KR101667055B1

KR101667055B1 - 표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101667055B1
Application number: KR1020100092433A
Authority: KR
Inventors: 안현진; 이경묵
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2016-10-17
Also published as: KR20120030732A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 유리기판, 상기 유리기판 전면 상에 위치하며, 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 플렉서블기판, 상기 표시영역 상에 위치하는 TFT 어레이 및 표시소자, 상기 비표시영역 상에 위치하는 라우팅부, 상기 라우팅부에 연결되며, 구동회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지, 상기 테이프 캐리어 패키지에 연결된 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 플렉서블기판 상에 위치하는 상기 비표시영역은 상기 유리기판의 전면으로부터 상기 유리기판의 배면까지 절곡된 것일 수 있다.

Description

표시장치 및 그 제조방법{Display Device And Manufacturing Method Of The Same}

본 발명은 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

근래에, 표시장치(Display Device)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display: FED), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device: OLED), 전기영동디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 등과 같은 여러 가지의 평면형 표시장치가 실용화되고 있다.

이러한 표시장치들은 유리기판의 가장자리에 위치한 라우팅부에 의해 넓은 베젤이 존재하게 된다. 이에 따라 화상이 구현되지 않는 데드존이 발생하고, 베젤로 인해 무게가 두꺼운 문제점이 있다.

최근에는 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱 또는 금속 호일과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블한 표시장치가 차세대 표시장치로 떠오르고 있다.

그러나, 플렉서블한 표시장치는 플렉서블한 기판 상에 TFT 어레이 및 표시소자를 형성하면, 기판의 평탄도를 유지하기 어렵기 때문에 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 베젤영역을 제거하여 데드 스페이스 및 무게를 저감하고, 표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 유리기판, 상기 유리기판 전면 상에 위치하며, 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 플렉서블기판, 상기 표시영역 상에 위치하는 TFT 어레이 및 표시소자, 상기 비표시영역 상에 위치하는 라우팅부, 상기 라우팅부에 연결되며, 구동회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지, 상기 테이프 캐리어 패키지에 연결된 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 플렉서블기판 상에 위치하는 상기 비표시영역은 상기 유리기판의 전면으로부터 상기 유리기판의 배면까지 절곡된 것일 수 있다.

상기 플렉서블기판의 크기는 상기 유리기판의 크기보다 클 수 있다.

상기 테이프 캐리어 패키지 및 상기 인쇄회로기판은 상기 유리기판의 배면에 위치할 수 있다.

상기 라우팅부는 상기 플렉서블기판의 적어도 일 가장자리에 위치할 수 있다.

상기 표시소자는 전기영동필름, 유기발광다이오드 및 액정표시소자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기 전기영동필름은 하전 염료 입자를 포함하는 캡슐 및 상기 캡슐을 보호하는 상부 및 하부 보호층을 포함할 수 있다.

상기 유기발광다이오드는 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함할 수 있다.

상기 액정표시소자는 상기 TFT 어레이 상에 위치하는 제 1 전극, 액정층 및 컬러필터기판을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법은 유리기판 전면 상에 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 플렉서블기판을 부착하는 단계, 상기 표시영역 상에 TFT 어레이 및 표시소자를 형성하고, 상기 비표시영역 상에 라우팅부를 형성하는 단계, 상기 라우팅부에 구동회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지를 연결하는 단계, 상기 테이프 캐리어 패키지에 인쇄회로기판을 연결하는 단계, 상기 유리기판의 가장자리를 스크라이빙하는 단계 및 상기 플렉서블기판의 상기 비표시영역을 상기 유리기판의 전면으로부터 상기 유리기판의 배면까지 절곡하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 베젤로 작용할 수 있는 비표시영역을 유리기판의 배면으로 절곡시켜 비표시영역으로 인한 베젤이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 플렉서블기판의 하부에 유리기판을 부착함으로써, 플렉서블기판 상에 형성된 소자들의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도.
도 2 내지 도 4는 도 1의 표시장치에 구비된 TFT 어레이 및 표시소자를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 단면도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 유리기판(110) 상에 위치하며, 표시영역(A) 및 비표시영역(B)을 포함하는 플렉서블기판(120), 상기 플렉서블기판(120)의 비표시영역(B)에 위치한 라우팅부(140), 상기 라우팅부(140)에 연결되며, 구동회로(155)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(150) 및 상기 테이프 캐리어 패키지(150)에 연결된 인쇄회로기판(160)을 포함할 수 있다.

유리기판(110) 상에 위치한 플렉서블기판(120)은 플라스틱 또는 도전성 물질로 이루어져 플렉서블한 특성을 나타낼 수 있다. 그리고, 플렉서블기판(120)의 크기는 유리기판(110)의 크기보다 클 수 있다. 이는 추후 설명될 플렉서블기판(120)을 절곡하기 위함이다.

