KR102054991B1 - 가요성 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

가요성 표시 장치가 제공된다. 개시된 가요성 표시 장치는, 플라스틱 필름, 상기 플라스틱 필름 위에 형성된 화소 회로, 발광 소자 및 무기막 층을 포함하는 가요성 표시 패널을 포함하는 가요성 표시 장치로서, 상기 무기막 층의 상기 가요성 표시 패널을 커팅하기 위한 커팅 라인 상에 홀이 형성된다.

Description

가요성 표시 장치{Flexible display device}
본 발명은 가요성 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 유리와 같은 강성(rigid) 기판 대신 플라스틱 필름과 같은 가요성(flexible) 기판을 사용하는 경우 휘어지는 특성을 가질 수 있다. 즉 가요성 유기 발광 표시 장치는 플라스틱 필름과, 플라스틱 필름 위에 형성된 화소 회로 및 예를 들어, 유기 발광 다이오드와 같은 발광 소자를 포함할 수 있다. 이 때, 플라스틱 필름 상에는 복수의 무기막 층, 예를 들어, 층간 절연막(ILD: inter level dielectric) 층, 게이트 절연막(GI: Gate dielectrics) 층, 버퍼 층 및 배리어 층이 형성될 수 있다.
가요성 표시 장치의 제조 과정에서 플라스틱 필름은 유리와 같은 단단한 캐리어 기판 상에 위치하고, 플라스틱 필름 위에 화소 회로, 유기 발광 다이오드 및 복수의 무기막 층을 형성한 이후 캐리어 기판과 화소 회로, 유기 발광 다이오드 및 복수의 무기막 층을 포함하는 플라스틱 필름(이하 "가요성 표시 패널"이라 함)을 분리하는 과정을 거치게 된다. 이와 같은 공정을 마친 가요성 표시 패널은 패널 크기에 맞도록 셀 커팅(cell cutting)된다.
도 1은 가요성 표시 패널의 단면도로서, 가요성 표시 패널의 커팅 영역을 도시한 단면도이다. 도 1에서는 도면의 간략화를 위하여 플라스틱 필름 상에 형성된 복수의 무기막 층을 제외한 화소 회로 및 발광 소자의 도시는 생략하였다.
도 1 에 도시된 바와 같이 복수의 무기막 층(12, 14, 16, 18)이 적층된 플라스틱 필름(2)의 셀 커팅 시에는 플라스틱 필름(2)의 상부면 및 하부면에 각각 상부 보호 필름(6) 및 하부 보호 필름(4)이 적층된다.
이와 같이 상부 보호 필름(6) 및 하부 보호 필름(4)이 상하부에 적층된 가요성 표시 패널을 커팅하기 위하여 가요성 표시 패널에 직접 커팅 나이프를 접촉시킨 후 가압하여 힘으로 가요성 표시 패널을 커팅하는 기계적인 커팅 방식을 이용한다.
이와 같이 가요성 표시 패널을 기계적인 커팅 방법을 이용하여 커팅하는 경우 커팅시 패널이 받는 충격량에 의하여 무기막 층에서 크랙이 발생할 수 있다. 또한 가요성 표시 패널을 보호하는 상부 보호 필름으로부터 하부 보호 필름까지 커팅 나이프가 관통하기 때문에 커팅시 가요성 표시 패널이 휘어질 수 있는데, 이와 같이 가요성 표시 패널이 휘어지는 경우 가요성 표시 패널에 크랙이 발생할 수 있다.
이와 같이 가요성 표시 패널에 발생한 크랙은 커팅 라인 주위에 직선 형태로 발생한다. 이와 같이 직선 형태로 발생하는 크랙은 후속 공정 또는 신뢰성 검사 진행시 패널의 액티브 영역으로 전파되어 패널의 수축(shrinkage)을 유발하는 원인이 된다.
본 발명의 일 실시예는 가요성 표시 패널의 커팅시 발생하는 크랙이 가요성 패널의 액티브 영역으로 전파되는 것을 방지할 수 있는 가요성 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 가요성 표시 패널의 커팅시 커팅 에지에서 라운드 형태의 크랙을 형성할 수 있는 가요성 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 가요성 표시 패널의 수축 유발이 방지되는 가요성 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플라스틱 필름, 상기 플라스틱 필름 위에 형성된 화소 회로, 발광 소자 및 무기막 층을 포함하는 가요성 표시 패널을 포함하는 가요성 표시 장치로서, 상기 무기막 층의 상기 가요성 표시 패널을 커팅하기 위한 커팅 라인 상에 홀이 형성된 가요성 표시 장치가 제공된다.
