KR20190080607A

KR20190080607A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20190080607A
Application number: KR1020170183159A
Authority: KR
Inventors: 황선희; 정호영
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2019-07-08
Also published as: KR102480108B1

Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 표시 영역 및 백라이트 영역을 구비하는 비표시 영역이 정의된 기판, 백라이트 영역에 배치된 제1 패드 및 제2 패드, 백라이트 영역에 배치되고, 제1 패드 및 제2 패드와 전기적으로 연결되는 LED를 포함한다. 따라서, LED가 배치된 지지부재를 2회 폴딩하여 베젤 영역을 최소화할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 실장된 LED(Light Emitting Diode)를 백라이트로 사용하여 네로우 베젤이 구현된 표시 장치에 관한 것이다.

현재 다양한 표시 장치들이 개발 및 시판되고 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치(liquid crystal display device; LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display device; FED), 전기 영동 표시 장치(electro phoretic display device; EPD), 전기 습윤 표시 장치(electro-wetting display device; EWD) 및 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display device; OLED), 양자점 표시 장치(quantum dot display device; QD) 등의 표시 장치가 있다.

액정 표시 장치는 액정 표시 패널의 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 표시 장치이기 때문에 액정 표시 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다. 액정 표시 장치는 백라이트 유닛에서 발광된 광을 액정층을 통해 선택적으로 투과하는 방식으로 영상을 표시할 수 있다.

다만, 액정 표시 패널 외의 백라이트 유닛이 추가적으로 배치됨에 따라, 백라이트 유닛을 고정 및 체결하기 위한 기구물이 사용되고 있다. 이때, 액정 표시 패널 하부에 배치되는 백라이트 유닛 및 기구물이 배치되기 위한 공간에 의해 평면 상에서 사용자에게 시인되는 베젤 영역을 감소시키는 데 한계가 존재한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 상에 배치된 LED를 백라이트로 사용하여, 별도의 백라이트 유닛을 포함하지 않는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 백라이트 유닛을 제거하여 백라이트 유닛을 체결하기 위한 기구물 또한 제거 가능하고, 이에 네로우 베젤 구현이 가능한 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 백라이트 영역을 구비하는 비표시 영역이 정의된 기판, 백라이트 영역에 배치된 제1 패드 및 제2 패드 및 백라이트 영역에 배치되고, 제1 패드 및 제2 패드와 전기적으로 연결되는 LED를 포함한다. 이에, 기판 상에 배치된 LED를 백라이트로 사용하여 네로우 베젤을 구현할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 LED가 배치된 백라이트 영역을 폴딩하여 LED를 백라이트로 사용함으로써, 별도의 백라이트 유닛을 생략할 수 있다.

본 발명은 별도의 백라이트 유닛을 제거하여, 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 체결하기 위한 기구물 등이 차지하던 영역 또한 제거되므로, 네로우 베젤의 표시 장치를 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II'에 따른 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도들이다.

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.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층위(on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 표시 장치(100)의 다양한 구성 중 기판(110), 데이터 구동부(180), 화소(PX), 커넥터(CNT), 복수의 패드(P1, P2) 및 복수의 전원 공급 배선(VLS1, VS2)만을 도시하였다.

기판(110)은 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 기판(110)은 유리 또는 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. 기판(110)이 플라스틱 물질로 이루어지는 경우, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI)로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.

기판(110)에는 표시 영역(AA) 및 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비표시 영역(NA)이 정의될 수 있다.

표시 영역(AA)은 표시 장치(100)에서 실제로 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(AA)에는 표시부 및 표시부를 구동하기 위한 다양한 구동 소자 및 복수의 신호 배선이 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시부는 화소 전극(131)과 공통 전극(132)에 인가된 전압에 의해 발생되는 전계에 의해 액정을 구동하는 액정 표시부일 수 있다. 또한, 표시부를 구동하기 위한 트랜지스터(120), 커패시터 등과 같은 다양한 구동 소자가 표시 영역(AA)에 배치될 수 있다. 본 명세서에서는 표시 장치(100)를 액정 표시 장치(100)로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

기판(110)의 표시 영역(AA)에는 복수의 화소(PX)가 정의된다. 복수의 화소(PX) 각각은 빛을 발광하는 개별 단위로서, 복수의 화소(PX)는 적색 화소(PX), 녹색 화소(PX) 및 청색 화소(PX)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수의 화소(PX) 각각에는 트랜지스터(120)가 형성된다. 표시 영역(AA)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 표시 영역(AA)을 둘러싸는 영역이다. 비표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)에 배치된 복수의 화소(PX)를 구동하기 위한 다양한 구성요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(180), 패드(P) 및 패드(P)와 연결된 전원 공급 배선(VL1, VL2) 등이 배치될 수 있다.