플렉서블기판(120)은 표시영역(A)과 비표시영역(B)을 포함한다. 표시영역(A)에는 도시하지 않은 TFT 어레이 및 표시소자가 위치할 수 있다. TFT 어레이에는 데이터 라인과 게이트 라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터 라인과 게이트 라인의 교차부에 TFT가 형성된다. TFT는 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 표시소자 쪽으로 전송될 데이터 신호를 절환하게 된다.

표시소자로는 전기영동필름, 유기발광다이오드 및 액정소자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 TFT 어레이 및 표시소자에 대해서는 하기에서 다시 설명하기로 한다.

플렉서블기판(120)의 비표시영역(B)에는 라우팅부(140)가 위치한다. 라우팅부(140)는 표시영역(A)에 위치한 TFT 어레이 또는 표시소자와 전기적으로 연결된다. 라우팅부(140)는 플렉서블기판(120)의 적어도 일 가장자리에 위치하여, TFT 어레이의 데이터 라인들과 게이트 라인에 각각 접속된다.

그리고, 라우팅부(140)에는 다수의 테이프 캐리어 패키지(150)가 연결된다. 이러한 테이프 캐리어 패키지(150)는 데이터 라인들에 비디오 신호를 공급하는 인쇄회로기판(160)과 라우팅부(140)에 연결되어 인쇄회로기판(160)으로부터 제어신호에 응답하여 비디오 신호를 데이터 라인들에 공급하는 구동회로(155)가 실장된다. 그리고, 라우팅부(140)에 연결되어 인쇄회로기판(160)으로부터의 제어신호에 응답하여 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하는 구동회로(155)가 실장된다.

인쇄회로기판(160)에는 도시되지 않은 시스템으로부터 각종 구동 신호 및 영상 신호를 공급받아 각 구동회로(155)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부를 구비한다.

앞서 설명한 표시영역(A)에 형성된 TFT 어레이 및 표시소자에 대해 보다 자세하게 설명하면 하기와 같다.

도 2 내지 도 4는 도 1의 표시장치에 구비된 TFT 어레이 및 표시소자를 나타낸 단면도이다.

도 2에서는 본 발명은 전기영동필름을 포함하는 전기영동표시장치(200)를 예로 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기영동표시장치(200)는 플렉서블기판(120) 상에 게이트 전극(215)이 위치한다. 게이트 전극(215) 상에 게이트 전극(215)을 절연시키는 게이트 절연막(220)이 위치하고, 게이트 절연막(220) 상에 상기 게이트 전극(215)과 대응되도록 반도체층(225)이 위치한다. 반도체층(225)의 양 측에는 오믹콘택층(230)이 위치하고, 오믹콘택층(230)과 접속된 소오스 전극(235a) 및 드레인 전극(235b)이 위치하여 TFT 어레이(300)를 구성한다.

상기 TFT 어레이(300)를 보호하는 평탄화막(240)이 위치하고, 평탄화막(240)의 콘택홀을 통해 제 1 전극(245)이 드레인 전극(235b)에 연결된다. 제 1 전극(245) 상에는 패시베이션막(250)이 위치하여 하부의 소자를 보호한다.

상기 패시베이션막(250) 상에 전기영동필름(260)이 위치한다. 전기영동필름(260)은 하전 염료 입자(charge pigment particle)를 포함하는 캡슐(261)과, 캡슐(261)의 상하에 위치하는 상부 및 하부 보호층(263, 262)으로 구성된다.

캡슐(261)에는 정극성 전압에 반응하는 블랙 염료 입자(261a)와, 부극성 전압에 반응하는 화이트 염료 입자(261b)와, 솔벤트(261c)가 포함된다.

상부 및 하부 보호층(263, 262)은 구형의 캡슐(261)의 유동을 차단함과 아울러 캡슐(261)을 보호하는 역할을 한다. 이러한, 상부 및 하부 보호층(263, 262)은 유연성을 가지는 플라스틱 또는 유연성을 가지는 도전성 물질 등으로 이루어진다.

그리고, 전기영동필름(260)의 상부에는 제 2 전극(270)이 형성된 상부 플레이트(280)가 위치한다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 플렉서블기판(120)의 표시영역(A) 상에 TFT 어레이(300)와 표시소자인 전기영동필름(260)이 위치한 전기영동표시장치일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 TFT 어레이(300)와 표시소자로서 유기발광다이오드가 위치할 수 있다. 하기에서는 도 2에서 설명한 TFT 어레이(300)에 대한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 TFT 어레이(300) 상에 TFT 어레이(300)를 보호하는 평탄화막(240)이 위치하고, 평탄화막(240)의 콘택홀을 통해 제 1 전극(245)이 드레인 전극(235b)에 연결된다. 제 1 전극(245) 상에 화소정의막(320)이 위치하며, 화소정의막(320)은 제 1 전극(245)의 일부 영역을 노출시키는 개구부(325)를 구비한다.