상기 무기막 층은 층간 절연막(ILD: inter level dielectric) 층, 게이트 절연막(GI: Gate dielectrics) 층, 버퍼(buffer) 층 및 배리어(barrier) 층을 포함하는 가요성 표시 장치을 포함할 수 있다.
상기 홀은 상기 층간 절연막 층, 상기 게이트 절연막 층, 상기 버퍼 층 및 상기 배리어 층 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
상기 홀은 원형으로 형성될 수 있다.
상기 원형의 홀의 중심은 상기 커팅 라인 상에 위치될 수 있다.
상기 홀의 직경은 10um 내지 100um 일 수 있다.
상기 홀은 상기 가요성 표시 패널의 상기 커팅 라인을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.
상기 복수의 홀 중 서로 이웃하는 홀 사이의 간격은 상기 홀의 직경보다 짧을 수 있다.
상기 홀에 수지(resin)가 채워질 수 있다.
상기 수지는 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가요성 표시 장치는 가요성 표시 패널의 커팅 라인 상에 홀이 형성되어 커팅시 발생하는 크랙이 홀의 외주면을 따라 굽어지게 형성되므로 크랙이 가요성 표시 패널의 액티브 영역으로 전파되는 것이 방지된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 표시 장치는 커팅시 발생하는 크랙에 의한 가요성 패널의 수축 유발이 방지될 수 있다.
도 1은 가요성 표시 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널의 커팅전 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 가요성 표시 패널을 커팅한 후의 상태를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, " ~ 상에" 또는 "~ 위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널의 커팅전 상태를 나타낸 평면도이다. 도 3은 도 2의 가요성 표시 패널을 커팅한 후의 상태를 나타낸 평면도이다. 도 4는 도 3의 단면도이다. 도 2 이하에서는 도면의 간략화를 위하여 플라스틱 필름 상에 형성된 복수의 무기막 층을 제외한 화소 회로 및 발광 소자의 도시는 생략하였다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널(1)에는 무기막 층(10)에 홀(20)이 형성된다.
이 때, 무기막 층(10)은 층간 절연막(ILD: inter level dielectric) 층(18), 게이트 절연막(GI: Gate dielectrics) 층(16), 버퍼(buffer) 층(14) 및 배리어(barrier) 층(12) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 홀(20)이 형성되는 무기막 층(10)이 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 무기막 층(10)에 형성되는 홀(20)은 가요성 표시 패널(1)을 커팅하기 위한 커팅 라인(CL) 상에 형성되며, 커팅 라인(CL)을 따라 복수 개의 홀(20)이 형성될 수 있다.
도 2및 도 3을 참조하면, 홀(20)은 원형으로 이루어질 수 있으며, 원형인 홀(20)의 중심은 커팅 라인 상에 위치될 수 있다.
이 때, 원형인 홀(20)의 지름(D)은 10um 내지 100um 일 수 있다. 홀(20)의 지름이 10um 보다 작은 경우 홀 사이의 거리를 규정하기 어려우며 복수 개로 형성되는 홀이 너무 작아 홀을 형성하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무기막 층(10)에 형성되는 홀(20)은 포토리소그래피(Photolithography) 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
만일, 홀(20)의 크기가 너무 작으면, E-빔 리소그래피(E-beam lithography) 또는 그 이외의 다른 복잡하고 고가의 공정 장비를 이용하여 홀을 형성하여야 하므로 경제성이 낮을 수 있다.
한편, 홀(20)의 지름이 100um 보다 클 경우에는 일반적으로 셀 커팅시 발생하는 크랙(40)의 폭(W)이 50um 내지 150um 인 점을 고려할 때 크랙(40)이 라운드 형태로 진행하기 전에 커팅 라인(CL)에 대하여 수직 방향으로 직선 형태의 크랙(40)이 만들어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 홀(20)의 지름(D)은 10um 내지 100um의 길이로 형성할 수 있다.
홀(20)의 지름(D)은 10um 내지 100um의 길이로 형성한 경우, 홀 사이의 간격(L)은 홀(20)의 지름(D)보다 작은 길이를 가질 수 있다.
