KR102412106B1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테두리 비침 및 반사 방지 용도의 차광 패턴에 특정 광학 밀도의 재료를 이용함으로써, 보더리스 구조의 차광 패턴과 어레이 영역과의 색감차를 줄인 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 액티브 영역과 주변의 데드 영역으로 구분되며, 안쪽면의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이를 갖는 기판; 및 상기 기판 배면의 데드 영역에, 광학 밀도가 0.2 내지 1 이하인 차광 패턴을 포함함을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법 {Display Device and Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 특히, 테두리 비침 및 반사 방지 용도의 차광 패턴에 특정 광학 밀도의 재료를 이용함으로써, 보더리스 구조의 차광 패턴과 어레이 영역과의 색감차를 줄인 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 부응하여 LCD(Liquid Crystal Display Device), OLED (Organic Light Emitting Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 표시 장치가 연구되어 왔으며, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.

이 중 최근 액정 표시 장치(LCD)와 유기 발광 표시 장치(OLED)가 경박단소화 및 선명한 색상의 이점을 가지고 사용자 요구에 부응하여 발전되어 왔다.

상기와 같은 표시 장치는 공통적으로 화소 영역마다 형성된 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판을 포함한다. 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에는, 서로 교차하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과 함께, 각 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 박막 트랜지스터가 형성된다. 여기서, 박막 트랜지스터 어레이 기판의 가장 자리 일부에는 상기 게이트 라인들 및 데이터 라인들에 신호를 인가하기 위해, 각 라인들과 연결된 패드부는 전기적 신호를 전달하는 인쇄회로 기판과 연결되어 있다.

이하, 도면을 참조하여 종래의 표시 장치를 설명한다.

도 1은 종래의 표시 장치를 정면에서 바라본 도면이다.

도 1과 같이, 종래의 표시 장치는, 표시면의 가장 자리에 기구물이 둘러싸도록 하여, 내부 구성이 보이지 않게 가린 구성을 갖는다.

또한, 상기 기구물은 표시면과 다른 재질로, 예를 들어, 일정한 강성을 갖는 플라스틱을 성형하여 형성된 것으로, 표시면으로부터 돌출되어 있고, 표시면 가장자리의 금속 혹은 패드부 구성이 비침을 방지하기 위해, 충분한 폭을 갖고 형성되어 있어, 실제 표시 유효 면적을 줄이는 원인이 되었다.

그리고, 기구물은 그 자체의 두께가 있고, 인쇄회로 기판의 측면 노출을 방지하기 위해 충분한 두께와 폭을 갖도록 형성되는데, 이로 인해 전체 표시 장치의 두께가 두꺼워져 슬림화를 저해하는 요소가 되기도 하였다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 다른 표시 장치의 상단부 및 하단부의 금속 비침 현상을 나타낸 사진이다.

도 2a 및 도 2b는 기구물을 표시면 상에 구비하지 않는 보더리스 구조의 표시 장치의 각각 상단부와 하단부를 나타낸 것으로, 도 2b와 같이, 특히 표시 장치의 하단부에 패드와 링크 배선이 집중되어 금속 배선 밀도가 심하다.

그런데, 상단부 역시 도 2a와 같이, 일부 전원 배선이 배치된 부위는 다른 부위에 비해 상대적으로 와인(wine) 색감이 관찰되어, 전체적으로 균일하고 통일된 색감이 유지되지 않아 시청자는 불량을 느끼게 된다.

즉, 영역별 색감차와 표시 패널 내부 구성의 일부가 들여다 보이는 것은 시청자에게 불량으로 인식되었고 이는 보더리스 구조의 문제점으로 지적되었었다. 종래의 표시 장치는, 이러한 문제를 해소하기 위해서는 도 1과 같은 기구물을 이용하여 표시 패널의 표면의 가장 자리를 가려주어야만 한 것으로, 이로 인해 전체 표시 장치의 슬림화나 실제 기구물의 장착을 위해 유효 면적이 줄어드는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 테두리 비침 및 반사 방지 용도의 차광 패턴에 특정 광학 밀도의 재료를 이용함으로써, 보더리스 구조의 차광 패턴과 어레이 영역과의 색감차를 줄인 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 장치는, 금속 비침을 차단함과 동시에, 영역간 광학 특성을 차이가 두드러지지 않게 하여 시감을 향상시킨 것으로, 액티브 영역과 주변의 데드 영역으로 구분되며, 안쪽면의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이를 갖는 기판; 및 상기 기판 배면의 데드 영역에, 광학 밀도가 0.2 내지 1 이하인 차광 패턴을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 차광 패턴은, 50~60% 함량의 모노머, 20~30% 함량의 용매, 2~9% 함량의 차광 안료, 1~10% 함량의 분산제, 5~10% 함량의 광개시제 및 1% 이하의 첨가제로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법은 액티브 영역과 주변의 데드 영역으로 구분된 기판을 준비하는 단계;와, 상기 기판 제 1 면의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이를 형성하는 단계;와, 상기 기판 제 2 면의 데드 영역에, 광학 밀도가 0.2 내지 1 이하의 차광 물질을 인쇄하는 단계; 및 상기 차광 물질을 자외선 조사만으로 경화시켜 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것에 또 다른 특징이 있다.

