KR20170020645A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20170020645A
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bent
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backlight unit
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KR1020150114625A
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이대호
김명환
유한준
이재상
이희근
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 구부러져 있는 벤딩부를 포함하는 기판, 상기 기판 하부에 위치하는 편광판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하고, 상기 편광판은 상기 벤딩부까지 연장되어 있는 연장부를 포함하며, 상기 연장부는 상기 벤딩부를 따라 구부러져 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어진다.
전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 가운데 하나로써, 픽셀에 복수의 미세 공간(micro cavity)을 형성하고, 여기에 액정을 채워 디스플레이를 구현하는 기술이 개발되고 있다. 종래의 액정 표시 장치에서는 두 장의 기판이 사용되었으나, 이 기술은 하나의 기판 위에 구성 요소들을 형성함으로써 장치의 무게, 두께 등을 줄일 수 있다.
액정 표시 장치에 사용되는 기판으로 수 ?m 수준으로 얇은 기판을 사용하는 경우에 기판이 찢어지거나 상부에 적층된 패드부의 균열 등에 의한 단선 문제 등이 있을 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판의 약점을 보강할 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 구부러져 있는 벤딩부를 포함하는 기판, 상기 기판 하부에 위치하는 편광판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하고, 상기 편광판은 상기 벤딩부까지 연장되어 있는 연장부를 포함하며, 상기 연장부는 상기 벤딩부를 따라 구부러져 있다.
상기 벤딩부 및 상기 연장부는 상기 기판의 좌측 또는 우측 중 한군데 이상에 형성되어 있을 수 있다.
백라이트 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 벤딩부 및 상기 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면을 덮도록 구부려져 있을 수 있다.
상기 기판은 표시 영역을 포함할 수 있으며, 상기 표시 영역은 상기 백라이트 유닛의 측면을 감싸는 벤딩부 위에 까지 연장되어 있을 수 있다.
상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 1 이상의 벤딩용 홈을 포함할 수 있다.
상기 벤딩용 홈은 단면이 삼각형 또는 반원 형태를 가질 수 있다.
상기 벤딩용 홈은 일렬로 배열되어 있는 다수의 홈을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 공통 전극, 상기 공통 전극 상부에 위치하는 루프층, 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하고, 액정 분자를 포함하는 복수의 미세 공간으로 형성된 액정층 및 상기 루프층 위에 위치하는 캐핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 벤딩부 및 상기 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면과 뒷면을 덮도록 구부려져 있을 수 있다.
상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 형성된 2개의 벤딩용 홈을 포함할 수 있으며, 상기 2개의 벤딩용 홈은 상기 백라이트 유닛의 두께만큼 이격되어 형성되어 있을 수 있다.
상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 공통 전극, 상기 공통 전극 상부에 위치하는 루프층, 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하고, 액정 분자를 포함하는 복수의 미세 공간으로 형성된 액정층 및 상기 루프층 위에 위치하는 캐핑층을 포함할 수 있다.
상기 벤딩부 및 연장부는 상기 기판의 상측 또는 하측 중 한군데 이상에 형성되어 있을 수 있다.
백라이트 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 벤딩부 및 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면을 덮도록 구부려져 있을 수 있다.
상기 기판은 표시 영역을 포함할 수 있으며, 상기 표시 영역은 상기 백라이트 유닛의 측면을 감싸는 벤딩부 위에 까지 연장되어 있을 수 있다.
상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 형성된 1 이상의 벤딩용 홈을 포함할 수 있다.
상기 벤딩용 홈은 단면이 삼각형 또는 반원 형태를 가질 수 있다.
상기 벤딩용 홈은 일렬로 배열되어 있는 다수의 홈을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 공통 전극, 상기 공통 전극 상부에 위치하는 루프층, 상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하고, 액정 분자를 포함하는 복수의 미세 공간으로 형성된 액정층 및 상기 루프층 위에 위치하는 캐핑층을 포함할 수 있다.
상기 벤딩부 및 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면과 뒷면을 덮도록 구부려져 있을 수 있다.
