KR102395577B1 - 표시패널 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단 공정에서 표시패널의 절단 불량을 해결하기 위하여, 이형부에 실런트 패턴을 더 추가하여 상, 하부 기판의 갭을 보상하여, 절단시 리브마크의 형성을 유리하게 하는 표시패널 및 표시장치를 제공한다.

Description

표시패널 및 표시장치{Display panel ＆ display device}

본 발명은 표시패널의 기판 구조가 직사각형이 아닌 이형(異形) 표시패널을 절단할 때 실링 패턴 구조를 변경하여 크랙등 불량을 방지 할수 있는 표시패널 및 표시장치에 대한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.

이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

이러한 평판표시장치는 유리기판상에 복수의 스위칭 소자를 형성하고 인가되는 신호에 따라 화소별로 영상의 계조를 표시하여 화상을 구현하게 된다. 특히, 평판표시장치 중 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치는 표시패널의 경박단소가 가능하여 대화면 TV 뿐만 아니라, 소형의 휴대폰 등의 포터블 기기, 웨어러블 기기, 플렉서블 기기, 계기판 등에 널리 이용되고 있으며, 더 이상 기존의 직사각형 형태가 아닌 다양한 형태의 이형(異形) 표시장치를 요구하고 있다. 이형(異形)은 글자 그대로 사물의 성질이나 모양 형식 등이 기존의 것과 다르다는 의미이다. 즉, 이형 디스플레이는 기존의 사각형 디스플레이에서 벗어나 원형이나 마름모형과 같이 형태를 다양하게 변형시킨 디스플레이를 말한다. 이형 디스플레이는 기존의 사각형 디스플레이와 달리 다양한 형태로 제작되다 보니 제조공정이 중요하다.

일반적인 표시소자를 절단할 때와는 달리 이형디스플레이의 이형부를 형성함에 있어서 절단휠의 이동 경로가 종래 직사각형 표시패널 대비 복잡해졌으며, 절단선이 위치하는 부분의 상하부 기판의 합착 상태 및 상하부 기판사이의 전극, 실런트, 갭이 절단휠의 리브마크(Rib mark) 형성에 영향을 미치며, 따라서 수직크랙이 기판에 완전하게 형성되지 않으면 모기판을 절단할 때 불량이 발생하게 된다. 따라서 절단불량으로 인한 크랙으로 인하여 패널이 분리되거나 실런트 터짐 이슈가 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 절단공정에서 절단휠이 이동하는 경로에 위치하는 상/하 기판의 갭(Gap)을 보상해 주어, 절단불량을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본발명의 표시패널은 구동부와 이형부를 포함하는 제1기판 및 상기 제1기판과 실런트 패턴을 통하여 합착되는 제2기판을 포함하고, 제1기판은 그 일측이 제2기판보다 돌출되는 돌출부가 형성되어 있고, 돌출부에 구동부가 형성된다. 또한 상기 이형부는 제1기판의 타측에 형성되고, 상기 이형부의 좌측 가장자리에 형성된 제1 실런트 패턴의 길이는 우측가장자리에 형성된 제2실런트 패턴의 길이보다 짧게 배치된다.

또한 표시패널은 이형부의 끝단에서 표시영역방향으로 일정간격 이격되어 형성되는 제3실런트 패턴을 더 포함하며, 상기 이형부의 폭은 상기 돌출부의 폭보다 작게 형성된다.

상술한 바와 같이 본발명의 실시예에 의한 실런트 패턴의 구조를 적용하면 절단공정에서 절단선이 형성되는 상, 하부 기판 사이의 갭을 보상시켜, 스크라이빙휠이 절단 선을 따라 이동할 때, 리브마크형성이 용이해지는 효과가 있다. 따라서 기판 절단할 때 표시패널이 분리되는 불량이거나 이형영역의 파손기인성 크랙 불량 및 실런트 터짐 불량을 개선하는 효과가 있다.

또한 더미실런트패턴을 추가 형성하여, 실런트패턴이 없는 부분과 있는 부분의 높이 단차를 완화시켜 스크라이빙 휠이 이동할 때 기판에 가하는 압력으로 인하여 상, 하부 기판의 컨택으로 인한 크랙 불량을 방지하는 효과가 있다.

