KR102632170B1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 얇은 베젤을 구현할 수 있는 표시 장치에 관한 것으로, 표시 영역 및 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 하부 기판; 하부 기판 상의 표시 영역 및 비표시 영역에 배치된 평면부와, 평면부로부터 하부 기판의 측부를 따라 절곡된 절곡부를 포함하는 가요성막; 가요성막 상의 표시 영역에 배치된 복수의 화소; 가요성막 상의 비표시 영역에 배치되며, 복수의 화소와 연결된 팬아웃 배선; 및 절곡부와 하부 기판 사이에 배치된 보강 부재;를 포함하고, 보강 부재는 가요성막과 접촉된다.
Description
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 얇은 베젤을 갖는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이(Display)는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.
이러한 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계 발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공 형광 표시 장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.
이들 중 액정 표시 장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라스마 디스플레이 패널이나 전계 방출 디스플레이와 함께 최근에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
이러한 표시 장치는 박형화, 경량화되고 있으며, 표시 장치의 베젤의 폭 또한 감소하고 있다. 베젤의 폭이 좁아지면 디자인 면에서 우수할 뿐만 아니라, 수 개의 표시 장치를 사용하여 대형 표시 장치를 제조할 때 인접한 표시 장치 사이의 간격을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 얇은 베젤을 가진 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는, 표시 영역 및 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 하부 기판; 하부 기판 상의 표시 영역 및 비표시 영역에 배치된 평면부와, 상기 평면부로부터 상기 하부 기판의 측부를 따라 절곡된 절곡부를 포함하는 가요성막; 가요성막 상의 표시 영역에 배치된 복수의 화소; 가요성막 상의 비표시 영역에 배치되며, 복수의 화소와 연결된 팬아웃 배선; 및 절곡부와 하부 기판 사이에 배치된 보강 부재;를 포함하고, 보강 부재는 가요성막과 접촉된다.
가요성막은 0.01㎛이상 1㎛이하의 두께를 가질 수 있다.
가요성막은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 하나로 형성될 수 있다.
보강 부재는 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 하나로 형성될 수 있다.
팬아웃 배선 상에 배치되는 배선 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 표시 영역 및 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 하부 베이스 기판 및 상부 베이스 기판을 준비하는 단계; 하부 베이스 기판 상의 표시 영역 및 비표시 영역에 평면부와 절곡부를 포함하는 가요성막을 형성하는 단계; 가요성막 상의 표시 영역에 복수의 화소 및 비표시 영역에 팬아웃 배선을 형성하는 단계; 하부 베이스 기판 상의 비표시 영역에 실링부를 형성하는 단계; 실링부를 이용하여 하부 베이스 기판과 상부 베이스 기판을 합착하는 단계; 하부 베이스 기판을 커팅하여 하부 기판을 형성하는 단계; 가요성막의 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계; 팬아웃 배선, 상기 가요성막의 절곡부 및 상기 보강 부재의 일부를 커팅하는 단계; 상부 베이스 기판을 커팅하여 상부 기판을 형성하는 단계; 및 가요성막의 절곡부를 하부 기판의 측부를 따라 절곡하는 단계;를 포함한다.
가요성막은 0.01㎛이상 1㎛이하의 두께로 형성될 수 있다.
하부 베이스 기판 상의 비표시 영역 상에 실링부를 형성하는 단계는,
가요성막의 평면부 상에 제 1 실링부 및 가요성막의 절곡부 상에 제 2 실링부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
가요성막의 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계는,
가요성막의 절곡부에 접착제를 도포하는 단계;
보강 필름을 가요성막의 절곡부에 부착하는 단계; 및
가요성막의 절곡부와 하부 기판 사이에 용액 상태의 보강 재료를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
가요성막의 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계는,
가요성막의 절곡부 및 하부 기판의 측부에 용액 상태의 보강 재료를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
가요성막의 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계는,
슬릿(slit) 공정, 잉크젯(Inkjet) 공정 및 디스펜싱(Dispensing) 공정 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
하부 베이스 기판 상의 표시 영역에 복수의 화소를 형성하고, 비표시 영역에 팬아웃 배선을 형성하는 단계는,
팬아웃 배선 상에 배선 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상부 베이스 기판을 커팅하여 상부 기판을 형성하는 단계는,
제 2 실링부를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
주변 영역에 배치된 배선 및 구동회로를 하부 기판 측면으로 절곡하여 표시 장치의 베젤의 폭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 사용자의 화면 몰입도를 향상시킬 수 있다.