상기 자외선 조사시 조사광의 파장은 400nm 이하의 자외선 파장으로, 600mJ 내지 2000mJ의 광에너지로 조사하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 표시 장치는, 다음과 같은 효과가 있다.

표시면에 기구물을 배치하지 않는 보더리스(borderless) 구조에 있어서, 기판의 안쪽면에 위치한 데드 영역의 금속 비침을 방지하기 위해, 데드 영역에 차광 패턴을 배치시켜, 금속의 시인을 방지하여, 보더리스 구조의 시감 불량을 개선할 수 있다.

또한, 상기 차광 패턴의 재료를 광학 밀도를 0.2 내지 1 이하가 되도록 하여, 어레이 영역과 데드 영역의 색상차가 두드러지지 않게 하여, 데드 영역이 시청자에 눈에 두드러지는 점을 방지할 수 있다.

그리고, 차광 패턴은, 열처리가 요구되는 일반적인 블랙 매트릭스용 레지스트와 달리, 별도의 열처리없이 자외선 조사에 의한 경화 공정으로만 경화가 가능하여, 도포 후 짧은 시간 내 패턴이 형성될 수 있다.

궁극적으로, 차광 패턴을 기판 배면에 구비시 금속 비침을 방지하여 시감을 향상시키고, 더불어, 기판의 유효 면적을 늘릴 수 있어, 전체적인 시감 향상이 가능하다.

도 1은 종래의 표시 장치를 정면에서 바라본 도면
도 2a 및 도 2b는 종래의 다른 표시 장치의 상단부 및 하단부의 금속 비침 현상을 나타낸 사진
도 3은 본 발명의 표시 장치를 정면에서 바라본 도면
도 4는 본 발명의 표시 장치를 나타낸 평면도
도 5는 도 4의 I~I' 선상의 단면도
도 6은 본 발명의 표시 장치의 일 실시예의 외곽 영역의 단면도
도 7은 차광 패턴의 광학 밀도에 따라 외곽 영역의 액티브 영역과 데드 영역의 색감을 찍은 광학 사진
도 8은 본 발명의 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도
도 9는 본 발명의 표시 장치의 제조에 있어서, 차광 패턴 경화 영역을 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 표시 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 표시 장치를 정면에서 바라본 도면이다.

도 3과 같이, 본 발명의 표시 장치는, 기구물이 표시면을 덮지 않고, 오직 표시면 후면(기판의 안쪽면)측에서만 인쇄회로 기판과 함께 수납하게 위치한다.

이 경우, 도 3과 같이, 시청자가 보는 표시면 상에는 가장자리에 금속 및 패드부 비침을 방지하기 위해, 기판의 배면측에 차광 패턴을 가장자리에 대응시켜 인쇄한다. 도 3에 나타난, 실제 표시면의 가장자리에 관찰되는 것은 차광 패턴이며, 그 외 부분은 모두 유효 표시 영역이 될 수 있는 것으로, 도 1의 구조 대비 유효 표시면의 확장이 가능함을 알 수 있으며, 표시면을 덮는 기구물 생략에 의해 전체 표시 장치의 슬림화 또한 가능하다.

또한, 본 발명의 표시 장치에 있어서, 실제 표시면은 차광 패턴이 패턴으로 인쇄되며, 그 상부를 편광판이 덮고 있어, 표면에서 돌출면이 없어, 표시면이 매끄럽고, 디자인적으로 표면 상의 단차가 없어, 시청자는 깔끔한 시감을 느낄 수 있게 된다.

이하에서는, 본 발명의 표시 장치를 유기 발광 표시 장치의 형태로 구현한 예를 먼저 살펴본다.

도 4는 본 발명의 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 I~I' 선상의 단면도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 표시 장치의 일 실시예의 외곽 영역의 단면도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 표시 장치를 유기 발광 표시 장치로 나타낸 도면으로, 도면 상에서는 기구물이 제외되어 표현되어 있다.

