KR20100021021A - 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

표시장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

표시장치 및 이의 제조방법이 개시되어 있다. 표시장치는 제 1 기판; 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판; 및 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재되며, 서로 체결되는 스페이서들을 포함한다.
스페이서, 플렉서블, LCD, 체결

Description

표시장치 및 이의 제조방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
정보처리 기술이 발달함에 따라서, LCD, PDP 및 AMOLED 등과 같은 표시장치들이 널리 사용되고 있다. 특히, LCD 및 AMOLED는 플렉서블하게 제조될 수 있다.
이러한 표시장치들은 서로 대향되는 두 개의 기판을 포함할 수 있으며, 이러한 표시장치들이 휘어지는 과정에서 기판들의 셀 갭이 유지되지 않을 수 있다.
실시예는 기판들 사이의 셀 갭을 효율적으로 유지하는 표시장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 표시장치는 제 1 기판; 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되며, 서로 체결되는 스페이서들을 포함한다.
실시예에 따른 표시장치의 제조방법은 제 1 기판 상에 제 1 스페이서들을 형성하는 단계; 제 2 기판 상에 제 2 스페이서들을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 스페이서들 및 상기 제 2 스페이서들을 체결하며, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 결합시키는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는 서로 체결되는 스페이서들을 포함한다. 특히, 제 1 기판 및 제 2 기판에 각각 부착되는 스페이서들이 서로 체결될 수 있다.
따라서, 스페이서들은 제 1 기판 및 제 2 기판의 셀 갭이 벌어지는 현상을 방지할 수 있다.
특히, 실시예에 따른 표시장치가 휘어질 때, 제 1 기판 및 제 2 기판에 각각 부착된 스페이서들이 서로 체결되어, 셀 갭이 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 표시장치는 셀 갭을 효율적으로 유지하고, 외부의 물 리적인 충격에 보다 강하다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 부재, 층, 전극, 배선 또는 패턴 등이 각 기판, 부재, 층, 전극, 배선 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1에서 A부분을 확대한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치는 TFT기판(100), 컬러필터기판(200), 액정층(300), 밀봉부재(500) 및 스페이서(400)를 포함한다.
상기 TFT기판(100)은 픽셀 단위로 전계를 형성한다. 상기 TFT기판(100)은 제 1 플라스틱 기판(110) 및 TFT층(120)을 포함한다.
상기 제 1 플라스틱 기판(110)은 투명하며 플렉서블하다. 상기 제 1 플라스틱 기판(110)은 플레이트 형상을 가진다.
상기 TFT층(120)은 상기 제 1 플라스틱 기판(110) 상에 형성된다. 상기 TFT층(120)은 서로 교차하는 게이트 배선들 및 데이터 배선들을 포함하고, 박막트랜지스터들 및 화소전극을 포함한다.
상기 박막트랜지스터들은 상기 게이트 배선들 및 데이터 배선들이 교차하는 영역에 배치된다. 상기 화소전극들은 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들에 의해서 정의되는 픽셀들에 각각 배치된다. 상기 화소전극들은 상기 박막트랜지스터의 동작에 의해서 상기 데이터 배선들로부터 구동신호를 선택적으로 인가받는다.
상기 컬러필터기판(200)은 상기 TFT기판(100) 상에 상기 TFT기판(100)에 대향하여 배치된다. 상기 컬러필터기판(200)은 제 2 플라스틱 기판(210) 및 컬러필터층(220)을 포함한다.
상기 제 2 플라스틱 기판(210)은 투명하며 플렉서블하다. 마찬가지로, 상기 제 2 플라스틱 기판(210)은 플레이트 형상을 가진다.
상기 컬러필터층(220)은 상기 제 2 플라스틱 기판(210) 아래에 배치된다. 상기 컬러필터층(220)은 블랙매트릭스패턴, 컬러필터 및 공통전극 등을 포함한다.
상기 블랙매트릭스패턴은 광을 통과시키는 다수 개의 개구들을 포함하며, 상기 개구들 이외의 영역으로 통과하는 광을 차단한다.
상기 컬러필터는 상기 개구들에 배치되며, 통과하는 백색광을 필터링하여 컬러를 가지는 광을 발생시킨다.
상기 공통전극은 상기 컬러필터기판(200) 전면에 형성되며, 공통의 전압을 인가받는다.
상기 액정층(300)은 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이에 개재된다. 상기 액정층(300)은 상기 화소전극 및 상기 공통전극 사이에 형성된 전계에 의해서 정렬한다. 상기 액정층(300)은 정렬 방향에 따라서, 통과하는 광의 특 성을 변화시킨다.
상기 밀봉부재(500)는 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이에 개재되며, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200)의 외곽에 배치된다.
상기 밀봉부재(500)는 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이의 공간을 밀봉시켜서, 상기 액정층(300)이 외부로 유출되는 것을 방지한다.
상기 스페이서(400)는 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이에 다수 개가 배치된다. 상기 스페이서(400)는 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이의 셀 갭을 유지한다.
상기 스페이서(400)는 제 1 스페이서(410) 및 제 2 스페이서(420)를 포함한다.
상기 제 1 스페이서(410)는 상기 제 TFT기판(100)에 부착된다. 또한, 상기 컬러필터기판(200)을 지지한다.
이와는 다르게, 상기 제 1 스페이서(410)는 상기 컬러필터기판(200)에도 부착될 수 있다.
상기 제 1 스페이서(410)는 제 1 몸체부(411) 및 제 1 걸림부(412)를 포함한다.
상기 제 1 몸체부(411)는 상기 TFT기판(100)으로부터 상방으로 연장된다. 상기 제 1 몸체부(411)의 높이는 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이의 간격에 대응한다.
상기 제 1 걸림부(412)는 상기 제 1 몸체부(411)로부터 측방으로 연장된다. 상기 제 1 걸림부(412)는 상기 제 1 몸체부(411)가 연장되는 방향에 대해서 경사지는 제 1 경사면을 포함한다.
상기 제 2 스페이서(420)는 상기 제 1 스페이서(410)에 대응하며, 상기 컬러필터기판(200)에 부착된다. 또한, 상기 TFT기판(100)을 지지한다.
이와는 다르게, 상기 제 2 스페이서(420)는 상기 TFT기판(100)에도 부착될 수 있다.
상기 제 2 스페이서(420)는 제 2 몸체부(421) 및 제 2 걸림부(422)를 포함한다.
상기 제 2 몸체부(421)는 상기 컬러필터기판(200)으로부터 하방으로 연장된다. 상기 제 2 몸체부(421)의 높이는 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이의 간격에 대응한다.
상기 제 2 걸림부(422)는 상기 제 2 몸체부(421)로부터 측방으로 연장된다. 상기 제 2 걸림부(422)는 상기 제 2 몸체부(421)가 연장되는 방향에 대해서 경사지는 제 2 경사면을 포함한다.