또한, 표시 영역과 비표시 영역 사이에 단차가 발생하지 않아 표시 장치를 구동하는 팬아웃 배선의 안정도가 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 A 영역을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 I-I'을 따라 자른 단면도 및 도 3의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 A 영역을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 I-I'을 따라 자른 단면도 및 도 3의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단면도이다.
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. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(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 사용시 또는 동작시 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. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다. 도 3은 도 1의 A 영역을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 I-I'를 따라 자른 단면도 및 도 3의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 표시 패널(10)은 하부 패널(100), 상부 패널(200), 액정층(300) 및 실링부(400)를 포함한다. 표시 패널(10)은 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA)으로 구분된다.
표시 패널(10)의 표시 영역(DA)에는 복수의 화소가 위치하여 영상을 표시한다. 표시 패널(10)의 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싼다.
표시 패널(10)의 표시 영역(DA)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 패널(100) 및 상부 패널(200)의 표시 영역(DA)에 각각 대응되며, 표시 패널(10)의 비표시 영역(NDA)은 하부 패널(100) 및 상부 패널(200)의 비표시 영역(NDA)에 대응된다.
하부 패널(100)은 하부 기판(101), 가요성막(151), 구동층(110) 및 보강 부재(153)로 이루어진다.
하부 기판(101)은 상부 기판(201)과 대향하여 배치된다. 하부 기판(101)은 유리 기판과 같은 하드 기판으로 만들어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하부 기판(101)은 플라스틱 기판과 같이 광 투과 특성 및 플렉시블 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다.
가요성막(151)은 하부 기판(101) 상에 위치하는 평면부(151a) 및 평면부(151a)로부터 하부 기판(101) 외부로 연장된 절곡부(151b)를 포함한다. 평면부(151a)는 하부 기판(101) 전면(全面)에 배치되고, 절곡부(151b)는 하부 기판(101)의 측부를 따라 절곡되어 배치된다. 이때, 후술할 팬아웃 배선(115)은 절곡부(151b)와 함께 하부 기판(101)의 측부를 따라 절곡되어 배치된다. 이에 따라, 영상이 표시되지 않는 베젤 영역을 감소시킬 수 있다.
가요성막(151)은 0.01㎛이상 1㎛이하의 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 리타데이션 보상이 가능하여, 영상의 왜곡을 최소화할 수 있다. 가요성막(151)의 두께는 가요성막(151)을 이루는 물질에 따라 그 값이 달라질 수 있다. 또한, 가요성막(151)의 평면부(151a)가 하부 기판(101)의 전면에 위치하기 때문에, 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA) 사이에 단차가 발생하지 않아 가요성막(151) 상에 배치되는 팬아웃 배선(115)의 단선이 발생하지 않는다.
가요성막(151)은 구부러질 수 있는 연성 재질의 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리이미드(polyimide), 폴리에텔렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 하나로 만들어질 수 있다.
또한, 가요성막(151)은 300℃ 이상의 온도에서 내열성을 가질 수 있다. 이에 따라, 레이저빔 조사 공정과 같은 고온의 제조 공정을 진행하는 경우에도 가요성막(151)은 손상되지 않는다.
보강부재(153)는 가요성막(151)의 절곡부(151b)와 하부 기판(101) 사이에 위치한다. 구체적으로, 보강 부재(153)는 가요성막(151)의 절곡부(151b)와 접촉한다. 이에 따라, 보강 부재(153)는 가요성막(151)의 강도를 보완하여 가요성막(151)의 절곡부(151b) 상에 배치된 팬아웃 배선(115) 및 배선 보호층(117)이 안정적으로 지지될 수 있다.
보강 부재(153)은 구부러질 수 있는 연성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리이미드(polyimide), 폴리에텔렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 하나로 만들어질 수 있다.