도1은 일반적인 표시패널의 구조를 개략적으로 보여주는 분해 사시도이다.
도2는 종래의 직사각형의 표시패널과 다른 이형표시패널을 제작하는 공정에 대하여 보여준다.
도3은 도2의 절단공정중에서 스크라이빙 휠의 경로를 나타내는 평면도이다.
도4는 도3의 AA'영역을 구체적으로 보여주는 단면도이다.
도5는 본발명의 일 실시예를 나타내는 모기판의 분해 샤시도이다.
도6은 도5의 BB'영역을 구체적으로 보여주는 단면도이다.
도7, 도8 및 도9는 본 발명의 실시예에 의한 이형 표시패널의 평면구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도10은 본발명의 표시장를 보여주는 도면이다.

도1은 일반적인 표시패널의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 표시패널은 구동회로부를 포함하는 어레이 기판(21)과 컬러필터기판(11) 및 어레이 기판(21)과 컬러필터기판(11) 사이의 액정층으로 이루어져 있다.

어레이 기판(21)은 기판위에 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인(미도시)과 데이터라인(미도시), 게이트라인과 데이트라인의 교차영역에 형성된 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)(미도시)및 화소영역에 형성된 화소전극으로 구성된다.

또한 어레이기판(21)의 일측은 컬러필터기판(11)에 비해 돌출하여 표시패널을 구동시키기 위한 구동회로부가 위치한다.

이와 같이 구성된 상기 어레이기판(21)과 컬러필터기판(11)은 스페이서(spacer)에 의해 일정하게 이격되도록 셀갭(cell gap)이 마련되고, 상기 표시영역(A/A)의 외곽에 형성된 실패턴(seal pattern)에 의해 합착되어 단위 표시장치를 이루게 된다. 이때 두 기판(21,11)의 합착은 상기 어레이 기판(21) 또는 컬러필터기판(11)에 형성된 합착키를 기준으로 얼라인(align)을 맞춘다.

상기한 바와 같은 단위 표시패널을 제작함에 있어서 수율을 향상 시키기 위하여 대면적의 모기판에 복수의 단위표시패널을 동시에 형성하는 방식이 일반적으로 적용되고 있다. 따라서 복수의 표시패널들이 제작된 모기판을 절단 및 가공하여 대면적의 모기판으로부터 단위 표시패널을 분리하는 공정이 요구된다.

도2는 종래의 직사각형의 표시패널과 다른 이형표시패널을 제작하는 공정에 대하여 보여준다. 복수개의 컬러필터기판(11)이 형성된 제1모기판(20)과 복수개의 어레이 기판(21)이 형성된 제2모기판(10)이 합착되어 복수개의 단위 표시패널을 이루는 평면 구조를 이루고 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 복수개의 단위 표시패널은 어레이 기판(21)의 일측이 컬러필터기판(11)에 비해 돌출하도록 형성된다. 이는 도1을 참조하여 설명한 바와 같이 어레이 기판(21)이 컬러필터 기판(11)과 중첩되지 않는 가장자리 영역에 데이터패드부(30)가 형성되기 때문이다.

따라서 제1모기판 (20)에 형성된 컬러필터기판(11)은 제2모기판(10)에 형성된 어레이 기판(21)이 돌출하는 면적에 해당하는 영역만큼 이격되어 형성된다.

상기 복수개의 어레이 기판(21)이 형성된 제2모기판(10)과 복수개의 컬러필터기판(11)이 형성된 제1모기판(20)은 사이의 실런트 패턴(60)을 통하여 합착되된다. 두 기판 중 어느 하나의 기판에 실런트 패턴(60)을 형성하는데, 실런트 패턴은 화상이 표현되는 영역의 외곽에 위치하며 여기서 상기 실런트 패턴(60)은 열경화성 수지를 일정한 패턴으로 형성함으로써 이루어진다. 실런트 패턴(60)의 형성 방법으로는 스크린 마스크(screen mask)를 이용한 스크린 인쇄법과 디스펜서를 이용한 실 디스펜서(dispenser)법이 있다.

또한, 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이의 간격을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해, 실런트 패턴(60)을 형성하는 열경화성 수지내부에, 상부와 하부 기판 사이의 갭에 해당하는 크기의 비드(Bead)를 섞어서 도포한다.

다음, 표시패널의 두 기판 즉, 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 기판 사이에 배치된 실 패턴을 가압 경화하여 합착한다. 이때, 각 기판의 배향막이 마주 대하며, 화소 전극과 컬러필터가 일대일 대응하도록 배치한다.

이어서 스크라이브(Scribe)공정과 그라인딩(Grinding)공정을 통해 복수개의 표시패널을 개별적으로 절단하는데, 이때 적용되는 절단기로서는 휠절단기 초음파절단기 등이 이용될 수 있다.