홀 사이의 간격(L)이 홀의 지름(D)보다 큰 경우 커팅 시 발생하는 크랙(40)의 형태가 라운드 형태로 굽어지지 않고 직선 형태로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에서는 홀(20)이 원형으로 형성된 것을 예시하였으나, 홀(20)은 원형 이외의 타원형 또는 그 이외의 곡선을 포함하는 도형의 형태로 이루어질 수 있다.
이 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 홀(20)은 플라스틱 필름, 예를 들어 기판 상에 형성되는 4개의 무기막 층, 즉 층간 절연막 층(18), 게이트 절연막 층(16), 버퍼 층(14) 및 배리어 층(12)에 모두 동일한 크기의 홀(20)이 형성된 형태를 가질 수 있다. 다만, 각각의 층에 형성된 홀(20)의 크기는 서로 다른 크기를 가질 수도 있다.
이 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면 무기막 층(10)에 형성되는 홀(20)은 가요성 표시 패널의 제조 공정 중에서 무기막 층에 마이크로 패터닝(micro scale patterning)을 형성하는 공정으로 형성할 수 있다.
가요성 표시 장치를 제작하는 공정을 개략적으로 설명하면, 가요성 표시 장치를 제작하는 공정은 기판 상에 반도체 층을 형성하고, 스토리지 전극을 형성한 후 게이트 전극 및 게이트 절연막 패턴을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
그 후 기판 상에 소스/드레인 전극 패턴을 형성하고, 소스/드레인 전극을 덮는 유기막 패턴을 형성한다. 그리고, 기판 상에 화소 전극을 형성하고, 화소 정의막을 형성할 수 있다.
이와 같은 가요성 표시 장치 제작 과정에서 무기막 층(10)에 패터닝을 형성하는 공정은 마이크로 패터닝을 수행하는 추가 공정으로 포함될 수 있다.
이 때, 추가 공정은 게이트 절연막 패턴을 형성한 후에 수행되거나, 소스/드레인 전극을 덮는 유기막 패턴을 형성하는 공정 후에 수행될 수 있다. 또한 추가 공정은 화소 전극을 형성하는 공정 후에 수행되거나 또는 화소 정의막을 형성하는 공정 후에 수행될 수도 있다.
이 때, 마이크로 패터닝 공정은 일반적인 포토리소그래피(Photolithography) 공정을 통하여 수행될 수 있다.
이 때, 무기막 층(10)에 홀(20)을 형성하기 위하여 수행되는 포토리소그래피 공정에서는 건식 에칭을 이용하여 홀을 형성할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 습식 에칭을 사용하여 홀을 형성할 수도 있다. 포토리소그래피 공정은 일반적으로 널리 알려진 공정이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제 1 실시예에서는 포토리소그래피 공정을 이용하여 가요성 표시 장치의 제작 공정 중에 무기막 층(10)에 마이크로 패터닝을 함으로써 무기막 층(10)에 홀(20)을 형성하는 것을 예시하였으나, 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니며 본 발명의 실시예에 따른 가요성 표시 장치는 가요성 표시 패널(1)의 커팅 라인(CL) 상에 홀(20)을 형성할 수 있는 공지의 공정 또는 방법에 의하여 무기막 층(10)에 복수의 홀이 형성된 구성을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서 커팅 라인(CL) 상에 형성되는 홀(20)의 크기 또는 지름, 홀(20) 사이의 간격, 홀(20)의 형태 및 홀(20)의 위치는 가요성 표시 장치의 크기 및 형태 등에 따라 다양하게 변경될 수 있는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 가요성 표시 장치의 무기막 층에 형성되는 홀은 복수의 무기막 층 중 일부의 층에 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널(1')의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가요성 표시 장치는 가요성 표시 패널(1') 중 일부의 층, 예를 들어 층간 절연막 층(18)에만 홀(20')이 형성되고, 나머지 게이트 절연막 층(16), 버퍼 층(14) 및 배리어 층(12)에는 홀이 형성되지 않을 수 있다.
이 때, 복수의 무기막 층 중 어느 하나의 층 또는 일부의 층에만 홀이 형성되면, 커팅 시 크랙이 발생할 때 홀이 형성된 층에서 발생되는 크랙(40)이 직선 형태를 이루지 않고 홀(20')의 주위를 따라 라운드 형태로 이루어진다.