그리고, 제 1 전극(245) 및 개구부(325) 상에 발광층(330)이 위치하고, 발광층(330) 상에 제 2 전극(335)이 위치하여 제 1 전극(245), 발광층(330) 및 제 2 전극(335)을 포함하는 유기발광다이오드(340)를 구성한다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 플렉서블기판(120)의 표시영역(A) 상에 TFT 어레이(300)와 표시소자인 유기발광다이오드(340)가 위치한 유기전계발광표시장치일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 TFT 어레이(300)와 표시소자로서 액정소자가 위치할 수 있다. 하기에서는 도 2 및 도 3에서 설명한 TFT 어레이(300)에 대한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 TFT 어레이(300) 상에 TFT 어레이(300)를 보호하는 평탄화막(240)이 위치하고, 평탄화막(240)의 콘택홀을 통해 제 1 전극(245)이 드레인 전극(235b)에 연결된다.

상기 TFT 어레이(300)와 대향하도록 컬러필터기판(410)이 위치한다. 컬러필터 기판(410)은 컬러필터기판(410) 상에 빛샘 방지를 위해 형성된 블랙 매트릭스(420), 색구현을 위해 형성된 컬러필터(430), 블랙 매트릭스(420)와 컬러필터(430)를 덮는 오버코트층(440) 및 오버코트층(440) 상에 형성된 공통 전극(450)을 포함할 수 있다.

여기서, 컬러필터 기판(410)은 전술한 플렉서블기판(120)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 블랙 매트릭스(420)는 액정층(460)을 제어할 수 없는 영역을 통해 광이 투과되는 것을 막기 위해 불투명한 유기물질 또는 불투명한 금속으로 이루어질 수 있다.

컬러필터(430)는 색을 구현하기 위해 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러필터(160)로 이루어질 수 있다. 그리고, 오버코트층(440)은 컬러필터(430)를 보호하며 공통 전극(450)의 양호한 스텝 커버리지를 위해 투명한 유기물질로 형성될 수 있다. 공통 전극(450)은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 징크 옥사이드(IZO) 등과 같은 투명한 금속으로 형성되며, 공통 전압을 액정층(460)에 인가하는 역할을 한다.

플렉서블기판(120)은 컬러필터 기판(410)과 합착되어 그 사이에 액정층(460)이 위치한다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 플렉서블기판(120)의 표시영역(A) 상에 TFT 어레이(300)와 표시소자인 액정소자(480)가 위치한 액정표시장치일 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치(100)는 라우팅부(140)가 위치한 플렉서블기판(120)의 비표시영역(B)이 절곡될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 표시장치(100)는 플렉서블기판(120)의 하부에 위치한 유리기판(110)의 배면으로 플렉서블기판(120)의 비표시영역(B)이 절곡될 수 있다.

본 실시 예의 표시장치(100)는 플렉서블기판(120) 상에 표시영역(A)과 비표시영역(B)이 구비됨으로써, 표시장치(100)를 유연하게 변형시킬 수 있다. 특히, 유리기판(110)의 크기가 플렉서블기판(120)의 크기보다 작기 때문에 플렉서블기판(120)이 유리기판(110)의 전면으로부터 배면까지 절곡되어 감쌀 수 있다. 따라서, 본 실시 예에서는 플렉서블기판(120)의 비표시영역(B)이 유리기판(110)의 배면으로 절곡될 수 있다.

이에 따라, 비표시영역(B)에 위치한 라우팅부(140)는 유리기판(110)의 측면을 감싸며 유리기판(110)의 배면까지 절곡될 수 있다. 이로 인해, 라우팅부(140)에 연결된 테이프 캐리어 패키지(150) 및 인쇄회로기판(160)이 유리기판(110)의 배면에 위치하게 된다.

이러한 비표시영역(B)은 화상이 표시되지 않는 영역으로 추후 프레임이나 케이스 등으로 가려지는 베젤로 작용될 수 있다. 이로 인해 화상이 표시되는 표시영역(A)에 비해 표시장치(100)의 크기가 훨씬 크게 형성되게 된다.

따라서, 본 발명에서는 베젤로 작용할 수 있는 비표시영역(B)을 유리기판(110)의 배면으로 절곡시켜 비표시영역(B)으로 인한 베젤이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하면 하기와 같다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 공정별로 나타낸 도면이다.