도 4와 같이, 평면적으로 기판(100)은 중앙이 액티브 영역(A/A)으로, 나머지 영역은 데드 영역(dead area)(N/A)으로 구분된다. 또한, 기판(100)은 2개의 서로 다른 표면을 가지며, 액티브 영역(A/A)에 박막 트랜지스터 어레이 등의 픽셀 어레이(110) 구성이 형성되는 표면이 안쪽면이고, 다른 한 표면은 배면이다. 이 중 배면이 실제 시청자가 바라보는 표시면이 되며, 안쪽면은 인쇄회로 기판과 같이, 기구물에 의해 수납되어지는 면이 된다.

본 발명의 표시 장치에 있어서, 차광 패턴(200)은, 상기 기판(100)의 배면에 위치하며, 그 형성 방식은 마스크를 필요로 하지 않는 인쇄(Printing) 등의 방식을 이용한다.

한편, 차광 패턴(200)은 기판(100)의 배면의 데드 영역에 위치하는데, 본 발명은 차광 패턴이 위치한 데드 영역과 차광 패턴을 갖지 않는 어레이 영역간 색감차를 줄이기 위해 상기 차광 패턴(200)의 재료를 광학 밀도가 높은 블랙 매트릭스용 레지스트를 이용하지 않고, 광학 밀도 0.2 내지 1 이하의 자외선 경화형 차광 물질을 이용한다.

즉, 본 발명의 차광 패턴(200)은 주변 액티브 영역에 비해 차광색이 두드러지지 않도록 내부에 포함된 차광 함량을 줄이고, 데드 영역에서의 균일한 색상을 유지하여 내부가 보이지 않도록 하며, 동시에 액티브 영역과 뚜렷한 색상차를 피한 것이다.

즉, 도 4 및 도 5와 같이, 본 발명의 표시 장치는, 액티브 영역(A/A)과 주변의 데드 영역(N/A)으로 구분되며, 안쪽면의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이(110)를 갖는 기판(100) 및 상기 기판(100) 배면의 데드 영역(N/A)에, 광학 밀도가 0.2 내지 1 이하인 차광 패턴(200)을 포함하여 이루어진다.

상기 차광 패턴(200)의 광학 밀도가 1 이하인 이유는 광학 밀도가 1을 넘게 되면 액티브 영역과 차광 패턴이 형성된 데드 영역과의 색감차가 두드러져 이를 방지하기 위함이다. 또한, 광학 밀도가 0.2 이상인 이유는 차광 패턴(200)의 고유 목적인 테두리 금속 비침 또는 내부 금속 반사를 방지하기 위해 적어도 광학 밀도가 0.2 이상 요구되기 때문이다. 경우에 따라, 기판을 기울이거나 혹은 측면에서 바라볼 때 정면 응시보다 금속에 의한 반사 정도가 클 수 있으므로, 이를 감안하여 상기 광학 밀도는 0.25 내지 0.9 의 재료로 선택하는 것이 바람직할 수 있다.

성분	함량 (%)
차광 안료	2~9
분산제	1~10
모노머	50~60
광개시제	5~10
용매	20~30
첨가제	≤1

또한, 상기 차광 패턴(200)은, 표 1과 같이, 50~60% 함량의 모노머, 20~30% 함량의 용매, 2~9% 함량의 차광 안료, 1~10% 함량의 분산제, 5~10% 함량의 광개시제 및 1% 이하의 첨가제로 이루어진다.

상기 차광 패턴(200)의 광학 밀도는 차광 안료의 양과 형성된 차광 패턴(200)의 두께에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 동량의 차광 안료가 있을 때는, 차광 패턴(200)을 두껍게 할수록 광학 밀도가 커질 수 있다. 대략적으로 상기 차광 패턴(200)의 두께는 1.0㎛ 내지 3.5㎛일 수 있다. 그러나 이 두께에 한하지 않고, 광학 밀도를 0.2 내지 1.0 이하로 하는 조건에서 상기 차광 패턴(200)의 두께는 가변될 수 있다.

한편, 본 발명의 차광 패턴(200)은 상대적으로 차광 안료의 성분을 일반적인 블랙 매트릭스 레지스트보다 함량을 낮춘 것으로, 그 색상이 검은색이 두드러지지 않고, 기판 안측면의 금속 배선의 반사 특성을 줄인 것에 차이점이 있다.

그리고, 상기 모노머는, 차광 패턴(200) 내 양이온 중합 반응을 촉진시키기 위해, 상기 차광 패턴의 전체 량에 10% 이상의 양이온 중합성 모노머를 포함한다. 여기서, 상기 차광 패턴(200)을 이루는 성분 중 모노머는, 용매가 휘발된 후, 자외선 조사시 광개시제로 촉발되는 양이온 중합 반응에 의해 모노머간 중합이 이루어져 분자 결합이 공고해지고, 점성을 갖게 된다. 또한, 첨가제로서 양이온 중합 개시제로를 더 포함할 수도 있다. 상기 모노머 내 양이온 중합성 모노머 외 다른 성분의 모노머는 양이온 중합성 모노머보다 낮은 점도의 모노머로 용매 내에서 점도 조절을 용이하게 한다. 그 외로 가능한 첨가제로 충진제, 경화제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 더 포함할 수도 있을 것이다.