상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 2개의 벤딩용 홈을 포함할 수 있으며, 상기 2개의 벤딩용 홈은 상기 백라이트 유닛의 두께만큼 이격되어 형성되어있을 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 따르면 기판의 찢어짐, 단선 문제 등 기판에 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에서 벤딩 전 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에서 좌측을 벤딩한 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 3의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 표시한 A영역을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 5의 절단선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 도 3과 같이 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 자른 단면도로 도 3에서 설명한 실시예를 변형한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 9에서 설명한 실시예를 변형한 실시예를 나타내는 도면으로 도 8의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에서 상측을 벤딩한 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 13은 도 12의 절단선 ⅩⅢ-ⅩⅢ을 따라 자른 단면도이다.
도 14는 도 13의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 적층 구조와 기판의 벤딩부(110B) 및 편광판의 연장부(12B)를 중점적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에서 벤딩 전 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에서 좌측을 벤딩한 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 3은 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 도 3의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(400) 및 이에 연결되어 있는 게이트 구동부(미도시)와 데이터 구동부(미도시), 데이터 구동부에 연결된 계조 전압 생성부(미도시), 액정 표시판 조립체(400)에 빛을 조사하는 광원부(미도시), 광원부를 제어하는 광원 구동부(미도시) 및 이들을 제어하는 신호 제어부(signal controller)(미도시)를 포함할 수 있다.
게이트 구동부나 데이터 구동부는 액정 표시판 조립체(400) 위에 형성될 수도 있고, 별개의 직접 회로 칩으로 형성될 수도 있다.
액정 표시판 조립체(400)의 플라스틱 등으로 만들어진 기판(110)은 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 실제 이미지를 출력하는 영역이며, 주변 영역(PA)은 앞에서 설명한 게이트 구동부 또는 데이터 구동부가 형성되거나 외부 회로와 연결되는 부분인 게이트 패드 또는 데이터 패드 등을 포함하는 게이트 패드부(121P) 및 데이터 패드부(171P)가 위치한다. 게이트 패드는 게이트선(121)의 끝단에 위치하는 넓은 부분이고, 데이트 패드는 데이터선(171)의 끝단에 위치하는 넓은 부분이다.
기판(110)의 하부에는 하부 편광판(12)이 위치하고, 그 하부에는 백라이트 유닛(7)이 위치한다.
백라이트 유닛(7)은 광원, 도광판, 반사판 및 광학 시트를 포함할 수 있는데, 도 3에서는 이를 일체로만 도시하였다. 광원에서 제공된 빛은 도광판, 반사판 및 광학 시트를 통하여 상부의 액정 표시 패널로 제공된다. 실시예에 따라서는 광학 시트 중 서로 다른 굴절율의 두 층을 반복 적층한 휘도 향상 필름은 포함하지 않을 수도 있다. 휘도 향상 필름은 표시 패널에 사용된 편광판이 흡수형 편광판이 아니고 반사형 편광판일 때 포함되지 않을 수 있다.
기판(110)은 도 2 및 도 3과 같이 구부러져 있는 벤딩부(110B)를 포함한다. 벤딩부(110B) 상에는 게이트 패드부(121P)가 위치할 수 있다. 벤딩부(110B)는 백라이트 유닛(7) 측면의 전부 또는 일부를 덮도록 구부러져 있다. 본 실시예에서는 기판(110) 좌측의 주변 영역(PA)부분을 벤딩하였으나, 실시예에 따라 기판(110)의 우측, 상측 또는 하측이 벤딩될 수도 있으며, 주변 영역(PA)를 넘어서 표시 영역(DA)의 일부 까지도 벤딩될 수 있다. 이 경우 백라이트 유닛(7)의 측면에 대응하는 기판(110)의 벤딩부(110B)상에서도 이미지가 출력될 수 있다.