이와 같이 홀(20')이 형성된 주위에서 라운드 형태로 형성된 크랙(40)은 그 위 또는 그 아래에 형성되되 홀이 형성되지 않은 무기막 층에 형성되는 크랙의 형태에도 영향을 미치게 되며, 이에 따라 가요성 표시 패널(1')의 커팅 라인 상에 형성되는 전체적인 크랙의 형태는 무기막 층 전체에서 직선 형태가 아닌 라운드 형태를 이룰 수 있게 된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 가요성 표시 장치에서는 층간 절연막 층(18)에만 홀(20')이 형성된 구성을 예시하였으나, 무기막 층(10)이 층간 절연막 층(18), 게이트 절연막 층(16), 버퍼 층(14) 및 배리어 층(12)의 4개의 층을 포함할 수 있으므로, 마이크로 패터닝 후 홀이 형성되지 않고 남겨진 무기막은 예를 들어, 다음과 같을 수 있다.
1. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 ( 게이트 절연막 층 ~ 배리어 층)
2. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (버퍼 층~ 배리어 층)
3. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (배리어 층 only)
4. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (층간 절연막 층 ~ 게이트 절연막 층)
5. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (층간 절연막 층 ~ 버퍼 층)
6. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (층간 절연막 층 only
7. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (게이트 절연막 층 only)
8. 무기막 (SiOx, SiNx) 층 (버퍼 층 only)
이 때, 4개의 무기막 층 중 적어도 하나의 층에 홀이 형성되지 않을 수 있는 구조는 모두 15 가지의 경우의 수가 있으므로, 상기와 같이 8개의 무기막 층 구조로 형성하는 것 이외에 다른 구조로 무기막 층 구조를 형성하는 것도 가능할 것이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 가요성 표시 패널(1")의 단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 가요성 표시 패널(1")은 전술한 실시예에서 무기막 층(10)의 홀에 수지(30)를 채움으로써 무기막 층(10)의 홀이 비워지지 않도록 형성된다.
도 6을 참조하면, 가요성 표시 패널(1")의 무기막 층(10)의 홀이 형성된 공간에는 수지(30)가 채워진다. 홀에 수지(30)를 채우는 공정은 무기막 층(10)에 홀을 형성하는 공정 다음에 이루어질 수 있다.
이 때, 홀에 채워질 수 있는 수지(30)는 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지를 포함할 수 있으나, 수지가 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 가요성 표시 패널(1")의 홀에 수지(30)가 채워질 경우 홀이 형성됨으로써 강도가 약하여질 수 있는 가요성 표시 패널(1)의 커팅 라인(CL) 상의 강도 향상될 수 있으며, 이에 따라 가요성 표시 장치의 제작 공정 중에 커팅 라인(CL)이 커팅되지 않고 파손되는 문제를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 1' 1" 가요성 표시 패널 2 기판
4 하부 보호 필름 6 상부 보호 필름
10 무기막 층 12 배리어 층
14 버퍼 층 16 게이트 절연막 층
18 층간 절연막 층 20 20' 홀
30 수지

Claims (10)

  1. 플라스틱 필름, 상기 플라스틱 필름 위에 형성된 화소 회로, 발광 소자 및 복수의 무기막 층을 포함하는 가요성 표시 패널을 포함하는 가요성 표시 장치로서,
    상기 복수의 무기막 층 중 적어도 하나의 무기막 층에는 상기 가요성 표시 패널을 커팅하기 위한 커팅 라인 상에 홀이 형성되고,
    상기 홀에는 수지(resin)가 채워진 가요성 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기막 층은
    층간 절연막(ILD: inter level dielectric) 층;
    게이트 절연막(GI: Gate dielectrics) 층;
    버퍼(buffer) 층 및
    배리어(barrier) 층을 포함하는 가요성 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 홀은 상기 층간 절연막 층, 상기 게이트 절연막 층, 상기 버퍼 층 및 상기 배리어 층 중 적어도 하나에 형성되는 가요성 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 홀은 원형으로 형성되는 가요성 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 원형의 홀의 중심은 상기 커팅 라인 상에 위치되는 가요성 표시 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 홀의 직경은 10um 내지 100um 인 가요성 표시 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 가요성 표시 패널의 상기 커팅 라인을 따라 복수 개로 형성되는, 가요성 표시 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 홀 중 서로 이웃하는 홀 사이의 간격은 상기 홀의 직경보다 짧은 가요성 표시 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 수지는 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지인 가요성 표시 장치.
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