예를 들어, 상기 양이온 중합성 모노머는 방향족의 글리시딜에테르일 수 있으며, 나머지 점도 조절의 모노머는 아크릴계 수지일 수 있다. 그러나, 이에 한하지 않고, 양이온 중합 반응으로 하기 점성 및 상술한 광학 밀도 0.2 내지 1 이하를 유지할 수 있다면 다른 재료로도 가능하며, 어느 경우나 차광 패턴에 포함된 모노머는 자외선 경화 가능한 것이다.

또한, 상기 차광 패턴(200)은 10cP 이상의 점도를 갖는 것으로, 종래 블랙 매트릭스 레지스트가 5cP 이하의 낮은 점도를 갖는 것에 비해 고점도를 유지하며, 상대적으로 고형분 함량이 70% 이상으로, 인쇄 후 UV 경화로 완전 경화가 가능하다.

상기 차광 패턴(200) 내의 차광 안료에 의해 상기 차광 패턴(200)의 색상이 정해질 수 있으며, 주로 사용될 수 있는 것은 블랙 안료가 될 수 있지만, 블랙이라는 색상에 굳이 한정되지는 않고, 필요에 따라 기판 안측면의 금속 배선의 반사를 차단할 수 있는 정도라면, 화이트, 블루 등의 다른 색상으로도 변경될 수 있다. 또한, 차광 안료의 색상은 디자인을 고려하여, 정해질 수도 있다.

한편, 상기 용매로 가능한 재료로 에틸아세테이트, n-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 에틸렌글리콘모노메틸아세테이트, 에틸렌글리콜 n-부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콘모노에틸 에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콘메틸에테르, 디에틸렌글리콘에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콘 n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜 n-프로필에테르, 트리프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌그릴콘디아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸 및 3-에톡시프로피온산에틸 등을 사용할 수 있다.

또한, 분산제는 예를 들어, 계면 활성제를 이용할 수 있으며, 실리콘계, 불소계, 에스테르계 등의 계면 활성제를 이용할 수 있다.

한편, 상기 유기 발광 표시 장치와 같이, 외광이 반사성 금속에 의해 반사됨을 방지하기 위해, 차광 패턴(200)을 덮도록, 상기 기판(100) 배면 전면에 편광판(250)을 더 포함한다. 여기서, 상기 편광판(250)은 원편광 특성을 가지며, 외광 시인을 방지하는 기능을 갖는다.

한편, 본 발명의 표시 장치는, 기판(100)이 네변을 갖는 직사각형일 때, 와이드 화면을 지향하여 주로 표시면이 세로보다 가로가 넓은 형태로 이루어진다. 이 경우, 표시면의 하단부에 패드부가 위치하게 된다.

본 발명의 표시 장치는, 기판(100) 안쪽면의 액티브 영역에는 픽셀 어레이(110)를, 기판(100)의 네변 중 한변에 해당하는 데드 영역에는 패드 전극(125)이 형성되어, 픽셀 어레이(110)에 포함된 배선들과 연결된다.

예를 들어, 상기 픽셀 어레이(110)는, 박막 트랜지스터 어레이(미도시) 및 컬러 필터 어레이(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 픽셀 어레이(100)의 형성, 특히, 박막 트랜지스터 어레이의 형성과 동일 공정에서 패드 전극(125)을 형성한다.

상기 박막 트랜지스터 어레이는, 서로 교차하여 픽셀 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함하고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 박막 트랜지스터를 포함한다. 상기 패드 전극(125)은 예를 들어, 박막 트랜지스터 어레이의 게이트 라인 또는 데이터 라인의 배선을 이루는 금속일 수 있다.

또한, 상기 컬러 필터 어레이는, 적색, 녹색 및 청색 등의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 어레이의 각 픽셀이 WRGB의 서브 픽셀을 가질 때, W 서브 픽셀을 비워두고, 나머지 R, G, B 서브 픽셀에 대해 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터를 가질 수 있다.

한편, 상기 기판(100)의 안쪽면 상에, 상기 픽셀 어레이(110) 가장 자리에 인접한 데드 영역에 더미 픽셀부(105)를 더 포함한다. 상기 더미 픽셀부(105)는 실제 표시가 이루어지는 액티브 영역(A/A)에 포함된 것이 아니므로, 개별 더미 픽셀에 신호가 인가되지 않을 수도 있다.