비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)의 일 측으로부터 연장하는 모듈 본딩 영역(MBA) 및 표시 영역(AA)의 타 측으로부터 연장하는 백라이트 영역(BLA)을 포함한다.

모듈 본딩 영역(MBA)은 복수의 화소(PX)를 구동하기 위한 모듈이 본딩되는 영역이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 모듈 본딩 영역(MBA)에는 데이터 구동부(180)가 배치된다. 데이터 구동부(180)는 영상을 표시 하기 위한 데이터 및 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 구성으로, 표시 영역(AA)의 복수의 화소(PX)로 신호를 공급하기 위한 구성이다. 데이터 구동부(180)는 비표시 영역(NA)에 배치된 다양한 배선을 통해 데이터 신호를 표시 영역(AA)의 복수의 화소(PX)로 공급한다. 도 1에서는 데이터 구동부(180)가 하나인 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 복수개의 데이터 구동부(180)가 기판(110)에 배치될 수 있다.

도 1을 참조하면, 데이터 구동부(180)는 베이스 필름(182) 및 구동 IC(181)를 포함한다. 베이스 필름(182)은 데이터 구동부(180)를 지지하는 필름이다. 베이스 필름(182)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 구동 IC(181)는 영상을 표시하기 위한 데이터 전압과 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 구성이다. 구동 IC(181)는 표시 장치(100)의 기판(110) 상에 실장되는 방식에 따라 COG(Chip On Glass), COF(Chip On Film), TCP(Tape Carrier Package) 등의 방식으로 배치될 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 데이터 구동부(180)가 베이스 필름(182) 상에 실장된 COF 방식인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

비표시 영역(NA)의 백라이트 영역(BLA)은 LED를 구동하기 위한 복수의 구성으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전원 공급 배선(VL1), 제2 전원 공급 배선(VL2), 복수의 제1 패드(P1), 복수의 제2 패드(P2), 커넥터(CNT)가 배치된다.

이하에서는 화소(PX) 영역 및 비표시 영역(NA)의 백라이트 영역(BLA)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 함께 참조한다.

도 2는 도 1의 II-II'에 따른 단면도이다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 표시 영역(AA)에서 화소 전극(131) 및 공통 전극(132) 상부 구성에 대한 도시는 생략하였다.

먼저, 표시 영역(AA)에 대하여 상세히 설명하면, 표시 영역(AA)에서 기판(110) 상에는 트랜지스터(120)가 배치된다. 트랜지스터(120)는 게이트 전극(121), 게이트 전극(121) 상에 배치된 액티브층(122), 액티브층(122) 상에 배치된 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 표시 영역(AA)의 기판(110) 상에는 게이트 전극(121)이 형성된다. 게이트 전극(121) 상에는 게이트 절연층(111)이 형성되고, 게이트 절연층(111) 상에는 트랜지스터(120)의 채널이 형성되는 액티브층(122)이 형성된다. 게이트 절연층(111)은 액티브층(122)과 게이트 전극(121)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 게이트 절연층(111)은 실리콘 나이트라이드(SiNx) 또는 실리콘 옥사이드(SiOx) 등과 같은 무기물로 이루어지고, 단일층이거나 이들의 복수의 층으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

액티브층(122) 상에는 트랜지스터(120)의 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)이 형성될 수 있다. 트랜지스터(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 바텀 게이트(bottom gate) 타입의 트랜지스터일 수 있으나, 트랜지스터(120)의 적층 구조는 이에 제한되지 않으며, 탑 게이트(top gate) 타입의 트랜지스터일 수도 있다.

트랜지스터(120) 상에는 패시베이션층(112)이 배치된다. 패시베이션층(112)은 복수의 트랜지스터(120)를 보호하기 위한 절연층이다. 패시베이션층(112)은 실리콘 나이트라이드(SiNx) 또는 실리콘 옥사이드(SiOx) 등의 무기 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 설계에 따라 패시베이션층(112)은 생략될 수도 있다.