구동층(110)은 가요성막(151) 상에 위치한다. 구동층(110)은 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 복수의 화소(PX), 게이트 절연막(111), 층간 절연막(113), 팬아웃 배선(115) 및 배선 보호층(117)을 포함한다.
게이트 라인(GL)은 하부 기판(101) 상에 위치한다. 게이트 라인(GL)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 계열의 금속, 또는 은(Ag)이나 은 합금과 같은 은 계열의 금속, 또는 구리(Cu)나 구리 합금과 같은 구리 계열의 금속, 또는 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금과 같은 몰리브덴 계열의 금속으로 만들어질 수 있다. 이와 달리, 게이트 라인(GL)은 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 만들어질 수 있다. 이와 달리, 게이트 라인(GL)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
데이터 라인(DL)은 게이트 라인(GL)과 교차하며, 하부 기판(101) 상에 위치한다. 데이터 라인(DL)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막과 저저항 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴(또는 몰리브덴 합금) 하부막과 알루미늄 (또는 알루미늄 합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (또는 몰리브덴 합금) 하부막과 알루미늄 (또는 알루미늄 합금) 중간막과 몰리브덴 (또는 몰리브덴 합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 한편, 데이터 라인(DL)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
복수의 화소(PX)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소 전극(PE)을 포함한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 위치한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 신호에 따라 턴-온된다. 턴-온된 박막 트랜지스터(TFT)는 데이터 라인(DL)으로부터 제공된 아날로그 영상 데이터 신호를 인가받는다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GE), 반도체층(SM), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
게이트 전극(GE)은 하부 기판(101) 상에 위치한다. 게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GL)으로부터 연장된다. 게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GL)과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있다. 다시 말하여, 게이트 전극(GE)과 게이트 라인(GL)은 동일한 공정으로 동시에 만들어 질 수 있다.
게이트 절연막(111)은 게이트 전극(GE) 상에 위치한다. 게이트 절연막(111)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx) 등으로 만들어질 수 있다. 게이트 절연막(111)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층들을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다.
반도체층(SM)은 게이트 절연막(111) 상에 위치한다. 이때, 반도체층(SM)은 게이트 전극(GE)과 중첩한다. 반도체층(SM)은 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 반도체층(SM) 상에 저항성 접촉층이 위치할 수 있다. 저항성 접촉층은 인(phosphorus)과 같은 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉층은 쌍을 이루어 반도체층(SM) 상에 위치할 수 있다.
소스 전극(SE)은 반도체층(SM)의 일측 상에 위치한다. 소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL)으로부터 연장된다. 소스 전극(SE)은 반도체층(SM) 및 게이트 전극(GE)의 일측과 중첩한다. 소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL)과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있다. 다시 말하여, 소스 전극(SE)과 데이터 라인(DL)은 동일한 공정으로 동시에 만들어질 수 있다.
드레인 전극(DE)은 반도체층(SM)의 타측 상에 위치한다. 드레인 전극(DE)은 게이트 전극(GE) 및 반도체층(SM)의 타측과 중첩된다. 드레인 전극(DE)은 화소 전극(PE)과 연결된다. 드레인 전극(DE)은 데이터 라인(DL) 및 소스 전극(SE)과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있다. 다시 말하여, 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 동일한 공정으로 동시에 만들어 질 수 있다.
게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 반도체층(SM) 과 함께 박막 트랜지스터(TFT)를 이룬다. 이때 이 박막 트랜지스터(TFT)의 채널(channel)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이의 반도체층(SM) 부분에 위치한다.
팬아웃 배선(115)은 평면부(151a) 상의 비표시 영역 및 절곡부(151b) 상에 위치한다. 팬아웃 배선(115)은 절곡부(151b)와 함께 하부 기판(101)의 측부를 따라 절곡된다.
팬아웃 배선(115)은 박막 트랜지스터(TFT)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 팬아웃 배선(115)은 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 게이트 라인(GL) 또는 데이터 라인(DL)으로부터 연장될 수 있다. 예를 들어, 팬아웃 배선(115)은 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있다. 다시 말하여, 팬아웃 배선(115), 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)은 동일한 공정으로 동시에 만들어 질 수 있다. 또한, 팬아웃 배선(115)은 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있다. 다시 말하여, 팬아웃 배선(115)과 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 동일한 공정으로 동시에 만들어질 수 있다.