이때 도 2에서와 같이 복수개의 컬러필터기판(11)과 어레이기판(21)의 테두리는 그 사이에 실링 패턴(60)이 도포되어 있으며, 실런트 패턴은 미리 이형표시패널의 형상을 따라 도포된다. 절단휠은 실런트패턴상의 미리 설정된 경로를 따라 이동하면서 절단선을(Scribing line)을 형성한다.

절단 공정에서 절단휠은 일정 깊이만큼 파쇄층을 형성하고, 파쇄층 아래에 리브 마크(Rib mark)를 형성한다. 이 리브 마크로부터 수직크랙이 더 깊이 형성된다. 절단휠에 의한 수직크랙이 유리기판에 완전하게 형성되지 않으면, 그 결과 모기판의 절단시 절단면에 불량이 발생하게 된다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 절단선이 형성된 제2모기판(10)의 상부에 압력을 인가하면 제1모기판, 제2모기판이 완전히 절단된다. 이어서 그라인딩(Grinding)공정을 통하여 나머지 절단부(70)를 제거하여 이형부(80)를 형성한다.

도3은 도2의 이형부(80)과 절단부(70)을 절단할때의 스크라이빙 휠의 경로를 나타내며 도4는 도3의 AA'영역을 구체적으로 보여준다.

도2과 같이 상부쪽 단위표시패널과 하측에 위치하는 단위표시패널 사이에는 실런트 패턴(60)이 배치되지 않는다. 따라서 도3및 도4에서 나타내듯이 실런트 패턴(60)이 형성된 부분과 실런트패턴(60)이 형성되지 않은 영역에 단차가 형성되고, 스크라이빙 휠이 절단선을 따라 이동할 때 상기 단차 영역에 압력을 가하게 되면 실런트 패턴(60)이 형성되지 않은 영역은 압력에 의하여 컬러기판과(10)과 어레이기판(20)사이의 갭에 의하여 상부 컬러기판(10)이 하측으로 눌리게 되며 스크라이빙 리브마크 (ribmark)형성 불량이 발생하고, 따라서 이형영역 파손불량, 표시패널 분리 및 실런트 터짐 불량이 이 발생한다.

도5는 본발명의 일 실시예를 나타내는 모기판의 분해 샤시도이다.

도5에서 상기 리브마크 불량을 개선하기 위하여, 더미실 패턴 (601)이 더 형성이 되어 있다. 도5를 참조하면 상측에 배치된 복수개의 단위 표시패널(500)과 하측에 위치하는 복수개의 단위표시패널사이에 절단선이 위치하며 스크라이빙 라인과 하측에 배치되는 단위표시패널 사이에 수평방향으로 더미실 패턴 (601)을 더 형성한다.

수평방향으로 형성된 상기 더미실 패턴(601)은 수직방향으로 연장되어 인접한 두개의 단위표시패널(500)의 사이에 위치하는 절단선을 따라 형성된 실패턴 (600)과 일부 중첩되게 형성된다. 인접한 단위표시패널(500)의 경계부에 위치한 실패턴(600)과 일부 중첩되도록 수직으로 연장된 더미실패턴(601)과 일정한각도를 가지면서 연장되어 절단부(700)를 통과하여 도포된다.

즉, 더미실 패턴 (601)은 수평부(601a) 수직부(601b)와 경사부 (601c)를 포함하며, 수평부(601a)는 스크라이빙 라인과 하행의 복수개의 단위표시패널 사이에 위치하여 상행 단위표시패널 사이에 형성된 실런트패턴(600)과의 단차를 보상해주어 스크라이빙 불량을 감소한다.

도6은 수직부(601b)가 도포된 어레이기판(200)과 컬러필터기판(100)의 단면도를 나타낸다.

수직부(601b)는 수직방향으로 연장되어 두개의 인접한 단위표시패널의 경계, 즉 일측 단위표시패널의 이형부(800)와 타측 단위표시패널의 절단부(700) 사이까지 연장되여 도포되며, 더미실런트 수직부(601b)가 어레이기판(201)과 컬러필터 기판(101)사이의 갭을 보상하여 실런트패턴 (600)과 같은 높이로 도포된다. 따라서 스크라이빙 휠이 수직방향 절단선을 따라 더미실런트 (601)의 수직부(601b)를 지날 때 안정적으로 리브마크를 형성할수 있어, 절단 불량을 감소한다.

이러한 절단 과정을 거치면 더미실런트 수직부(601b)는 이형부(800)에 일부 남게 되며, 이형부(800)의 상, 하부 기판의 합착력이 강화되는 효과가 있다.