도 6a를 참조하면, 유리기판(510) 전면 상에 플렉서블기판(520)을 부착한다. 상기 플렉서블기판(520)은 표시영역(A) 및 비표시영역(B)을 포함할 수 있다. 그리고, 표시영역(A) 상에 TFT 어레이 및 표시소자(530)를 형성하고, 비표시영역(B) 상에 라우팅부(540)를 형성한다.

이어, 상기 라우팅부(540)에 구동회로(555)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(550)를 부착한다. 이때, 구동회로(555)를 탭-본딩 등의 방법으로 테이프 캐리어 패키지(550)에 실장할 수 있다.

다음, 테이프 캐리어 패키지(550)의 일단에 인쇄회로기판(560)을 부착한다. 테이프 캐리어 패키지(550)에 인쇄회로기판(560)을 부착하는 방법으로는 이방성 도전필름(ACF) 등을 이용하여 부착할 수 있으며, 테이프 캐리어 패키지(550)를 상기 라우팅부(540)에 부착하는 방법도 이와 동일할 수 있다.

다음, 도 6b를 참조하면, 상기 제조된 표시장치(500)를 뒤집은 상태에서 유리기판(510)의 각 가장자리를 스크라이빙 라인(SL)을 따라 스크라이빙한다. 이때, 유리기판(510)의 스크라이빙 라인(SL)은 유리기판(510) 상부에 배치된 플렉서블기판(520)의 표시영역(A) 외의 비표시영역(B)에 형성되도록 한다.

따라서, 가장자리가 스크라이빙된 유리기판(510)은 도 6c에 도시된 것처럼, 유리기판(510)의 밖으로 플렉서블기판(520)이 드러나게 된다.

다음, 도 6d를 참조하면, 플렉서블기판(510)의 비표시영역(B)을 상기 유리기판(510)의 전면으로부터 배면까지 절곡한다.

보다 자세하게는, 유리기판(510)의 밖으로 드러난 플렉서블기판(520)의 비표시영역(B)을 유리기판(510)의 측면을 감싸면서 배면까지 감싸지도록 둘러싼다. 즉, 비표시영역(B)에 위치한 라우팅부(540)가 유리기판(510)의 측면부터 배면까지 감싸지는 형상이 될 수 있다.

이에 따라, 플렉서블기판(520)의 배면 즉, 유리기판(510)의 배면에 플렉서블기판(520)의 라우팅부(540), 구동회로(555)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(550) 및 인쇄회로기판(560)이 위치하게 된다. 즉, 앞서 설명한 도 5의 구조와 같이 표시장치(500)가 형성될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에서는 베젤로 작용할 수 있는 비표시영역을 유리기판의 배면으로 절곡시켜 비표시영역으로 인한 베젤이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 플렉서블기판의 하부에 유리기판을 부착함으로써, 플렉서블기판 상에 형성된 소자들의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

유리기판;
상기 유리기판 전면 상에 위치하며, 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 플렉서블기판;
상기 표시영역 상에 위치하는 TFT 어레이 및 표시소자;
상기 비표시영역 상에 위치하는 라우팅부;
상기 라우팅부에 연결되며, 구동회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지;
상기 테이프 캐리어 패키지에 연결된 인쇄회로기판을 포함하며,
상기 플렉서블기판 상에 위치하는 상기 비표시영역은 상기 유리기판의 전면으로부터 상기 유리기판의 배면까지 절곡된 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 플렉서블기판의 크기는 상기 유리기판의 크기보다 큰 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 테이프 캐리어 패키지 및 상기 인쇄회로기판은 상기 유리기판의 배면에 위치하는 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 라우팅부는 상기 플렉서블기판의 적어도 일 가장자리에 위치하는 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 표시소자는 전기영동필름, 유기발광다이오드 및 액정표시소자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 표시장치.
제 5항에 있어서,
상기 전기영동필름은 하전 염료 입자를 포함하는 캡슐 및 상기 캡슐을 보호하는 상부 및 하부 보호층을 포함하는 표시장치.
제 5항에 있어서,
상기 유기발광다이오드는 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 표시장치.
제 5항에 있어서,
상기 액정표시소자는,
상기 TFT 어레이 상에 위치하는 화소전극, 액정층 및 컬러필터기판을 포함하는 표시장치.
유리기판 전면 상에 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 플렉서블기판을 부착하는 단계;
상기 표시영역 상에 TFT 어레이 및 표시소자를 형성하고, 상기 비표시영역 상에 라우팅부를 형성하는 단계;
상기 라우팅부에 구동회로가 실장된 테이프 캐리어 패키지를 연결하는 단계;
상기 테이프 캐리어 패키지에 인쇄회로기판을 연결하는 단계;
상기 유리기판의 가장자리를 스크라이빙하는 단계; 및
상기 플렉서블기판의 상기 비표시영역을 상기 유리기판의 전면으로부터 상기 유리기판의 배면까지 절곡하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.