백라잇유닛 제조방법.17. The backlight unit manufacturing method according to claim 16,
Further comprising the step of exposing the n-GaN ohmic contact layer and the p-GaN ohmic contact layer to the outside by patterning a portion of the passivation layer after the step of depositing the passivation layer. Lt; / RTI >
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