팬아웃 배선(115)은 구동회로부(미도시)와 연결된다. 팬아웃 배선(115)은 구동회로부(미도시)로부터 게이트 신호 및 데이터 신호를 받아 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)으로 전달한다.
층간 절연막(113)은 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 반도체층(SM) 및 게이트 절연막(111) 상에 위치한다. 층간 절연막(113)은 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(CNT)을 갖는다. 층간 절연막(113)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx)와 같은 무기 절연물로 만들어질 수 있는 바, 그 무기 절연물질로서 감광성(photosensitivity)을 가지며 유전 상수(dielectric constant)가 약 4.0인 것이 사용될 수 있다. 이와 달리, 층간 절연막(113)은, 우수한 절연 특성을 가지면서도 노출된 반도체층(SM) 부분에 손상을 주지 않도록, 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수도 있다. 층간 절연막(113)의 두께는 약 5000Å 이상일 수 있고, 약 6000 Å 내지 약 8000 Å 일 수 있다.
배선 보호층(117)은 게이트 라인(GL) 또는 데이터 라인(DL)으로부터 연장된 팬아웃 배선(115) 상에 위치한다. 이에 따라, 배선 보호층(117)은 게이트 절연막(111) 또는 층간 절연막(113)과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있다. 다시 말하여, 배선 보호층(117)은 게이트 절연막(111) 또는 층간 절연막(113)과 동일한 공정으로 동시에 만들어질 수 있다.
화소 전극(PE)은 층간 절연막(113) 상에 위치한다. 화소 전극(PE)은 드레인 콘택홀(CNT)을 통해 드레인 전극(DE)에 접속된다. 화소 전극(PE)은 ITO(Indium tin oxide) 또는 IZO(Indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다. 이때, ITO는 다결정 또는 단결정의 물질일 수 있으며, 또한 IZO 역시 다결정 또는 단결정의 물질일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상부 패널(200)은 상부 기판(201), 컬러 필터(CF) 및 공통 전극(CE)으로 이루어질 수 있다.
상부 기판(201)은 유리 기판과 같은 하드 기판으로 만들어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상부 기판(201)은 플라스틱 기판과 같이 광 투과 특성 및 플렉시블 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다.
컬러 필터(CF)는 상부 기판(201) 상에 화소 전극(PE)과 중첩하여 위치할 수 있다. 컬러 필터(CF)는 감광성 유기 물질로 이루어질 수 있다. 컬러 필터(CF)는 적색, 녹색, 청색, 원청색(cyan), 원적색(magenta), 원황색(yellow), 및 백색(white) 중 어느 하나일 수 있다. 적색, 녹색, 및 청색, 또는 원청색(cyan), 원적색(magenta), 및 원황색(yellow)과 같은 3개의 기본색이 색을 형성하기 위한 기본 화소군으로 구성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 컬러 필터(CF)는 하부 기판(101) 상에 위치할 수도 있다.
공통 전극(CE)은 상부 기판(201) 상에 위치한다. 공통 전극(CE)은 상부 기판(201)의 전면에 위치한다. 공통 전극(CE)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체로 이루어진 통판 전극일 수 있다.
액정층(300)은 하부 패널(100)과 상부 패널(200) 사이에 위치한다. 액정층(300)은 음의 유전 이방성을 가지며 수직 배향된 액정 분자들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 액정층(300)은 광중합 물질을 포함할 수 있는 바, 이때 광중합 물질은 반응성 모노머(reactive monomer) 또는 반응성 메조겐(reactive mesogen)일 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단면도이다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 하부 베이스 기판(101')의 전면에 전술한가요성막(151)의 재료가 도포되어 평면부(151a) 및 절곡부(151b)를 포함하는 가요성막(151)이 형성된다. 이때, 가요성막(151)은 0.01㎛이상 1㎛이하의 두께로 형성된다. 이에 따라, 가요성막(151)에 의한 리타데이션을 보상할 수 있다. 이때, 가요성막(151)을 이루는 물질에 따라 그 두께는 달라질 수 있다.