패시베이션층(112) 상에는 평탄화층(113)이 배치된다. 평탄화층(113)은 트랜지스터(120) 상을 평탄화하기 위한 절연층으로서, 유기물로 이루어질 수 있다. 평탄화층(113)에는 트랜지스터(120)의 드레인 전극(124)을 노출시키기 위한 컨택홀이 형성된다.

평탄화층(113) 상에는 화소 전극(131)이 배치된다. 화소 전극(131)은 액정층에 전계를 형성하기 위한 전극이다. 화소 전극(131)은 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통하여 트랜지스터(120)의 드레인 전극(124)과 연결된다. 트랜지스터(120)는 화소 전극(131)에 전압을 인가할 수 있다. 화소 전극(131)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

평탄화층(113) 상에는 공통 전극(132)이 배치된다. 공통 전극(132)은 화소(PX) 전극(131)과 함께 액정층에 전계를 형성하기 위한 전극이다. 즉, 화소 전극(131)과 공통 전극(132)은 전계를 형성할 수 있고, 이 전계에 의하여 액정층은 구동될 수 있다. 공통 전극(132)은 화소 전극(131)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 2에서는 화소 전극(131)과 공통 전극(132)이 평탄화층(113) 상에서 동일한 층상에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 화소 전극(131)과 공통 전극(132)은 서로 다른 층상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 평탄화층(113) 상에는 화소 전극(131)이 배치되고, 화소 전극(131) 상에는 절연층이 배치될 수 있다. 그리고, 절연층 상에는 공통 전극(132)이 배치될 수도 있다.

한편, 도 2에서는 도시의 편의를 위해 생략되었으나, 화소 전극(131) 및 공통 전극(132) 상에는 액정층이 배치될 수 있다.

다음으로, 비표시 영역(NA)의 백라이트 영역(BLA)에 대하여 상세히 설명하면, 백라이트 영역(BLA)에서 기판(110) 상에는 복수의 제1 패드(P1) 및 복수의 제2 패드(P2)를 포함하는 복수의 패드(P)가 배치된다. 복수의 제1 패드(P1) 및 복수의 제2 패드(P2)는 각각 복수의 제1 전원 공급 배선(VL1) 및 복수의 제2 전원 공급 배선(VL2)과 연결되어 LED(140)로 구동 전압을 전달하는 구성이다.

제1 패드(P1) 및 제2 패드(P2)는 게이트 전극(121)과 동일층 상에 배치되고, 게이트 전극(121)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 패드(P1) 및 제2 패드(P2)는 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)과 동일층 상에 배치될 수 있고, 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

도 2를 참조하면, 표시 영역(AA)과 LED(140) 사이에 커넥터(CNT)가 배치된다. 구체적으로, 백라이트 영역(BLA)에서 패시베이션층(112) 상에 배치된 LED(140)와 표시 영역(AA)에서 패시베이션층(112) 상에 배치된 화소 전극(131) 및 공통 전극(132) 사이에 커넥터(CNT)가 배치된다.

구체적으로, 커넥터(CNT)는 LED(140)를 구동하기 위한 구동 전압을 공급하기 위한 구성이다. 구체적으로, 커넥터(CNT)는 백라이트 영역(BLA)에서 기판(110) 상에 배치되어 기판(110)의 외측에 배치된 전원부(POWER)로부터 공급되는 구동 전압을 복수의 전원 공급 배선을 통해 LED(140)에 공급한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터(CNT)는 표시 영역(AA)과 LED(140) 사이에 배치되고, 커넥터(CNT)와 복수의 제1 패드(P1) 및 복수의 제2 패드(P2)를 연결하는 복수의 제1 전원 공급 배선(VL1) 및 복수의 제2 전원 공급 배선(VL2)과 연결된다.

복수의 제1 전원 공급 배선(VL1) 및 제2 전원 공급 배선(VL2)은 커넥터(CNT)로부터 공급받은 구동 전압을 복수의 패드(P)로 연결하기 위한 구성이다. 구체적으로, 복수의 제1 전원 공급 배선(VL1) 및 복수의 제2 전원 공급 배선(VL2)은 백라이트 영역(BLA)에서 기판(110) 상에 배치되어 복수의 제1 패드(P1) 및 복수의 제2 패드(P2)에 각각 연결된다.

백라이트 영역(BLA)에서 평탄화층(113) 상에는 제1 연결 전극(151) 및 제2 연결 전극(152)이 배치된다. 제1 연결 전극(151)은 제1 패드(P1)의 일부를 노출하는 게이트 절연층(111), 패시베이션층(112) 및 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 제1 패드(P1)와 전기적으로 연결된다. 이에, 제1 연결 전극(151)은 제1 패드(P1)를 통해 전달되는 구동 전압을 인가받아 LED(140)로 공급할 수 있다.