기판(110)하부에 위치하는 하부 편광판(12)은 기판(110)의 벤딩부(110B)까지 연장되어 있는 연장부(12B)를 포함하며, 하부 편광판(12)의 연장부(12B) 역시 벤딩부(110B)를 따라 구부러져 있다. 하부 편광판(12)의 연장부(12B) 역시 구부러져 백라이트 유닛(7) 측면의 전부 또는 일부를 덮는다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 하부 편광판(12)에는 하부 편광판(12)이 구부러지는 부분에 대응하여 벤딩용 홈(17a)이 형성되어 있다. 벤딩용 홈(17a)은 단면이 삼각형 모양일 수 있으며 하나의 연결된 홈으로 이루어져 있을 수 있다. 벤딩용 홈(17a)은 레이져, 커터(cutter)등을 이용한 하프컷(half-cut)기술 등으로 하부 편광판(12)의 하부를 깎아내는 방식으로 형성될 수 있으며, 필요 위치에서 임의로 하부 편광판(12)이 꺾이도록 디자인할 수 있다. 이때, 홈의 각도, 폭 등을 조절하여 하부 편광판(12)이 꺾이는 수준을 조절할 수 있으며, 곡률의 임의 조절이 가능하다. 벤딩용 홈(17a)의 단면 모양은 본 실시예와 같이 삼각형 모양일 수도 있고, 그 밖에 선과 면을 이용한 다양한 도형으로 형성될 수도 있다. 벤딩용 홈(17a)은 본 실시예와 같이 하나의 연결된 홈으로 이루어져 있을 수도 있고, 서로 이격되어 있으며 일렬로 배열된 다수의 홈으로 이루어져 있을 수도 있다.
그러나 하부 편광판(12)의 연장부(12B)가 벤딩되기 위해서 반드시 벤딩용 홈(17a)가 필요한 것은 아니고 벤딩용 홈(17a)을 생략하고 하부 편광판(12)을 바로 벤딩할 수도 있다.
본 발명과 같이 하부 편광판(12)을 기판(110)의 벤딩부(110B)까지 연장하면 기판(110)의 하부를 지지해 주는 기능을 수행할 수 있다. 플라스틱 기판의 경우 수 μm 수준으로 그 두께가 얇기 때문에 벤딩 시 찢어지거나 상부에 적층된 패드부 균열 등에 의한 단선의 위험이 있는데, 하부 편광판(12)의 연장부(12B)가 기판(110)을 지지해주는 역할을 하여 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. 나아가 기판(110)의 지지를 위한 보강 필름 등을 생략 가능하여 공정 비용이 절감될 수 있다.
기판(110)의 상부에는 캐핑층(390)이 위치하고, 그 위에는 상부 편광판(22)이 위치한다. 기판(110)에서 캐핑층(390)까지의 세부 적층 구조는 도 5 내지 도 7을 참고하여 후술한다. 본 실시예와 같이 기판(110)의 벤딩이 주변 영역(PA)에서 이루어 지는 경우 캐핑층(390)과 상부 편광판(22)은 기판(110)과 벤딩부(110B)의 경계까지만 위치하며, 벤딩부(110B)상에는 위치하지 않을 수 있다. 즉, 구동부과 패드부를 연결하기 위해 주변 영역(PA)의 캐핑층(390)과 상부 편광판(22)을 제거할 때 기판(110)의 벤딩이 이루어지는 벤딩부(110B) 상부의 캐핑층(390)과 상부 편광판(22)은 모두 제거될 수 있다. 그러나 백라이트 유닛(7)의 측면에 대응하는 기판(110)의 벤딩부(110B)상에서도 이미지가 출력되도록 하기 위해 주변 영역(PA)를 넘어서 표시 영역(DA)의 일부 까지도 벤딩하는 경우에는 캐핑층(390)과 상부 편광판(22)이 벤딩부(110B)상에 까지 연장되어 있을 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 7을 참고하여 표시 영역(DA)에서의 액정 표시 장치 구성 요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 도 2에 표시한 A영역을 나타내는 평면도이다. 도 6은 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ을 따라 자른 단면도이다. 도 7은 도 5의 절단선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 복수의 화소 영역 가운데 일부분인 2 X 2 화소 영역 부분을 나타내는 것이고, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 이러한 화소 영역이 상하좌우로 반복 배열될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 플라스틱 등으로 만들어진 기판(110) 아래에는 하부 편광판(12)이 위치하며, 위에는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 전극(124)을 포함한다. 유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(131)은 게이트선(121a)과 실질적으로 수직하게 뻗은 한 쌍의 세로부(135a) 및 한 쌍의 세로부(135a)의 끝을 서로 연결하는 가로부(135b)를 포함한다. 세로부(135a)와 가로부(135b)는 화소 전극(191)을 둘러싸는 구조를 가진다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171) 하부에 위치하는 반도체층(151), 소스/드레인 전극의 하부 및 박막 트랜지스터(Q)의 채널 부분에 위치하는 반도체층(154)이 형성되어 있다.