가요성막(151)이 하부 베이스 기판(101')의 전면에 배치되기 때문에 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA) 사이에 단차가 발생하지 않아 가요성막(151) 상에 배치되는 팬아웃 배선(115)의 단선이 발생하지 않는다.
가요성막(151)은 레이저빔을 조사하는 공정과 같은 고열이 가해지는 공정을 진행하기 위해 내열특성이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가요성막(151)은 300℃이상의 온도에서 내열성을 갖는 폴리이미드(polyimide)로 형성될 수 있다.
이후, 하부 베이스 기판(101')의 전면에 게이트 금속층이 증착된다. 게이트 금속층은 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리 기상 증착(physical vapor deposition: PVD) 방식으로 증착될 수 있다. 포토리쏘그라피(photolithography) 공정 및 식각 공정에 의해 전술된 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)이 패터닝된다. 게이트 금속층은 식각액을 이용한 습식 식각(wet-etch) 방식으로 제거될 수 있다. 이때, 도 5b에 도시된 바와 같이, 팬아웃 배선(115)은 게이트 금속층과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있으며, 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)과 동시에 패터닝되어 형성될 수 있다.
게이트 절연막(111)은 게이트 금속층을 포함한 하부 베이스 기판(101') 전면에 화학 기상 증착 방식으로 증착될 수 있다. 게이트 절연막(111)은 전술된 게이트 절연막(111)의 제조에 사용되는 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(111) 상에 반도체 물질이 형성된다. 반도체 물질은 화학 기상 증착(chemical vapor deposition: CVD) 방식으로 증착될 수 있다. 반도체 물질은 전술된 반도체층(SM)의 제조에 사용되는 물질로 이루어질 수 있다. 이후, 도시되지 않았지만, 포토리쏘리그라피 공정 및 식각 공정에 의해 전술된 반도체 물질이 패터닝된다. 반도체 물질은 식각 가스를 이용한 건식 식각(dry-etch) 방식으로 제거될 수 있다.
이어서, 하부 베이스 기판(101')의 전면에 데이터 금속층이 증착된다. 데이터 배선 금속층은 스퍼터링과 같은 물리 기상 증착 방식으로 증착될 수 있다. 포토리쏘그라피 공정 및 식각 공정에 의해 전술된 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 패터닝된다. 데이터 금속층은 식각액을 이용한 습식 식각 방식으로 제거될 수 있다. 도시되지 않았지만, 팬아웃 배선(115)은 데이터 금속층과 동일한 재료 및 구조를 가질 수 있으며, 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동시에 패터닝되어 형성될 수 있다.
다음으로, 반도체층(SM), 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함하는 하부 베이스 기판(101')의 전면에 감광성 유기 물질이 형성된다. 이후, 포토리쏘그라피 공정에 의해 감광성 유기 물질이 패터닝됨으로써, 층간 절연막(113)이 드레인 컨택홀(CNT)을 제외한 영역에 형성된다.
드레인 컨택홀(CNT)을 통해 노출된 드레인 전극(DE) 및 층간 절연막(113)을포함하는 하부 베이스 기판(101')의 전면에 투명 금속층이 증착된다. 투명 금속층은 전술된 화소 전극(PE)의 제조에 사용되는 물질로 이루어질 수 있다. 이후, 포토리쏘그라피 공정 및 식각 공정에 의해 투명 금속층이 패터닝됨으로써, 드레인 컨택홀(CNT)을 통해 드레인 전극(DE)에 연결되는 화소 전극(PE)이 형성된다.
다음으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 하부 베이스 기판(101')은 공통 전극(CE)이 형성된 상부 베이스 기판(201')과 제 1 실링부(400a) 및 제 2 실링부(400b)에 의해 합착된다. 제 1 실링부(400a)는 평면부(151a) 상의 비표시 영역(NDA)에 표시 영역(DA)을 둘러싸며 형성되고, 제 2 실링부(400b)는 절곡부(151b) 상에 형성된다. 이후, 하부 베이스 기판(101') 및 상부 베이스 기판(201')이 제 1 실링부(400a) 및 제 2 실링부(400b)에 의해 합착된다. 이때, 하부 베이스 기판(101')과 상부 베이스 기판(201')사이에 액정을 주입할 수 있다. 이후, 절곡부(151b)에 레이저빔을 조사한다. 레이저빔이 조사된 절곡부(151b)는 하부 베이스 기판(101')과의 결합력이 약화된다.