제2 연결 전극(152)은 제1 연결 전극(151)과 동일 평면 상에서 이격되어 배치된다. 제2 연결 전극(152)은 제2 패드(P2)의 일부를 노출하는 게이트 절연층(111), 패시베이션층(112) 및 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 제2 패드(P2)와 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 제2 연결 전극(152)은 제2 패드(P2)를 통해 전달되는 구동 전압을 인가받아 LED(140)로 공급할 수 있다.

제1 연결 전극(151) 및 제2 연결 전극(152) 상에는 LED(140)가 배치된다. LED(140)는 LED 베이스 부재(141), n형층(142), 활성층(143), p형층(144), n전극(145) 및 p전극(146)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 LED(140)는 한쪽 면에 n전극(145)과 p전극(146)이 형성되는 플립 칩(filp-chip)의 구조를 가진다.

LED 베이스 부재(141)는 발광될 수 있는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 사파이어로 이루어질 수 있다.

LED(140)를 형성하는 과정을 살펴보면, LED 베이스 부재(141) 상에 n형층(142)이 배치된다. n형층(142)은 우수한 결정성을 갖는 질화갈륨(GaN)에 n형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. n형층(142) 상에는 활성층(143)이 배치된다. 활성층(143)은 LED(140)에서 빛을 발하는 발광층으로, 질화물 반도체, 예를 들어, 인듐질화갈륨(InGaN)으로 이루어질 수 있다. 활성층(143) 상에는 p형층(144)이 배치된다. p형층(144)은 질화갈륨(GaN)에 p형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LED(140)는, 이상에서 설명한 바와 같이, LED 베이스 부재(141) 상에 n형층(142), 활성층(143) 및 p형층(144)을 차례대로 적층한 후, 소정 부분을 식각한 후, n 전극과 p 전극을 형성하는 방식으로 제조된다. 이때, 소정 부분은 n 전극과 p 전극을 이격시키기 위한 공간으로, n형층(142)의 일부가 노출되도록 소정 부분이 식각된다. 다시 말해, n전극(145)과 p전극(146)이 배치될 LED(140)의 면은 평탄화된 면이 아닌 서로 다른 높이 레벨을 가질 수 있다.

이와 같이, 식각된 영역, 다시 말해, 식각 공정으로 노출된 n형층(142) 상에는 n전극(145)이 배치된다. n전극(145)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 식각되지 않은 영역, 다시 말해, p형층(144) 상에는 p전극(146)이 배치된다. p전극(146)도 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, n전극(145)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, LED 베이스 부재(141) 상에 n형층(142), 활성층(143), p형층(144), n전극(145)과 p전극(146)이 형성된 상태에서, n전극(145)과 p전극(146) 각각이 제1 연결 전극(151) 및 제2 연결 전극(152)과 대향하도록, LED(140)는 기판(110) 상의 백라이트 영역(BLA)에 배치된다.

LED(140)의 n전극(145)은 접착층(114)을 통해 제2 연결 전극(152)과 전기적으로 연결되고, p전극(146)은 접착층(114)을 통해 제1 연결 전극(151)과 전기적으로 연결된다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제1 연결 전극(151)이 n전극(145)과 전기적으로 연결될 수도 있고, 제2 연결 전극(152)이 p전극(146)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 이때, 접착층(114)은 전도성 입자를 포함하는 접착제로서, 도전 볼들이 분산되어 있어 전류를 통하게 하는 역할을 수행하고, 열 및/또는 압력에 의해 경화되어 접착력을 유지할 수 있다.

이하에서는 도 3a 내지도 3c를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 제조 방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도들이다. 구체적으로, 도 3a 내지 도 3c는 도 1 내지 도 2의 표시 장치(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도들이다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 백라이트 영역(BLA)에서 기판(110)의 하면 방향으로 기판(110)을 90도 폴딩한다. 구체적으로, 백라이트 영역(BLA)의 제1 폴딩부(FA1)는 기판(110)의 하면 방향으로 90도 폴딩될 수 있다. 이에, 기판(110)은 'ㄱ'자 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 기판(110)이 하면 방향으로 1회 폴딩됨에 따라 백라이트 영역(BLA)에서 커넥터(CNT) 및 LED(140)의 출광부가 외곽을 향할 수 있다.