각 반도체층(151, 154) 위이며, 데이터선(171), 소스/드레인 전극의 사이에는 복수의 저항성 접촉 부재가 형성되어 있을 수 있는데, 도면에서는 생략되어 있다.
각 반도체층(151, 154) 및 게이트 절연막(140) 위에 소스 전극(173) 및 소스 전극(173)과 연결되는 데이터선(171), 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체(171, 173, 175)가 형성되어 있다. 여기서, 데이터선(171)은 서로 이웃하는 미세 공간(305) 사이에 위치하고, 각 미세 공간(305)의 가장자리까지 중첩하도록 위치하여 차광 부재 역할을 할 수 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175)은 반도체층(154)과 함께 박막 트랜지스터(Q)를 형성하며, 박막 트랜지스터(Q)의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층 부분(154)에 형성된다.
데이터 도전체(171, 173, 175) 및 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)에 의해 가리지 않고 노출된 반도체층(154) 부분 위에는 제1 층간 절연막(180a)이 형성되어 있다. 제1 층간 절연막(180a)은 규소 질화물(SiNx)과 규소 산화물(SiOx) 따위의 무기 물질을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막(180a) 위에는 제2 층간 절연막(180b) 및 제3 층간 절연막(180c)이 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(180b)은 유기 물질로 형성될 수 있고, 제3 층간 절연막(180c)은 규소 질화물(SiNx)과 규소 산화물(SiOx) 따위의 무기 물질을 포함할 수 있다. 제2 층간 절연막(180b)을 유기 물질로 형성하여 단차를 줄이거나 제거할 수 있다. 본 실시예와 달리 제1 층간 절연막(180a), 제2 층간 절연막(180b) 및 제3 층간 절연막(180c) 중 하나 또는 두개의 막이 생략될 수 있다.
제1 층간 절연막(180a), 제2 층간 절연막(180b) 및 제3 층간 절연막(180c)을 관통하여 접촉 구멍(185)이 형성될 수 있다. 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 제3 층간 절연막(180c) 위에 위치하는 화소 전극(191)이 전기적, 물리적으로 연결될 수 있다. 이하에서는 화소 전극(191)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 전체적인 모양이 사각형이며 가로 줄기부(191a) 및 이와 교차하는 세로 줄기부(191b)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)에 의해 네 개의 부영역으로 나뉘어지며 각 부영역은 복수의 미세 가지부(191c)를 포함한다. 또한, 본 실시예에서 화소 전극(191)의 좌우 외곽에서 미세 가지부(191c)를 연결하는 외곽 줄기부(191d)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 외곽 줄기부(191d)는 화소 전극(191)의 좌우 외곽에 위치하나, 화소 전극(191)의 상부 또는 하부까지 연장되어 위치할 수도 있다.
화소 전극(191)의 미세 가지부(191c)는 게이트선(121) 또는 가로 줄기부와 대략 40도 내지 45도의 각을 이룬다. 또한, 이웃하는 두 부영역의 미세 가지부는 서로 직교할 수 있다. 또한, 미세 가지부의 폭은 점진적으로 넓어지거나 미세 가지부(191c)간의 간격이 다를 수 있다.
화소 전극(191)은 세로 줄기부(191b)의 하단에서 연결되고, 세로 줄기부(191b)보다 넓은 면적을 갖는 연장부(197)를 포함하고, 연장부(197)에서 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.
지금까지 설명한 박막 트랜지스터(Q) 및 화소 전극(191)에 관한 설명은 하나의 예시이고, 측면 시인성을 향상시키기 위해 박막 트랜지스터 구조 및 화소 전극 디자인을 변형할 수 있다.