다음으로, 도 5d에 도시된 바와 같이, 레이저 또는 절단기를 이용하여 하부 베이스 기판(101')의 일부가 커팅되어 하부 기판(101)이 형성된다. 이후, 레이저 또는 절단기를 이용하여 가요성막(151), 팬아웃 배선(115), 배선 보호층(117)의 일부가 커팅된다. 이때, 절곡부(151b) 상에 배치된 제 2 실링부(400b)도 함께 제거된다. 또한, 레이저 또는 절단기를 이용하여 상부 베이스 기판(201')의 일부가 커팅되어 상부 기판(201)이 형성된다. 상부 기판(201)은 하부 기판(101)과 실질적으로 동일한 크기를 갖는다.
도 5e에 도시된 바와 같이, 절곡부(151b)는 절곡부(151b) 상에 위치한 팬아웃 배선(115) 및 배선 보호층(117)을 지지한다. 그러나, 가요성막(151)은 리타데이션을 보상하기 위해 얇은 두께를 갖기 때문에, 가요성막(151)은 팬아웃 배선(115) 및 배선 보호층(117)을 지지하기에 그 강도가 충분하지 않을 수 있다.
다음으로, 도 5f에 도시된 바와 같이, 절곡부(151b)에 보강 부재(153)가 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5f에 도시된 바와 같이, 보강 부재(153)는 보강 필름(153a)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 접착제(미도시)를 절곡부(151b)에 도포한 후, 보강 필름(153a)을 절곡부(151b)에 부착한다. 이때, 보강 필름(153a)과 하부 기판(101)이 이격되는 것을 방지하기 위하여, 보강 필름(153a)과 하부 기판(101) 사이에 용액 상태의 보강 재료(153b)를 도포하여 보강 필름(153a)를 보완하는 보강 부재(153)를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 용액 상태의 보강 재료(153b)를 절곡부(151b) 전면에 도포하여 보강 부재(153)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 슬릿(slit) 공정, 잉크젯(inkjet) 공정 또는 디스펜싱(dispensing) 공정을 통해 용액 상태의 보강 재료가 도포될 수 있다.
보강 부재(153)은 절곡부(151b)와 함께 팬아웃 배선(115) 및 배선 보호층(117)을 지지한다. 이에 따라, 리타데이션을 보상하기 위해 얇은 두께를 가진 가요성막(151)의 강도가 강화되어, 박막 트랜지스터(TFT)와 구동회로부(미도시)가 팬아웃 배선(115)에 의해 안정적으로 연결될 수 있다.
마지막으로, 가요성막(151)의 절곡부(151b)는 하부 기판(101)의 측부를 따라 절곡된다. 이에 따라, 영상이 표시되지 않는 베젤의 폭을 줄일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
101: 하부 기판 101': 하부 베이스 기판
201: 상부 기판 201': 상부 베이스 기판
151: 가요성막 153: 보강 부재
115: 팬아웃 배선 117: 배선 보호층
400a: 제 1 실링부 400b: 제 2 실링부
DA: 표시 영역 NDA: 비표시 영역
201: 상부 기판 201': 상부 베이스 기판
151: 가요성막 153: 보강 부재
115: 팬아웃 배선 117: 배선 보호층
400a: 제 1 실링부 400b: 제 2 실링부
DA: 표시 영역 NDA: 비표시 영역
Claims (13)
- 표시 영역 및 상기 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 하부 기판;
상기 하부 기판 상의 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역에 배치된 평면부와, 상기 평면부로부터 상기 하부 기판의 측부를 따라 절곡된 절곡부를 포함하는 가요성막;
상기 가요성막 상의 상기 표시 영역에 배치된 복수의 화소;
상기 가요성막 상의 상기 비표시 영역에 배치되며, 상기 복수의 화소와 연결된 팬아웃 배선; 및
상기 절곡부와 상기 하부 기판 사이에 배치된 보강 부재;를 포함하고,
상기 보강 부재는 상기 가요성막과 접촉되고,
상기 보강 부재는, 상기 가요성막의 상기 절곡부에 부착된 보강 필름; 및 상기 보강 필름과 상기 하부 기판 사이에 도포된 보강 재료를 포함하는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 가요성막은 0.01㎛이상 1㎛이하의 두께를 가지는 표시 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가요성막은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 하나로 형성된 표시 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 보강 부재는 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 하나로 형성된 표시 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 팬아웃 배선 상에 배치되는 배선 보호층을 더 포함하는 표시 장치.