그리고, 상기 차광 패턴(200)은 더미 픽셀부(105)와 일부 중첩하게 형성하여, 측면에서 바라보는 경우의 빛샘을 방지시킨다.

상기 픽셀 어레이(110), 더미 픽셀부(105)를 덮도록 유기 발광 다이오드 어레이(150)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 픽셀 어레이(110)와 동일 공정에서 패드 전극(125)이 함께 형성된다.

도 6의 확대도를 통해, 상기 유기 발광 다이오드 어레이(150)의 구체 구성을 살펴보면, 각 픽셀에 대응하여, 제 1 전극(미도시, 픽셀 또는 서브 픽셀별로 패터닝되어 각 박막 트랜지스터와 연결됨)과, 발광층을 포함한 유기막(151), 제 2 전극(152)의 순으로 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 접속된 제 1 전극은 픽셀별로 나뉘어 패터닝되며, 상기 제 2 전극(152)은 픽셀 구분없이 전면에 공통적으로 형성될 수 있다. 유기막 성분의 일차 보호를 위해, 상기 제 2 전극(152)은 하부의 층들을 덮도록 형성하여, 외기로부터 하부 유기막의 보호를 수행할 수 있다.

또한, 상기 제 2 전극(152) 상면에는 캐핑층(153)이 형성되어, 유기 발광 다이오드 어레이의 평탄화를 수행하고, 상기 캐핑층(153)의 상면 및 측면에 보호막(154)이 형성되어, 캐핑층(153)을 완전히 덮는다.

이 경우, 상기 보호막(154)의 무기 절연막으로, 외기 및 수분으로부터 내부 유기 발광 다이오드 어레이를 보호하는 기능을 한다.

또한, 상기 기판(100) 배면에는 차광 패턴(200)을 덮으며, 상기 기판(100) 배면 전면에 편광판(250)을 더 포함한다.

상기 편광판(250)은 외광에 의한 유기 발광 다이오드에 포함된 금속이 반사됨을 방지하기 위해 구비된 것으로 원편광 특성을 갖는다. 만일 상기 기판(100) 상에 형성되는 어레이가 반사성 금속을 포함하지 않는 경우, 상기 편광판(250)은 경우에 따라 생략될 수도 있을 것이다.

한편, 도 5의 단면도를 참조하며 보면, 도시된 도면 상에서, 광은 상측으로 발광되며, 기판(100)의 배면이 상측으로, 안쪽면이 하측으로 정의되어 있다. 이와 달리, 도 6의 단면도는 기판(100)의 안쪽면이 위로 가게 도시한 경우로, 이와 같은 배치에서, 유기 발광 다이오드 어레이에서 나온 광은 도 6의 도면상 기판(100), 편광판(250)을 거쳐 하측으로 출사된다.

한편, 도 5의 도면에서, 상측으로의 발광 특성을 위해, 픽셀 어레이(110), 유기 발광 다이오드 어레이(150) 및 접착층(170)이 차례로, 기판(100) 상에 형성되고, 그 상부에 이들을 봉지하는 봉지 기판(300)을 구비한다.

이 경우, 상기 봉지 기판(300)은, 상기 기판(100)의 안쪽면 쪽에서, 상기 유기 발광 다이오드(150)의 상면(도면 상에는 하측에 표시) 및 측면에 형성된 접착층(170)의 상면에 부착된 것으로, 그 성분은 반사성 및 차광성의 금속이 될 수 있으며, 두께는 슬림화 및 플렉서블화를 위해 쉬트 정도로 얇게 형성될 수 있다. 또한, 상기 봉지 기판(300)이 차지하는 면적은 상기 기판(100)보다는 작게 하여, 상기 봉지 기판(300)의 끝으로부터, 상기 기판(100)의 안쪽면의 패드부는 노출되어, 모듈 공정에서 본딩이 봉지 기판(300) 부착 후에도 이루어질 수 있다.

상기 봉지 기판(300)의 가장자리는 일부 폭 상기 차광 패턴(200)과 중첩된다.

또한, 상기 픽셀 어레이(110)의 가장자리의 데드 영역 인접 부분에는 더미 픽셀부(105)를 더 포함하여, 측면 빛샘을 방지하도록 상기 차광 패턴(200)은 액티브 영역에서 먼쪽에서 상기 더미 픽셀부(105)와 중첩할 수 있다.

한편, 상기 접착층(170)은 접착성을 가지며, 차광 안료를 포함한 점착성의 물질로 이루어져 유기 발광 다이오드 어레이(150)의 광량이 기판(100)의 안쪽면에서 반사되지 않게 방지하는 기능과, 수분이나 외기로부터 내부를 보호하도록 내습성을 가진다.