이어서, 그라인딩영역(GR)은 연마처리를 거쳐 제거되어 절단부(700)가 형성되며, 더미실런트 경사부(601c)의 각도에 따라 이형부(800)에 일부 경사부(601c)가 잔류하여, 이형부(800) 상, 하부 기판의 합착력을 강화하는 효과를 가진다.

도7, 도8 및 도9는 본발명의 실시예에 의한 이형 표시패널의 평면구조를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도7에서와 같이 본발명의 이형 표시패널은 표시영역 (A/A) 표시영역을 둘러싼 비표시영역(N/A)를 포함하며, 일측에 구동부(300)와 반대측에 이형부(800)를 구비한다. 어레이 기판(201)은 컬러필터 기판보다 구동부(300)영역 만큼 돌출되어, 컬러필터기판(101)과 합착되며, 컬러필터기판(201)과 어레이 기판(101) 사이에는 실런트 패턴(600) 표시패널의 외곽 테두리를 따라 도포되어 있다.

실런트 패턴은 (600)은 이형표시패널(500)의 외곽부를 따라 배치되고, 이형부(800)의 좌측 가장자리에 형성된 제1 실런트 패턴(600a)의 길이는 우측가장자리에 형성된 제2실런트 패턴(600b)의 길이보다 짧게 형성된다. 이형부(800)의 폭은 구동부(300)의 폭보다 작으며, 이형부(800)는 직사각형의 패널에서 절단부(700)을 절단하고 남은 영역에서, 절단전 표시패널(500)의 폭보다 좁은 부분이다.

절단부(700)과 인접한 이형부(800)의 좌측 가장자리에 형성된 제2 실런트패턴(600a)은 우측 가장자리에 형성된 제2 실런트 패턴 (600b)대비 일정한 경사진 각도를 가진다. 이로 인하여, 절단부(700)을 제거하는 과정중에서도 이형부(800)의 상, 하부 기판의 분리를 방지하고 합착력을 놓여주는 효과를 가진다.

또한 이형부의 폭방향으로 제1실런트 패턴(600a)와 제2실런트 패턴(600b)을 연결하는 제3 실런트 패턴(600c)는 이형부의 끝단 가장자리에서 일정 간격 표시영역(A/A)방향으로 이격되어 배치된다. 따라서 제1실런트패턴(600a)와 제2실런트 패턴(600b)는 제3실런트패턴 (600c)보다 비표시영역(N/A)방향으로 돌출된다.

도10은 본발명의 표시패널에 시스템모듈을 실장한 표시장치를 나타낸다.

도시된 바와 같이 본발명의 표시장치(1000)은 복수의 화소를 구비하는 표시영역(A/A)와 비표시영역(N/A)를 포함하는 표시패널(500)과 절단부(700)에 실장되는 시스템모듈부(900)을 더포함하고 있다. 시스템모듈(900)은 표시패널(500)의 이형부(800)와 맞닿아 형성되며, 시스템 모듈부(900)은 촬영모듈, 센서모듈, 사운드 모듈, 마이크 모듈 및 인터페이스 모듈 중 하나일 수 있다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

10, 100 : 제1모기판 20, 200 : 제2모기판
20a, 200a: 어레이기판 10a, 100a : 컬러필터기판
50, 500 : 표시패널 30, 300 : 구동부
60, 600 : 표시패널 70, 700 : 절단부
601 : 더미실패턴 601a : 수평부
601b : 수직부 601c : 경사부
600a : 제1실런트패턴 600b : 제2실런트패턴
600c: 제3실런트패턴 900: 시스템모듈
80, 800 : 이형부 1000 : 표시장치

Claims (7)

1. 구동부와 이형부를 포함하는 제1기판;
   상기 제1기판과 실런트 패턴을 통하여 합착되는 제2기판;
   상기 제1기판은 일측이 제2기판보다 돌출되는 영역에 구동부가 배치되고;
   상기 이형부는 제1기판의 타측에 형성되고;
   상기 이형부의 좌측 가장자리에 형성된 제1 실런트 패턴의 길이는 우측가장자리에 형성된 제2실런트 패턴의 길이보다 짧게 형성되는 표시패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이형부의 끝단에서 표시영역방향으로 일정간격 이격되어 형성되는 제3실런트 패턴을 더 포함하는 표시패널.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1실런트패턴 및 제2실런트 패턴은 상기 제3실런트 패턴을 기준으로 이형부의 끝단 방향으로 돌출되는 표시패널.
4. 제1항에 있어서,
   상기 이형부의 폭은 상기 구동부의 폭보다 작게 형성되는 표시패널
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 이형부의 일측에 절단부를 포함하고,
   상기 절단부에 시스템 모듈이 수납되는 표시패널.

Images