화소 전극(191) 위에 박막 트랜지스터(Q)가 형성되는 영역을 덮도록 차광 부재(220)가 위치한다. 본 실시예에 따른 차광 부재(220)는 게이트선(121)이 뻗어 있는 방향을 따라 형성될 수 있다. 차광 부재(220)는 빛을 차단할 수 있는 물질로 형성할 수 있다.
차광 부재(220) 위에 절연막(181)이 형성될 수 있고, 절연막(181)은 차광 부재(220)를 덮으며, 화소 전극(191) 위로 연장되어 형성될 수 있다. 절연막(181)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx)로 형성할 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 하부 배향막(11)이 형성되어 있고, 하부 배향막(11)은 수직 배향막일 수 있다. 하부 배향막(11)은 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane) 또는 폴리 이미드(Polyimide) 등의 액정 배향막으로써 일반적으로 사용되는 물질들 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 하부 배향막(11)은 광배향막일 수도 있다.
하부 배향막(11)과 대향하는 부분에 상부 배향막(21)이 위치하고, 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21) 사이에는 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 미세 공간(305)에는 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질이 주입되어 있고, 미세 공간(305)은 입구부(307)를 갖는다. 미세 공간(305)은 화소 전극(191)의 열 방향 다시 말해 세로 방향을 따라 형성될 수 있다. 본 실시예에서 배향막(11, 21)을 형성하는 배향 물질과 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질은 모관력(capillary force)을 이용하여 미세 공간(305)에 주입될 수 있다. 본 실시예에서 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21)은 위치에 따른 구별일 뿐이고, 도 7에 도시한 바와 같이 서로 연결될 수 있다. 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21)은 동시에 형성될 수 있다.
미세 공간(305)은 게이트선(121)과 중첩하는 부분에 위치하는 복수의 액정 주입구(307FP)에 의해 세로 방향으로 나누어짐으로써 복수개의 미세 공간(305)을 형성하며, 복수의 미세 공간(305)은 화소 전극(191)의 열 방향 다시 말해 세로 방향을 따라 형성될 수 있다. 또한 이후에 설명하는 격벽부(PWP)에 의해 미세 공간(305)은 가로 방향으로 나누어짐으로써 복수개의 미세 공간(305)을 형성하며, 복수의 미세 공간(305)은 화소 전극(191)의 행 방향 다시 말해 게이트선(121)이 뻗어 있는 가로 방향을 따라 형성될 수 있다. 복수개 형성된 미세 공간(305) 각각은 화소 영역 하나 또는 둘 이상에 대응할 수 있고, 화소 영역은 화면을 표시하는 영역에 대응할 수 있다.
상부 배향막(21) 위에는 공통 전극(270), 하부 절연층(350)이 위치한다. 공통 전극(270)은 공통 전압을 인가 받고, 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)과 함께 전기장을 생성하여 두 전극 사이의 미세 공간(305)에 위치하는 액정 분자(310)가 기울어지는 방향을 결정한다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 축전기를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
하부 절연층(350)은 규소 질화물(SiNx) 또는 규소 산화물(SiOx)로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 공통 전극(270)이 미세 공간(305) 상단부에 형성되는 것으로 설명하였으나, 다른 실시예로 공통 전극(270)이 미세 공간(305) 하부에 형성되어 수평 전계 모드에 따른 액정 구동도 가능하다.
본 실시예에서는 하부 절연층(350) 위에 색필터(230)가 위치한다. 도 7에 도시한 바와 같이 서로 이웃하는 색필터 가운데 한가지 색상의 색필터(230)는 격벽부(PWP)를 형성한다. 격벽부(PWP)는 가로 방향으로 이웃하는 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 격벽부(PWP)는 가로 방향으로 이웃하는 미세 공간(305)의 이격 공간을 채우는 부분이다. 도 7에 도시한 바와 같이 격벽부(PWP)는 미세 공간(305)의 이격 공간을 완전히 채우는 구조로 형성되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 이격 공간의 일부를 채우는 구조로 변형 실시 가능하다. 격벽부(PWP)는 데이터선(171)이 뻗어 있는 방향을 따라 형성될 수 있다.