한편, 상기 패드 전극(125)은 제어 신호를 공급받기 위해, 드라이브 IC(190)가 형성된 플렉서블 인쇄 회로 기판(FPC: Flexible Printed Circuit) (180)과 접속되어, 상기 봉지 기판(300)측으로 접혀진다. 그리고, 상기 플렉서블 인쇄 회로 기판(180)은 타이밍 컨트롤러(미도시) 등을 포함한 인쇄회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)(400)과 연결된다.

이러한 기판(100)의 안쪽면 상의 구성은, 도시되지는 않았지만, 기구물에 의해 수납되어 가려질 수 있다. 이 경우, 상기 인쇄회로 기판(400)을 상기 봉지기판(300)의 측면 혹은 표면 가장자리에 접하는 구성을 취할 경우, 기판(100) 안쪽면 상의 구조의 두께가 최소화될 수 있어, 기구물에 상기 기판(100) 안쪽면 상의 구조를 수납시에도 최소 두께로 구현이 가능하여 표시 장치 전체 두께의 슬림화에 유리하다.

한편, 상기 차광 패턴(200)은 상기 기판의 끝에서 이격될 수 있다. 이 경우, 차광 패턴(200)이 기판 끝에서 갖는 이격 간격은 에지 마진(e)이라 하며, 200㎛ 내지 300㎛인 것이 바람직하다.

이러한 차광 패턴의 에지 마진(e)은, 차광 패턴 재료의 퍼짐 정도, 기판의 가공 공차, 편광판 부착시 발생되는 기포의 크기, 차광 패턴 인쇄시 droplet의 크기를 고려하여 정해지며, 에지 마진만큼 기판(100)의 끝에서 이격시켜 차광 패턴 인쇄를 진행한다.

에지 마진(e)을 두는 이유는, 차광 패턴(200)이 기판(100) 배면에 인쇄 후 외곽측으로 퍼지더라도 기판(100)의 끝단에 닿지 않게 되어, 차광 패턴(200)이 기판 끝단에서 뭉쳐 얼룩 등의 불량을 방지하기 위함이다. 차광 패턴(200) 성분은 실제 기판(100) 배면에 형성시 액상의 재료로 인쇄되기에, droplet끼리 모이는 성질이 있을 수 있는데, 에지 마진(e)이 구비되어, 액상의 재료가 도포 후 흐르더라도 이는 기판(100) 끝단까지 닿지 않게 되고, 이로 인해 차광 패턴 재료의 얼룩불량은 방지된다.

도 7은 차광 패턴의 광학 밀도에 따라 외곽 영역의 액티브 영역과 데드 영역의 색감을 찍은 광학 사진이다.

도 7은 상술한 본 발명의 표시 장치에 있어서, 차광 패턴의 광학 밀도를 달리한 예들에 대해 액티브 영역과 데드 영역의 경계부에 대응되는 영역의 광학사진을 나타낸 것이다.

여기서, 비교예는 광학 밀도 1.3으로 한 것으로, 이 경우, 차광 안료는 차광 패턴 총함량 대비 약 10% 포함되어 있다.

또한, 상단의 사진들을 각 광학 밀도에 대해, 접착층(도 5의 170)의 재료로 투명 접착층을 사용한 예이며, 하단의 사진들을 각 광학 밀도에 대해, 접착층의 재료로 블랙 안료를 포함한 접착층을 사용한 예이다.

또한, 광학 밀도는 0.25, 0.33, 0.46, 0.6, 0.84, 0.9로 하여 실험한 것이며, 이러한 광학 밀도는 차광 패턴에 포함된 차광 안료의 조정과 형성 두께를 조절하여 변화시켰다.

각 실시예들에서 차이가 있긴 하지만, 상대적으로 비교예의 1.3 광학 밀도를 갖는 경우, 데드 영역의 블랙과, 액티브 영역의 와인색 편차가 컸고, 실시예의 광학 밀도에 대해서는 접착층이 투명 접착층이거나 블랙 안료를 포함한 접착층에 관계없이, 상대적으로 데드 영역과 액티브 영역간의 색상 편차가 줄어듦을 확인할 수 있었다. 즉, 0.25 내지 0.9의 광학 밀도 범위에서, 기판 안쪽면의 금속이 비치거나 반사되지 않음과 동시에, 데드 영역과 액티브 영역간의 색감 차가 줄인 효과를 확인할 수 있었다.

이하, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법을 설명한다.

도 8은 본 발명의 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이며, 도 9는 본 발명의 표시 장치의 제조에 있어서, 차광 패턴 경화 영역을 나타낸 도면이다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법은, 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저, 액티브 영역과 주변의 데드 영역으로 구분된 기판(100)을 준비한다.

이어, 상기 기판(100) 제 1 면(안쪽면)의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이(110)를 형성한다(100S).