- 표시 영역 및 상기 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 하부 베이스 기판 및 상부 베이스 기판을 준비하는 단계;
상기 하부 베이스 기판 상의 표시 영역 및 비표시 영역에 평면부와 절곡부를 포함하는 가요성막을 형성하는 단계;
상기 가요성막 상의 상기 표시 영역에 복수의 화소 및 비표시 영역 상에 팬아웃 배선을 형성하는 단계;
상기 하부 베이스 기판 상의 상기 비표시 영역에 실링부를 형성하는 단계;
상기 실링부를 이용하여 상기 하부 베이스 기판과 상기 상부 베이스 기판을 합착하는 단계;
상기 하부 베이스 기판을 커팅하여 하부 기판을 형성하는 단계;
상기 가요성막의 상기 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계;
상기 팬아웃 배선, 상기 가요성막의 절곡부 및 상기 보강 부재의 일부를 커팅하는 단계;
상기 상부 베이스 기판을 커팅하여 상부 기판을 형성하는 단계; 및
상기 가요성막의 상기 절곡부를 상기 하부 기판의 측부를 따라 절곡하는 단계;를 포함하고,
상기 가요성막의 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계는,
상기 가요성막의 상기 절곡부에 접착제를 도포하는 단계;
보강 필름을 상기 가요성막의 상기 절곡부에 부착하는 단계; 및
상기 보강 필름과 상기 하부 기판 사이에 용액 상태의 보강 재료를 도포하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법. - 제 6 항에 있어서, 상기 가요성막은 0.01㎛이상 1㎛이하의 두께로 형성되는 표시 장치 제조 방법.
- 표시 영역 및 상기 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 하부 베이스 기판 및 상부 베이스 기판을 준비하는 단계;
상기 하부 베이스 기판 상의 표시 영역 및 비표시 영역에 평면부와 절곡부를 포함하는 가요성막을 형성하는 단계;
상기 가요성막 상의 상기 표시 영역에 복수의 화소 및 비표시 영역 상에 팬아웃 배선을 형성하는 단계;
상기 하부 베이스 기판 상의 상기 비표시 영역에 실링부를 형성하는 단계;
상기 실링부를 이용하여 상기 하부 베이스 기판과 상기 상부 베이스 기판을 합착하는 단계;
상기 하부 베이스 기판을 커팅하여 하부 기판을 형성하는 단계;
상기 가요성막의 상기 절곡부에 보강 부재를 형성하는 단계;
상기 팬아웃 배선, 상기 가요성막의 절곡부 및 상기 보강 부재의 일부를 커팅하는 단계;
상기 상부 베이스 기판을 커팅하여 상부 기판을 형성하는 단계; 및
상기 가요성막의 상기 절곡부를 상기 하부 기판의 측부를 따라 절곡하는 단계;를 포함하고,
상기 하부 베이스 기판 상의 상기 비표시 영역 상에 실링부를 형성하는 단계는,
상기 가요성막의 상기 평면부 상에 제 1 실링부 및 상기 가요성막의 상기 절곡부 상에 제 2 실링부를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 6 항에 있어서, 상기 보강 재료를 도포하는 단계는,
슬릿(slit) 공정, 잉크젯(Inkjet) 공정 및 디스펜싱(Dispensing) 공정 중 어느 하나를 이용하는 표시 장치 제조 방법. - 제 6 항에 있어서, 상기 하부 베이스 기판 상의 상기 표시 영역 상에 복수의 화소를 형성하고, 비표시 영역 상에 팬아웃 배선을 형성하는 단계는,
상기 팬아웃 배선 상에 배선 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법. - 제 8 항에 있어서, 상기 상부 베이스 기판을 커팅하여 상부 기판을 형성하는 단계는,
상기 제 2 실링부를 제거하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
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