격벽부(PWP) 위에서 서로 이웃하는 색필터(230)는 중첩할 수 있다. 서로 이웃하는 색필터(230)가 만나는 경계면은 격벽부(PWP) 대응하는 부분에 위치할 수 있다.
본 실시예에서 색필터(230) 및 격벽부(PWP)는 미세 공간(305)이 그 형상을 유지할 수 있도록 지지하는 루프층 역할을 한다.
색필터(230) 위에 상부 절연층(370)이 위치한다. 상부 절연층(370)은 규소 질화물(SiNx) 또는 규소 산화물(SiOX)로 형성될 수 있다. 도 6 도시한 바와 같이 상부 절연층(370)은 색필터(230)의 측면부를 덮을 수 있다.
상부 절연층(370) 위에 캐핑층(390)이 위치한다. 캐핑층(390)은 액정 주입구(307FP)에도 위치하고, 액정 주입구(307FP)에 의해 노출된 미세 공간(305)의 입구부(307)를 덮는다. 캐핑층(390)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함한다. 여기서, 액정 주입구(307FP)에 액정 물질이 제거된 것으로 도시하였으나, 미세 공간(305)에 주입되고 남은 액정 물질이 액정 주입구(307FP)에 잔존할 수도 있다.
캐핑층(390) 위에 배리어층(미도시)을 형성할 수 있다. 배리어층(미도시)은 질화 규소(SiNx) 등을 포함할 수 있고, 외부의 수분 및 산소 등이 침투하는 것을 추가적으로 방지하는 역할을 한다. 캐핑층(390) 또는 배리어층(미도시) 위에는 상부 편광판(22)이 위치할 수 있다.
이하 도 8 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 앞서 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 동일한 구성 요소에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
도 8은 도 3과 같이 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 자른 단면도로 도 3에서 설명한 실시예를 변형한 실시예를 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10 및 도 11은 도 9에서 설명한 실시예를 변형한 실시예를 나타내는 도면으로 도 8의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
기판(110)은 도 8과 같이 구부러져 있는 벤딩부(110B)를 포함한다. 벤딩부(110B)는 백라이트 유닛(7)의 측면과 함께 뒷면의 일부까지 덮도록 구부러져 있다.
기판(110)하부에 위치하는 하부 편광판(12)은 기판(110)의 벤딩부(110B)까지 연장되어 있는 연장부(12B)를 포함하며, 하부 편광판(12)의 연장부(12B) 역시 벤딩부(110B)를 따라 구부러져 있다. 하부 편광판(12)의 연장부(12B) 역시 구부러져 백라이트 유닛(7) 측면과 함께 뒷면의 일부를 덮는다. 즉, 기판(110)의 벤딩부(110B)와 하부 편광판(12)의 연장부(12B)가 함께 백라이트 유닛(7)을 감싸고 있다.
하부 편광판(12)에는 하부 편광판(12)이 구부러지는 부분에 대응하여 2개의 벤딩용 홈(17a, 17b)이 형성되어 있다. 즉, 2개의 벤딩용 홈(17a, 17b)은 백라이트 유닛(7)의 두께만큼 이격되어 형성되어있다. 본 실시예에서 벤딩용 홈(17a)은, 서로 이격되어 있으며 일렬로 배열된 다수의 홈으로 이루어져 있다. 벤딩용 홈(17a, 17b)의 단면 모양은 삼각형 모양이다.
그러나 벤딩용 홈(17a, 17b)의 모양은 이에 한정되지 않으며, 도 10과 같이 단면이 반원 형태에 하나의 연결된 홈으로 이루어져 있을 수 있다. 또한, 도 11과 같이 단면이 반원 형태이고, 서로 이격되어 있으며 일렬로 배열된 다수의 홈으로 이루어져 있을 수 있다. 나아가 2개의 벤딩용 홈(17a, 17b)의 형성된 모양이 각각 서로 다를 수도 있다. 즉, 벤딩용 홈(17a, 17b)을 이루는 일렬로 배열된 다수의 홈의 길이가 일정하지 않을 수 있으며, 다수의 홈이 서로 이격되어 있는 간격도 일정하지 않을 수 있다.