상기 픽셀 어레이(110)로는 박막 트랜지스터 어레이와 컬러 필터 어레이가 있으며, 상기 픽셀 어레이 상부(110)에 유기 발광 다이오드 어레이(150)을 형성하한다(110S).

이어, 상기 픽셀 어레이(110)와 유기 발광 다이오드 어레이(150)를 덮는 접착층(170)을 형성한다(120S).

이어, 상기 접착층(170)의 상면에 금속의 봉지 기판(300)을 부착한다(130S).

이어, 상기 기판(100)을 반전시켜 기판 제 2 면의 데드 영역에, 광학 밀도가 0.2 내지 1 이하의 차광 물질을 인쇄한다(140S). 이 경우, 인쇄 영역은 액티브 영역 외측이 되는 것으로, 상기 기판(100)의 제 1 면에 형성된 유기 발광 다이오드 어레이의 보호막과 접착층의 가장자리와 중첩되는 상기 기판(100)의 제 2 면의 영역이 된다.

이어, 열경화없이, 상기 차광 물질을 자외선 조사만으로 경화시켜 차광 패턴을 형성한다(150S).

이 경우, 상기 자외선 조사시 조사광의 파장은 400nm 이하의 자외선 파장으로, 600mJ 내지 2000mJ의 광에너지로 조사한다. 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 차광 패턴(200)은 물질의 인쇄 후 자외선 조사만으로 경화가 이루어지는 것으로, 상대적으로 노광 공정으로 정의되는 블랙 매트릭스에 비해 베이킹 공정이 생략될 수 있으나, 상대적으로 자외선(UV) 조사시 그 광에너지가 크다.

그리고, 상기 광에너지 정도는 차광 패턴의 두께에 따라 달라질 수 있으며, 차광 패턴 두께가 두꺼우면 광에너지 출력도 커야 한다.

그런데, 도 9와 같이, 자외선 조사는 봉지 기판(300)까지 부착이 완료된 후, 기판을 반전시켜 기판(100) 배면에 차광 물질을 형성한 후에 이루어지는 것으로, 조사 램프가 기판(100)에 접하지 않고, 일정 간격 이격되어 있으며, 광이 측부로 퍼져 나가는 점을 고려하면, 경화시 조사된 자외선 광이 기판(100)의 액티브 영역 안쪽의 박막 트랜지스터 또는 유기 발광 다이오드 측에도 광이 일부 전달될 수 있다. 이 경우, 조사광의 광에너지 출력이 크다면 차광 패턴(200)을 빠른 시간 내에 조사할 수 있겠지만, 광이 측부에서 유기 발광 다이오드에도 조사되어 유기 발광 다이오드 수명을 떨어뜨릴 수 있으므로, 광에너지 출력을 한정없이 크게 할 수 없다.

이에 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 자외선 경화시 이용되는 광의 광에너지 출력을 실험을 통해 유기 발광 다이오드의 수명을 떨어뜨리지 않으면서, 차광 패턴 경화가 가능한 범위에서 선택한 것이다.

실험상 자외선 조사의 파장을 365nm, 395nm으로 하였을 때 각각 광출력 600mJ 내지 2000mJ 의 범위로 할 때, 유기 발광 다이오드 어레이의 수명의 영향이 없고, 차광 패턴의 충분한 경화가 일어남을 확인할 수 있었다.

이하, 본 발명의 표시 장치를 액정 표시 장치에 적용한 예를 살펴본다.

도 10은 본 발명의 표시 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 10과 같이, 액정 표시 장치로 적용된 본 발명의 표시 장치는, 액티브 영역과 주변의 데드 영역으로 구분되며, 안쪽면의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이를 갖는 기판(100)과, 상기 기판(100)의 안쪽면 상에, 상기 데드 영역 일부에 위치한 패드 전극(125) 및 상기 기판(100) 배면에 데드 영역에 위치하며 인쇄된 차광 패턴(200)을 갖는 것으로 도 5에서 기술한 바와 같은 패드 전극(125)과 연결되며, 드라이브 IC를 실장한 플렉서블 인쇄회로 기판과, 상기 플렉서블 인쇄회로 기판과 연결된 인쇄회로기판을 포함한 동일 구성을 갖고, 더불어, 대향 기판(500)과, 상기 대향 기판(500)과 기판(100) 사이의 액정층(450) 및 상기 대향 기판(500)의 표면에 대향 편광판(510)을 갖는다.

이 경우, 패드 전극과 연결된 플렉서블 인쇄회로 기판은 상기 편광판(510) 표면에 접착될 수 있고, 상기 편광판(510)의 하측에는 백라이트 유닛(미도시)이 더 형성되어, 상측으로 발광을 조절할 수 있다.