상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)는 서로 체결된다. 즉, 상기 제 1 걸림부(412)가 상기 제 2 걸림부(422)에 걸린다.
상기 제 1 스페이서(410)는 상기 TFT기판(100)에 부착되고, 상기 제 2 스페이서(420)는 상기 컬러필터기판(200)에 부착되고, 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)는 서로 체결된다.
상기 제 1 걸림부(412) 및 상기 제 2 걸림부(422)는 상기 제 1 경사면 및 상 기 제 2 경사면을 포함하기 때문에, 용이하게 체결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)는 탄성을 가진다. 따라서, 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)는 용이하게 체결될 수 있다.
따라서, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이의 셀 갭이 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)에 의해서 유지된다.
특히, 실시예에 따른 액정표시장치가 휘어질 때, 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)에 의해서 벌어지지 않는다.
따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 외부의 충격에 강하고, 벤딩에 의한 손상을 최소화할 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 스페이서를 도시한 단면도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예를 참조하고, 스페이서에 대해서 추가적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 제 1 스페이서(610) 및 제 2 스페이서(620)는 경사면을 가지지 않는다. 또한, 제 1 스페이서(610)는 제 1 몸체부(611) 및 제 1 걸림부(612)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 몸체부(611)의 상면 및 상기 제 1 걸림부(612)의 상면은 동일한 평면에 배치된다.
마찬가지로, 제 2 스페이서(620)도 상기 제 1 스페이서(610)와 동일한 형상을 가진다.
또한, 상기 제 1 스페이서(610)는 컬러필터기판(200)과 이격된다. 이와는 다 르게, 상기 제 1 스페이서(610)는 상기 컬러필터기판(200)과 접촉할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 스페이서(620)는 상기 TFT기판(100)과 이격된다. 이와는 다르게, 상기 제 2 스페이서(620)는 상기 TFT기판(100)과 이격될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 실시예에 따른 액정표시장치를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 플라스틱 기판 상에 TFT층(120)을 형성하여 TFT기판(100)을 형성한다.
이후, 제 1 스페이서(410)를 형성하기 위한 주형틀(700) 내측에 제 1 스페이서(410)를 형성하기 위한 수지를 채워서 예비 제 1 스페이서(410)를 형성한다.
이후, 상기 주형틀(700)은 상기 TFT기판(100) 상에 배치되고, 상기 예비 제 1 스페이서(410)는 상기 TFT기판(100)에 부착된다.
이후, 열 또는 광에 의해서, 상기 예비 제 1 스페이서(410)는 경화되고, 제 1 스페이서(410)가 형성된다.
이후, 상기 주형틀(700)은 제거되고, 상기 TFT기판(100) 상에 상기 제 1 스페이서(410)가 형성된다. 이때, 상기 주형틀(700)은 탄성을 가지고 있어서, 상기 제 1 스페이서(410)를 용이하게 상기 주형틀(700) 밖으로 배출할 수 있다. 상기 주형틀(700)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane;PDMS) 등을 들 수 있다.
이후, 컬러필터기판(200)을 형성한 후, 마찬가지로, 제 2 스페이서(420)를 상기 제 1 스페이서(410)에 대응하는 위치에, 상기 컬러필터기판(200) 상에 형성한다.
도 4b를 참조하면, 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)를 체결한다. 즉, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200)을 엇갈리게 배치한 후, 각각 좌우로 이동시켜서, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200)을 조립한다.
이후, 밀봉부재(500)를 경화시켜 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200)을 결합시킨다.
도 4c를 참조하면, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이에 액정을 채워넣어 액정층(300)을 형성하고, 액정주입구를 밀봉하여 실시예에 따른 액정표시장치를 형성한다.
실시예에 따른 액정표시장치는 휘어질 때도 상기 제 1 스페이서(410) 및 상기 제 2 스페이서(420)에 의해서 셀 갭을 유지할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 다른 실시에에 따른 액정표시장치를 형성하는 방법을 도시한 단면도이들이다.
도 5a를 참조하면, TFT기판(100) 상에 제 1 스페이서(610)를 형성하기 위한 광경화성 수지를 도포하여, 광경화성 수지층(600a)을 형성한다. 상기 광경화성 수지의 예로서는 네거티브 포토레지스트 등을 들 수 있다.
이후, 상기 광경화성 수지층(600a) 상에 회절 마스크(800)를 배치한다. 상기 회절 마스크(800)는 광을 차단하는 영역(810), 광을 일부 투과하는 영역(820) 및 광을 전부 투과하는 영역(830)을 포함한다.
이후, 상기 회절 마스크(800)를 사용하여, 상기 광경화성 수지층(600a)에 자외선을 조사한다. 이때, 광을 일부 투과하는 영역(820)에 대응하는 광경화성 수지층의 일부가 경화되고, 제 1 걸림부(612)가 형성된다. 또한, 광을 전부 투과하는 영역(830)에 대응하는 광경화성 수지층의 전부가 경화되고, 제 1 몸체부(611)가 형성된다.
이후, 경화되지 않은 광경화성 수지층(600a)은 제거되고, 상기 제 1 스페이서(610)가 형성된다.
마찬가지로, 컬러필터기판(200) 상에 제 2 스페이서(620)가 형성된다.
도 5b를 참조하면, 상기 제 1 스페이서(610) 및 상기 제 2 스페이서(620)는 체결되고, 밀봉부재(500)에 의해서, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200)은 결합된다.
도 5c를 참조하면, 상기 TFT기판(100) 및 상기 컬러필터기판(200) 사이에 액정층(300)이 채워진다.
본 실시예에 따른 액정표시장치는 휘어질 때, 상기 제 1 스페이서(610) 및 상기 제 2 스페이서(620)에 의해서 셀 갭을 유지할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지 의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에서 A부분을 확대한 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 스페이서를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 실시예에 따른 액정표시장치를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 다른 실시에에 따른 액정표시장치를 형성하는 방법을 도시한 단면도이들이다.