이 외에도 벤딩용 홈은 하부 편광판(12) 아래에 위치한 구조물의 형태에 따라 2개 이상이 형성될 수도 있으며, 단면 모양은 선과 면을 이용한 다양한 도형으로 형성될 수 있다. 또한, 벤딩용 홈(17a)은 하나의 연결된 홈으로 이루어져 있을 수도 있고, 서로 이격되어 있으며 일렬로 배열된 다수의 홈으로 이루어져 있을 수도 있다. 다수의 벤딩용 홈이 존재하는 경우 각 벤딩용 홈 마다 형성된 모양이 서로 다를 수 있다.
이하 도 12 내지 도 14를 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 앞서 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 동일한 구성 요소에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에서 상측을 벤딩한 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 13은 도 12의 절단선 ⅩⅢ-ⅩⅢ을 따라 자른 단면도이다. 도 14는 도 13의 하부 편광판을 벤딩용 홈을 중심으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
기판(110)은 도 12 및 도 13과 같이 구부러져 있는 벤딩부(110B)를 포함한다. 벤딩부(110B) 상에는 데이터 패드부(171P)가 위치할 수 있다. 본 실시예에서는 기판(110)의 상측이 벤딩되어 있으며, 주변 영역(PA)에서 나아가 표시 영역(DA) 일부까지 벤딩되어 있다. 벤딩부(110B)는 백라이트 유닛(7)의 측면과 함께 뒷면의 일부까지 덮도록 구부러져 있으므로 이 경우 백라이트 유닛(7)의 측면에 대응하는 기판(110)의 벤딩부(110B)상에서도 이미지가 출력된다.
기판(110)하부에 위치하는 하부 편광판(12)은 기판(110)의 벤딩부(110B)까지 연장되어 있는 연장부(12B)를 포함하며, 하부 편광판(12)의 연장부(12B) 역시 벤딩부(110B)를 따라 구부러져 있다. 하부 편광판(12)의 연장부(12B) 역시 구부러져 백라이트 유닛(7) 측면과 함께 뒷면의 일부를 덮는다.
기판(110)의 벤딩부(110B)와 하부 편광판(12)의 연장부(12B)는 하부 편광판(12)의 아래에 있는 구조물의 형태에 따라 'ㄷ'자 모양으로 벤딩될 수 있다. 본 실시예에서 하부 편광판(12)에는 3개의 벤딩용 홈(17a, 17b, 17c)이 형성되어 있다. 벤딩용 홈(17a, 17b, 17c)은 구부러지는 부분에 대응하여 형성되어 있고, 2개의 벤딩용 홈(17a, 17b)은 백라이트 유닛(7)의 두께만큼 이격되어 형성되어있다. 벤딩용 홈(17a, 17b, 17c)의 단면 모양은 반원 형태이며, 하나의 연결된 홈으로 이루어져 있다.
이 외에도 벤딩용 홈은 하부 편광판(12) 아래에 위치한 구조물의 형태에 따라 3개 이상이 형성될 수도 있으며, 단면 모양은 선과 면을 이용한 다양한 도형으로 형성될 수 있다. 또한 벤딩용 홈은 하나의 연결된 홈으로 이루어져 있을 수도 있고, 서로 이격되어 있으며 일렬로 배열된 다수의 홈으로 이루어져 있을 수도 있다. 다수의 벤딩용 홈이 존재하는 경우 각 벤딩용 홈 마다 형성된 모양이 서로 다를 수 있다.
그러나 하부 편광판(12)의 연장부(12B)가 벤딩되기 위해서 반드시 벤딩용 홈(17a)가 필요한 것은 아니고 벤딩용 홈(17a)을 생략하고 하부 편광판(12)을 바로 벤딩할 수도 있다.