이어서, 도 3b를 참조하면, 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 폴딩부(FA1)가 90도 폴딩된 상태에서, 백라이트 영역(BLA)의 제2 폴딩부(FA2)를 180도 폴딩한다. 구체적으로, 제1 폴딩부(FA1)로부터 연장하는 제1 플랫부(FL1)의 일단으로부터 연장하는 제2 폴딩부(FA2)를 제1 플랫부의 하면 방향으로 180도 폴딩할 수 있다. 이에, 제2 폴딩부(FA2)로부터 연장하고, LED(14) 및 커넥터(CNT)가 배치된 제2 플랫부(FL2)가 정의될 수 있다. 이와 같이, 기판(110)이 하면 방향으로 2회 폴딩됨에 따라 백라이트 영역(BLA)에서 커넥터(CNT) 및 LED(140)의 출광부가 기판(110)의 표시 영역(AA)과 인접한 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

이어서, 도 3c를 참조하면, 도 3b에서 기판(110)의 백라이트 영역(BLA)에 형성된 제2 폴딩부(FA2)의 하부에 기구부(160)가 체결되고, 백라이트 영역(BLA)을 2회 폴딩한 영역의 좌측 및 기판(110) 하부에 도광판(170)이 배치된다.

구체적으로, 기구부(160)는 백라이트로 사용되는 LED(140)가 배치된 백라이트 영역(BLA)을 고정시키기 위한 구성으로서, 제2 폴딩부(FA2)의 하면에서 제1 플랫부(FL1) 및 제2 플랫부(FL2)에 형성된 커넥터(CNT)에 접하도록 형성된다. 따라서, 기구부(160)는 접착제 없이 기판(110)의 백라이트 영역(BLA)을 고정시킬 수 있다. 여기서, 커넥터(CNT)의 적어도 일측으로부터 연장되는 연결 배선을 통해 전원부(POWER)가 배치될 수 있다.

또한, 제2 플랫부(FL2)와 인접하도록 기판(110)의 하면과 기구부(160) 사이에 도광판(170)이 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 LED(140)가 도광판(170)으로 출광하도록 기판의 백라이트 영역은 2회 폴딩된다. 이에, 도광판(170)은 LED(140)로부터 입사되는 광을 기판(110) 쪽으로 진행시킬 수 있다.

여기서, 도광판(170)은 투광성 재료, 예를 들어 폴리메틸 메타아크릴레이트(poly methyl methacrylate; PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene; PMP), 폴리아미드(polyamide; PA), 폴리에스테르이미드(polyesterimide; PEI), 폴리스티렌(polystyrene; PS), 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 및 아크릴로니트릴스티렌 (acrylonitrile styrene; AS) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

도 3c에 도시하지는 않았지만, 도광판(170)의 하면, 즉, 도광판(170)과 기구부의 사이에 반사 시트가 배치될 수 있다. 반사 시트는 도광판(170)으로부터 입사되는 광을 다시 도광판(170) 쪽으로 반사시켜, 반사 시트에 의해 도광판(170)으로부터 입사된 광이 기구물로 흡수되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 3c에 도시하지는 않았지만, 도광판(170)의 상면, 즉, 도광판(170)과 기판(110) 사이에 광학 시트부가 배치될 수도 있다. 광학 시트부는 기판(110)의 휘도가 증가될 수 있도록, 광을 집광하고, 확산시켜 기판(110) 방향으로 골고루 진행시키는 역할을 수행할 수 있다.