또한, 상기 액정층(450)을 가두도록 상기 기판(100)과 대향 기판(500)의 가장자리에는 봉지재(470)가 도포되어 양 기판(100, 500)의 합착이 이루어진다.

이와 같이, 액정 표시 장치의 경우에도 차광 패턴(200)을 기판(100)의 배면에 인쇄하고, 기판(100)의 배면이 표시면이 되도록 하여, 보더리스(borderless)를 구현할 수 있다.

액정 표시 장치에 있어서, 유기 발광 표시 장치와 차이를 갖는 것은 액상으액정층이 양 기판 사이에 충진되어, 이를 봉지할 수 있는 봉지재가 양 기판 사이의 가장자리에 둘러진 점이 차이점이며, 이를 위해, 대향 기판이 요구되며, 오프시의 액정의 광학 배열을 조절하기 위해 양 기판 표면에 편광판이 구비된 점이 상이하다. 이 경우, 편광판은 서로 교차된 편광축을 갖는 선형 편광판일 수 있다.

한편, 이상에서는 표시 패널의 예로, 유기 발광 표시 장치와 액정 표시 장치에 대해 설명하였지만, 이에 한하지 않고, 박막 트랜지스터를 갖는 구조의 표시 패널이라면 상술한 보더리스 구조가 확장되어 적용 가능하다.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 기판 105: 더미 픽셀부
110: 픽셀 어레이 125: 패드 전극
150: 유기 발광 다이오드 어레이 170: 접착층
200: 차광 패턴 250: 편광판
300: 봉지 기판 400: 인쇄회로 기판
450: 액정층 500: 대향 기판
510: 대향 편광판

Claims (11)

1. 액티브 영역 및 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역을 포함하는 기판;
   상기 기판의 제 1 면 상에 위치하고, 상기 액티브 영역과 중첩하는 픽셀 어레이;
   상기 기판의 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면 상에 위치하고, 상기 데드 영역과 중첩하는 차광 패턴; 및
   상기 기판의 제2 면 상에서 상기 차광 패턴을 덮도록 상기 기판의 상기 액티브 영역 및 상기 데드 영역에 걸쳐 위치하는 편광판을 포함하되,
   상기 차광 패턴은 상기 편광판과 상기 기판 사이에서 상기 기판의 최외측과 이격되고,
   상기 기판과 상기 편광판 사이의 상기 데드 영역에서 상기 차광 패턴은 0.2 내지 1이하의 광학 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 차광 패턴은, 50~60wt%의 모노머, 2~9wt%의 차광 안료, 1~10wt%의 분산제, 5~10wt%의 광개시제 및 1wt%이하의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 모노머는 상기 차광 패턴의 전체 량에 10wt%이상의 양이온 중합성 모노머를 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 차광 패턴은 10cP 이상의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 기판의 제 1 면 상에 위치하고, 상기 픽셀 어레이를 덮는 보호막;
   상기 보호막의 상면 및 측면을 덮으며, 상기 기판의 제 1 면 상에 위치하는 접착층; 및
   상기 접착층의 상면에 부착된 봉지 기판을 더 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 봉지 기판은 금속인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 접착층은 블랙 안료를 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
9. 액티브 영역과 주변의 데드 영역으로 구분된 기판을 준비하는 단계;
   상기 기판 제 1 면의 액티브 영역 상에 픽셀 어레이를 형성하는 단계;
   상기 기판의 상기 제1면과 대향하는 제 2 면의 데드 영역에 차광 물질을 인쇄하는 단계;
   상기 차광 물질을 자외선 조사만으로 경화시켜 차광 패턴을 형성하는 단계; 및
   상기 기판의 제2 면 상에서 상기 차광 패턴을 덮도록 상기 기판의 상기 액티브 영역 및 상기 데드 영역에 걸쳐 편광판을 형성하는 단계를 포함하되,
   상기 차광 패턴은 상기 편광판과 상기 기판 사이에서 상기 기판의 최외측과 이격되도록 형성되고,
   상기 기판과 상기 편광판 사이의 상기 데드 영역에서 상기 차광 패턴은 0.2 내지 1이하의 광학 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 자외선 조사시 조사광의 파장은 400nm 이하의 자외선 파장이며, 광 에너지는 600mJ 내지 2000mJ의 광에너지인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 제1 면 상에서 상기 픽셀 어레이를 덮는 보호막; 및
    상기 제1 면 상에서 상기 보호막의 상면 및 측면을 덮으며 블랙 안료를 포함하는 접착층을 더 포함하고,
    상기 블랙 안료를 포함하는 상기 접착층은 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역에서 상기 차광 패턴과 중첩되는 표시 장치.

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