Claims (9)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되며, 서로 체결되는 스페이서들을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서들은
    상기 제 1 기판에 부착되는 제 1 스페이서들; 및
    상기 제 2 기판에 부착되는 제 2 스페이서들을 포함하며,
    상기 제 1 스페이서 및 상기 제 2 스페이서는 각각 서로 체결되는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 스페이서는
    상기 제 1 기판으로부터 연장되는 몸체부; 및
    상기 몸체부로부터 연장되는 제 1 걸림부를 포함하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 스페이서는 상기 제 1 걸림부에 대응하며, 상기 제 1 걸림부에 체결되는 제 2 걸림부를 포함하는 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 스페이서들은 상기 제 2 기판에 부착되고, 상 기 제 2 스페이서들은 상기 제 1 기판에 부착되는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판은 플렉서블한 표시장치.
  7. 제 1 기판 상에 제 1 스페이서들을 형성하는 단계;
    제 2 기판 상에 제 2 스페이서들을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 스페이서들 및 상기 제 2 스페이서들을 체결하며, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 결합시키는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 스페이서들을 형성하는 단계는
    상기 제 1 기판 상에 광 경화성 물질층을 형성하는 단계; 및
    세 개 이상의 영역들이 투과도가 서로 다른 회절마스크를 사용하여 상기 광 경화성 물질층을 선택적으로 경화시키는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 스페이서들을 형성하는 단계는
    상기 제 1 스페이서들을 형성하는 위한 탄성이 있는 주형 틀을 제공하는 단계;
    상기 주형 틀 내측에 예비 제 1 스페이서들을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 기판에 상기 예비 제 1 스페이서들을 부착하고, 상기 주형 틀을 제거하여, 상기 제 1 스페이서들을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
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