일반적으로, 액정 표시 장치는 전면 디스플레이 구현을 위해 베젤 영역을 최소화하는 것이 필요하다. 다만, 일반적인 액정 표시 장치는 백라이트 유닛을 사용하기 때문에 백라이트 유닛이 있으면 별도의 구성을 기판과 체결해야 하기 때문에 기구물의 크기가 상대적으로 증가할 수 밖에 없다. 이에, 일반적인 액정 표시 장치는 네로우 베젤의 고해상도 표시 장치 구현이 어려울 수 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 백라이트 유닛을 제거하고 기판(110)의 전면 상에 LED(140)를 배치한다. 이후, 기판(110) 상에 배치된 LED(140)를 포함하는 백라이트 영역(BLA)을 기판(110)의 배면 방향으로 2회 폴딩하여 LED(140)가 기판(110)의 배면에 배치될 수 있다. 이때, 기판(110)의 배면에 배치된 LED(140)는 백라이트로 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 기판(110) 상에 LED(140가 배치되므로 별도의 백라이트 유닛을 생략할 수 있다. 뿐만 아니라, 백라이트 유닛을 체결하기 위한 기구부(160)는 2회 폴딩된 영역을 고정하기 위한 역할을 수행하므로 크기가 작을 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 기구물 등이 차지하는 영역도 제거되므로 네로우 베젤을 구현하여 고해상도의 표시 장치를 효과적으로 구현할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 표시 장치(400)는 도 2 내지 도 3c에 도시된 표시 장치(100)와 비교하여 엘이디의 종류만 상이할 뿐, 나머지 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 백라이트 영역(BLA)이 2회 폴딩된 제2 플랫부(FL2)에서 기판(110) 상에 반사층(453)이 배치된다. 반사층(453)은 LED(440)에서 발광된 광 중 기판(110) 측을 향해 발광된 광을 표시 장치(400)의 상부로 반사시켜 표시 장치(400) 외부로 출광시키기 위한 층으로, 반사층(453)은 표시 영역(AA)에 배치된 트랜지스터(120)의 게이트 전극(121)과 동일층 상에서 이격되어 배치된다. 이에, 반사층(453)은 제1 패드(P1) 및 제2 패드(P2)와 동일층 상에 배치될 수 있다.

반사층(453)은 높은 반사율을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 반사층(453)은 표시 영역(AA)에 배치된 트랜지스터(120)의 게이트 전극(121)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것이 아니라, 표시 영역(AA)에 배치된 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.

도 4를 참조하면, 반사층(453) 상에 LED(440)가 배치된다. 구체적으로, 백라이트 영역(BLA)에서 기판(110)과 LED(440) 사이에 반사층이 배치된다. LED(440)는 n형층(442), 활성층(443), p형층(444), n전극(445) 및 p전극(446)을 포함한다. 이하에서는, LED(440)로 레터럴(lateral) 구조의 LED(440)가 사용되는 것으로 설명하나, LED(440)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.

LED(440)의 적층 구조에 대해 보다 상세히 설명하면, n형층(442)은 우수한 결정성을 갖는 질화갈륨(GaN)에 n형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. n형층(442) 상에는 활성층(443)이 배치된다. 활성층(443)은 LED(440)에서 빛을 발하는 발광층으로, 질화물 반도체, 예를 들어, 인듐질화갈륨(InGaN)으로 이루어질 수 있다. 활성층(443) 상에는 p형층(444)이 배치된다. p형층(444)은 질화갈륨(GaN)에 p형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. 다만, n형층(442), 활성층(443) 및 p형층(444)의 구성 물질은 이에 제한되는 것은 아니다.

LED(440)는, 이상에서 설명한 바와 같이, n형층(442), 활성층(443) 및 p형층(444)을 차례대로 적층한 후, 소정 부분을 식각한 후, n전극(445)과 p전극(446)을 형성하는 방식으로 제조될 수 있다. 이때, 소정 부분은 n전극(445)과 p전극(446)을 이격시키기 위한 공간으로, n형층(442)의 일부가 노출되도록 소정 부분이 식각될 수 있다. 다시 말해, n전극(445)과 p전극(446)이 배치될 LED(440)의 면은 평탄화된 면이 아닌 서로 다른 높이 레벨을 가질 수 있다.

이와 같이, 식각된 영역, 다시 말해, 식각 공정으로 노출된 n형층(442) 상에는 n전극(445)이 배치될 수 있다. n전극(445)은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있다. 한편, 식각되지 않은 영역, 다시 말해, p형층(444) 상에는 p전극(446)이 배치될 수 있다. p전극(446)도 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, p전극(446)은 n전극(445)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, n형층(442), 활성층(443), p형층(444), n전극(445) 및 p전극(446)이 형성된 상태에서, n형층(442)이 n전극(445) 및 p전극(446)보다 반사층(453)에 인접하게 LED(440)가 배치될 수 있다.

이어서, 백라이트 영역(BLA)에서 LED(440)가 배치되는 영역에 배치된 패시베이션층(112) 상에 평탄화층(113)이 배치된다. 평탄화층(113)은 컨택홀을 제외한 영역에서 트랜지스터(120) 및 LED(440) 상부에 배치될 수 있다. 이때, 평탄화층(113)은 LED(440)의 P전극(446) 및 n전극(445)의 일부 영역이 오픈되도록 형성될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 제1 연결 전극(451)은 제1 패드(P1)와 LED(440)의 p전극(446)을 연결하기 위한 전극이다. 제1 연결 전극(451)은 패시베이션층(112) 및 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 제1 패드(P1)와 접하고, 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 LED(440)의 p전극(446)과 접한다.

