KR102111726B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR102111726B1
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Abstract

표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 하부에 부착되어 있는 보호 필름을 포함하고, 상기 보호 필름은 상기 표시 패널과 접촉하는 지지 필름 그리고 상기 지지 필름 하부에 위치하는 응력 조절층을 포함하고, 상기 응력 조절층은 나노비드(Nanobead)를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 정공 주입 전극과 유기 발광층 및 전자 주입 전극으로 구성되는 유기 발광 소자들을 포함한다. 각각의 유기 발광 소자는 유기 발광층 내부에서 전자와 정공이 결합하여 생성된 여기자(exciton)가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생하는 에너지에 의해 발광한다.
유기 발광 소자는 외부의 수분과 산소 또는 자외선 등의 외적 요인에 의해 열화될 수 있으므로 유기 발광 소자를 밀봉시키는 패키징(packaging) 기술이 중요하며, 다양한 어플리케이션에 적용하기 위해, 유기 발광 표시 장치는 얇게 제조되거나 쉽게 구부릴 수 있도록 제조될 것이 요구된다.
이러한 유기 발광 표시 장치를 구부리는 경우 응력(stress)이 발생하게 되며, 구체적으로, 볼록해지는 외측에는 인장 응력이 발생하고, 오목해지는 내측에는 압축 응력이 발생한다.
유기 발광 표시 장치는 복합적인 물질로 층상 구조를 이루고 있으므로 구부러지는 벤딩부의 외측과 내측간에 인장 응력과 압축 응력의 차이로 변형율(strain)의 비대칭 현상이 발생하게 되어 화면 이상이 발생하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보호 필름의 탄성 계수를 조절하여 중립면을 제어할 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 하부에 부착되어 있는 보호 필름을 포함하고, 상기 보호 필름은 상기 표시 패널과 접촉하는 지지 필름 그리고 상기 지지 필름 하부에 위치하는 응력 조절층을 포함하고, 상기 응력 조절층은 복수의 나노비드(Nanobead)를 포함한다.
상기 응력 조절층은 표면에 위치하는 요철 구조를 포함하고, 상기 요철 구조는 볼록부와 오목부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 나노비드는 뭉쳐서 중립면(neutral plane) 조절부를 형성하고, 상기 중립면 조절부는 상기 볼록부와 상기 오목부 중 적어도 하나에 인접하여 위치할 수 있다.
상기 중립면 조절부는 복수개 형성되고, 상기 복수의 중립면 조절부는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 나노비드는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 나노비드는 산화 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 응력 조절층은 UV 에폭시계, 우레탄 아크릴레이트계, 아크릴레이트계 중에서 선택된 어느 하나의 물질에 상기 나노비드가 혼재될 수 있다.
상기 지지 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널 내부에 중립면이 위치할 수 있다.
상기 표시 패널은 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널은 상기 보호 필름 위에 부착되어 있는 가요성 기판, 상기 가요성 기판 위에 위치하는 유기 발광 소자 그리고 상기 유기 발광 소자를 덮고 있는 박막 봉지층을 포함할 수 있다.
상기 응력 조절층에 포함되는 나노비드의 양에 의해 상기 응력 조절층의 탄성 계수가 조절될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 보호 필름에 나노비드를 삽입함으로써 보호 필름의 탄성 계수를 조절할 수 있다. 따라서, 탄성 계수를 조절하여 중립면의 위치를 제어함으로써 표시 장치의 벤딩 스트레스(Bending Stress)를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보호 필름을 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치를 구부린 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 하나의 화소를 나타내는 배치도이다.
도 6은 도 5의 절단선 VI-VI을 따라 자른 단면도이다.
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 "위"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.
또한, 첨부 도면에서는, 하나의 화소에 2개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 1개의 캐패시터(capacitor)를 구비하는 2Tr 1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 유기 발광 표시 장치는 하나의 화소에 복수개의 박막 트랜지스터와 하나 이상의 캐패시터를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되거나 기존의 배선이 생략되어 다양한 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
그러면, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 일실시예에 따른 보호 필름에 대한 충분한 설명을 위해 유기 발광 표시 장치에 적용하는 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않고 플렉서블(flexible) 기능을 필요로 하는 다른 형태의 디스플레이 장치에도 본 발명의 일실시예에 따른 보호 필름을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보호 필름을 확대한 도면이다. 도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치를 구부린 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 화상을 표시하는 유기 발광 표시 패널(100), 유기 발광 표시 패널(100) 하부에 부착되어 있는 보호 필름(200)을 포함한다. 여기서, 유기 발광 표시 패널(100)의 하부는 후술하는 가요성 기판(110)을 기준으로 발광 구현층(400)이 위치하는 부분과 대응되는 부분을 가리킨다.