기판(110)의 상부에는 캐핑층(390)이 위치하고, 그 위에는 상부 편광판(22)이 위치한다. 본 실시예에서는 백라이트 유닛(7)의 측면에 대응하는 기판(110)의 벤딩부(110B)상에서도 이미지가 출력되도록 하기 위해 주변 영역(PA)를 넘어서 표시 영역(DA)의 일부 까지도 벤딩되어 있으므로 캐핑층(390)과 상부 편광판(22)이 백라이트 유닛(7)의 측면에 대응하는 벤딩부(110B) 상에 까지 연장되어 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
PA 주변 영역 DA 표시 영역
7 백라이트 유닛 12 하부 편광판
12B 하부 편광판의 연장부
17a, 17b, 17c 벤딩용 홈 22 상부 편광판
110 기판 110B 기판의 벤딩부
300 희생층 305 미세 공간(microcavity)
307 입구부 307FP 액정 주입부
350 하부 절연층 360 루프층
370 상부 절연층 390 캐핑층

Claims (20)

  1. 구부러져 있는 벤딩부를 포함하는 기판,
    상기 기판 하부에 위치하는 편광판,
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터 및
    상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하고,
    상기 편광판은 상기 벤딩부까지 연장되어 있는 연장부를 포함하며, 상기 연장부는 상기 벤딩부를 따라 구부러져 있는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 벤딩부 및 상기 연장부는 상기 기판의 좌측 또는 우측 중 한군데 이상에 형성되어 있는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    백라이트 유닛을 더 포함하며,
    상기 벤딩부 및 상기 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면을 덮도록 구부려져 있는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 기판은 표시 영역을 포함하며,
    상기 표시 영역은 상기 백라이트 유닛의 측면을 감싸는 벤딩부 위에 까지 연장되어 있는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 1 이상의 벤딩용 홈을 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 벤딩용 홈은 단면이 삼각형 또는 반원 형태를 갖는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 벤딩용 홈은 일렬로 배열되어 있는 다수의 홈을 포함하는 표시 장치.
  8. 제5항에서,
    상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 공통 전극,
    상기 공통 전극 상부에 위치하는 루프층,
    상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하고, 액정 분자를 포함하는 복수의 미세 공간으로 형성된 액정층 및
    상기 루프층 위에 위치하는 캐핑층을 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제5항에서,
    상기 벤딩부 및 상기 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면과 뒷면을 덮도록 구부려져 있는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 형성된 2개의 벤딩용 홈을 포함하며,
    상기 2개의 벤딩용 홈은 상기 백라이트 유닛의 두께만큼 이격되어 형성되어 있는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 공통 전극,
    상기 공통 전극 상부에 위치하는 루프층,
    상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하고, 액정 분자를 포함하는 복수의 미세 공간으로 형성된 액정층 및
    상기 루프층 위에 위치하는 캐핑층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 벤딩부 및 연장부는 상기 기판의 상측 또는 하측 중 한군데 이상에 형성되어 있는 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    백라이트 유닛을 더 포함하며,
    상기 벤딩부 및 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면을 덮도록 구부려져 있는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 기판은 표시 영역을 포함하며,
    상기 표시 영역은 상기 백라이트 유닛의 측면을 감싸는 벤딩부 위에 까지 연장되어 있는 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 형성된 1 이상의 벤딩용 홈을 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 벤딩용 홈은 단면이 삼각형 또는 반원 형태를 갖는 표시 장치
  17. 제16항에서,
    상기 벤딩용 홈은 일렬로 배열되어 있는 다수의 홈을 포함하는 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 화소 전극과 마주보며 위치하는 공통 전극,
    상기 공통 전극 상부에 위치하는 루프층,
    상기 화소 전극과 상기 루프층 사이에 위치하고, 액정 분자를 포함하는 복수의 미세 공간으로 형성된 액정층 및
    상기 루프층 위에 위치하는 캐핑층을 포함하는 표시 장치.
  19. 제17항에서,
    상기 벤딩부 및 연장부는 상기 백라이트 유닛의 측면과 뒷면을 덮도록 구부려져 있는 표시 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 편광판은 구부러지는 부분에 대응하여 2개의 벤딩용 홈을 포함하며,
    상기 2개의 벤딩용 홈은 상기 백라이트 유닛의 두께만큼 이격되어 형성되어있는 표시 장치.
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