제2 연결 전극(452)은 제2 패드(P2)와 LED(440)의 n전극(445)을 연결하기 위한 전극이다. 제2 연결 전극(452)은 패시베이션층(112) 및 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 제2 패드(P2)와 접하고, 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 LED(440)의 n전극(445)과 접한다.

이어서, 도 5를 참조하여 기판(110)의 하부 영역에 추가되는 구성에 대하여 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 백라이트 영역(BLA)의 제2 폴딩부(FA2) 하면에서 제1 플랫부(FL1) 및 제2 플랫부(FL2) 상에 배치된 커넥터(CNT)와 접하도록 기구부(460)가 체결된다. 이후, 백라이트 영역(BLA)을 2회 폴딩한 영역의 좌측 및 기판(110) 하부에 도광판(470)을 형성한다.

구체적으로, 기구부(460)는 백라이트로 사용되는 LED(440)가 배치된 제2 폴딩 영역을 고정하기 위한 구성으로서, 제2 폴딩부(FA2)의 하면에서 제1 플랫부(FL1) 및 제2 플랫부(FL2)에 형성된 커넥터(CNT)에 접하도록 형성될 수 있다. 따라서, 기구부(460)는 접착제 없이 기판(110)의 백라이트 영역(BLA)을 고정시킬 수 있다. 여기서, 커넥터(CNT)의 적어도 일측으로부터 연장되는 연결 배선을 통해 전원부(POWER)가 형성될 수 있다.

또한, 제2 플랫부(FL2)와 인접하도록 기판(110)의 하면과 기구부(460) 사이에 도광판(470)이 형성될 수 있다. 도광판(470)은 LED(440)로부터 입사되는 광을 기판(110) 쪽으로 진행시킬 수 있다.

이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)는, 백라이트 유닛을 제거하고 기판(110)의 전면 상에 LED(440)를 체결한다. 이후, 기판(110) 상에 배치된 LED(440)를 포함하는 백라이트 영역(BLA)을 기판(110)의 배면 방향으로 2회 폴딩하여 LED(440)를 기판(110)의 배면에 배치할 수 있다. 배치됨으로써, 백라이트로 사용할 수 있다.

이때, 기판(110)의 배면에 배치되는 LED(440)는 마이크로 LED(440)로서, 백라이트로 사용되는 LED(440)가 차지하는 영역을 최소화할 수 있다. 따라서, 2회 폴딩되어 마이크로 단위의 LED(440)가 배치되는 영역이 차지하는 공간이 줄어들기 때문에 네로우 베젤을 구현하기에 매우 효과적일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(400)는 기판(110) LED(440)를 체결하고 LED(440)가 체결된 영역을 백라이트 영역(BLA)으로 사용함으로써 백라이트 유닛을 생략할 수 있고, 동시에 백라이트 유닛을 체결하기 위한 기구물 등이 차지하는 영역도 제거되므로 네로우 베젤의 고해상도 표시 장치를 구현할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 백라이트 영역을 구비하는 비표시 영역이 정의된 기판, 백라이트 영역에 배치된 제1 패드 및 제2 패드 및 백라이트 영역에 배치되고, 제1 패드 및 제2 패드와 전기적으로 연결되는 LED를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 제1 패드 및 제2 패드 상에 배치된 하나 이상의 절연층 및 하나 이상의 절연층 상에 배치된 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 더 포함하고, LED는 하나 이상의 절연층, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극 상에 배치되고, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 하나 이상의 절연층의 컨택홀을 통해 LED의 p전극 및 n전극 각각을 제1 패드 및 제2 패드 각각과 전기적으로 연결시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 백라이트 영역에 기판과 LED 사이에 배치된 반사층, 반사층, 제1 패드 및 제2 패드 상에 배치된 하나 이상의 절연층 및 LED의 p전극 및 n전극 각각을 제1 패드 및 제2 패드 각각과 전기적으로 연결시키는 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 패드, 제2 패드 및 반사층은 동일 층 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 표시 영역과 LED 사이에 배치된 커넥터 및 커넥터와 제1 패드 및 제2 패드를 연결하는 제1 전원 공급 배선 및 제2 전원 공급 배선을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 기판 하부에 배치된 도광판을 더 포함하고, LED가 도광판으로 출광하도록 기판의 백라이트 영역은 2회 폴딩될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 기판의 백라이트 영역을 고정시키는 기구부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 비표시 영역은 표시 영역의 일측으로부터 연장하는 모듈 본딩 영역 및 표시 영역의 타측으로부터 연장하는 백라이트 영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판의 백라이트 영역은, 기판의 하면 방향으로 90도 폴딩된 제1 폴딩부, 제1 폴딩부로부터 연장하는 제1 플랫(flat)부, 제1 플랫부의 하면 방향으로 180도 폴딩된 제2 폴딩부 및 제2 폴딩부로부터 연장하고 LED가 배치된 제2 플랫부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 제2 플랫부에 인접하게 배치되어 LED의 출광부와 대향하는 측면을 갖는 도광판을 더 포함할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 400: 표시 장치
110: 기판
111: 게이트 절연층
112: 패시베이션층
113: 평탄화층
114: 접착층
120: 트랜지스터
121: 게이트 전극
122: 액티브층
123: 소스 전극
124: 드레인 전극
131: 화소 전극
132: 공통 전극
140, 440: LED
141: LED 베이스 부재
142, 442: n형층
143, 443: 활성층
144, 444: p형층
145, 445: n전극
146, 446: p전극
151, 451: 제1 연결 전극
152, 452: 제2 연결 전극
160, 460: 기구부
170, 470: 도광판
180: 데이터 구동부
181: 구동 IC
182: 베이스 필름
453: 반사층
AA: 표시 영역
NA: 비표시 영역
CNT: 커넥터
FA1: 제1 폴딩부
FA2: 제2 폴딩부
FL1: 제1 플랫부
FL2: 제2 플랫부
POWER: 전원부
P: 패드
P1: 제1 패드
P2: 제2 패드
PX: 화소
VL1: 제1 전원 공급 배선
VL2: 제2 전원 공급 배선
MBA: 모듈 본딩 영역
BLA: 백라이트 영역

Claims

표시 영역 및 백라이트 영역을 구비하는 비표시 영역이 정의된 기판;
상기 백라이트 영역에 배치된 제1 패드 및 제2 패드; 및
상기 백라이트 영역에 배치되고, 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드와 전기적으로 연결되는 LED를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 패드 및 상기 제2 패드 상에 배치된 하나 이상의 절연층; 및
상기 하나 이상의 절연층 상에 배치된 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 더 포함하고,
상기 LED는 상기 하나 이상의 절연층, 상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극 상에 배치되고,
상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극은 상기 하나 이상의 절연층의 컨택홀을 통해 상기 LED의 p전극 및 n전극 각각을 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드 각각과 전기적으로 연결시키는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 백라이트 영역에 상기 기판과 상기 LED 사이에 배치된 반사층;
상기 반사층, 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드 상에 배치된 하나 이상의 절연층; 및
상기 LED의 p전극 및 n전극 각각을 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드 각각과 전기적으로 연결시키는 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 더 포함하는 표시 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 패드, 상기 제2 패드 및 상기 반사층은 동일 층 상에 배치된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 표시 영역과 상기 LED 사이에 배치된 커넥터; 및
상기 커넥터와 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드를 연결하는 제1 전원 공급 배선 및 제2 전원 공급 배선을 더 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판 하부에 배치된 도광판을 더 포함하고,
상기 LED가 상기 도광판으로 출광하도록 상기 기판의 상기 백라이트 영역은 2회 폴딩된 표시 장치.
제6항에 있어서,
상기 기판의 상기 백라이트 영역을 고정시키는 기구부를 더 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 비표시 영역은 상기 표시 영역의 일측으로부터 연장하는 모듈 본딩 영역 및 표시 영역의 타측으로부터 연장하는 백라이트 영역을 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판의 백라이트 영역은,
상기 기판의 하면 방향으로 90도 폴딩된 제1 폴딩부;
상기 제1 폴딩부로부터 연장하는 제1 플랫(flat)부;
상기 제1 플랫부의 하면 방향으로 180도 폴딩된 제2 폴딩부; 및
상기 제2 폴딩부로부터 연장하고 상기 LED가 배치된 제2 플랫부를 포함하는 표시 장치
제9항에 있어서,
상기 제2 플랫부에 인접하게 배치되어 상기 LED의 출광부와 대향하는 측면을 갖는 도광판을 더 포함하는 표시 장치.