유기 발광 표시 패널(100)은 가요성 기판(110), 가요성 기판(110) 위에 위치하는 발광 구현층(400), 발광 구현층(400)을 덮고 있는 박막 봉지층(500)을 포함한다.
가요성 기판(110)은 폴리이미드(Polyimide) 등의 가요성 필름(flexible film)으로 형성할 수 있다.
발광 구현층(400)은 화상 표시를 위한 구동 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터 및 유기 발광층 등을 포함할 수 있다. 발광 구현층(400)에 대해서는 이후 도 4 내지 도 6을 참고하여 자세히 설명하기로 한다.
박막 봉지층(500)은 외부로부터 산소 및 수분이 발광 구현층(400)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
보호 필름(200)은 유기 발광 표시 패널(100)의 가요성 기판(110)과 접촉하고 있는 지지 필름(210), 가요성 기판(110)이 접촉하고 있는 지지 필름(210)의 면과 반대되는 면에 위치하는 응력 조절층(220)을 포함한다.
지지 필름(210)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET), 폴리프로필렌(Polypropylene; PP), 폴리에틸렌(Polyethylene ;PE), 폴리에테르 술폰(Polyether sulfone; PES) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
응력 조절층(220)은 UV 에폭시계, 우레탄 아크릴레이트계, 아크릴레이트계 중에서 선택된 어느 하나의 물질을 포함한다.
응력 조절층(220)은 도 2에 도시한 바와 같이 그 표면에 볼록부(PP)와 오목부(DP)를 포함하는 요철 구조가 형성될 수 있다. 이러한 요철 구조는 유기 발광 표시 패널(100)이 구부러질 때 발생하는 내부 응력을 효과적으로 분산되도록 한다. 본 실시예에서는 응력 조절층(220)에 복수의 나노비드(nanobead)가 포함되어 있다. 나노비드는 물질을 분쇄하여 형성된 나노 크기의 매우 작은 분말 형태를 가리킬 수 있다.
유기 발광 표시 장치를 구부리면 볼록해지는 외측에는 인장 응력이 발생하고, 오목해지는 내측에는 압축 응력이 발생하며, 외측과 내측 사이의 중간 영역에는 어떠한 힘도 발생하지 않는 중립면(Netural Plane, NP)이 존재하게 된다. 이러한 중립면에 유기 발광 소자를 위치시켜야 유기 발광 표시 장치의 화면 이상이 발생하지 않게 된다.
그러나, 유기 발광 표시 장치에 부착되는 편광 필름, 보호 필름 등의 내외부 필름에 의해 유기 발광 표시 장치의 두께가 증가하는 경우, 인장 응력과 압축 응력은 증가하게 되고, 중립면은 좁아지게 되어 중립면에 유기 발광 소자를 위치시키기 어렵게 된다.
본 실시예에 따른 나노비드는 유기 발광 표시 패널(100) 내에서 중립면의 위치를 제어하기 위해 탄성 계수를 나타내는 영률(Young'modulus)이 400GPa 이상인 금속 산화물을 포함한다. 도 3을 참고하면, 중립면은 탄성 계수가 큰 쪽으로 움직이기 때문에 중립면(NP)이 위치하고 있는 유기 발광 표시 패널(100)보다 탄성 계수가 큰 나노비드를 응력 조절층(220)에 포함하여 중립면의 위치를 낮출 수 있다. 또한, 응력 조절층(220)에 포함되는 나노비드의 양을 조절하여 탄성 계수를 조절할 수 있다.
나노비드는 산화 알루미늄(Oxide Aluminium), 산화 규소, 산화 아연, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘 및 산화 티타늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 중립면 조절부(NBP)는 응력 조절층(220) 내에서 하나의 층에 평탄하게 형성되지 않고, 섬형으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 다시 말해, 중립면 조절부(NBP)는 동일한 평면 상에서 연속적으로 형성되지 않으며, 복수의 나노비드들이 하나의 그룹을 이루고 각 그룹들은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 본 실시예에서 나노비드는 볼록부(PP)와 오목부(DP)에 뭉쳐서 중립면 조절부(NBP)를 형성할 수 있다. 따라서, 탄성 계수가 큰 나노비드를 삽입하여 응력 조절층(220)이 딱딱해지더라도 플렉서블(flexible)한 특성을 유지할 수 있다.
본 실시예에 따른 보호 필름(200)을 형성하는 방법에 관해 간략히 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 보호 필름(200)은 응력 조절층(220)을 형성하는 물질과 나노비드를 혼합한 용액을 지지 필름(210) 위에 코팅한 후 평탄화한다. 이후, 응력 조절층(220)이 약간 굳어진 상태에서 요철 패턴을 가진 플레이트를 사용하여 응력 조절층(220)의 한 면을 가압한다. 이 때, 응력 조절층(220)의 한 면에는 도 2에서 도시한 바와 같이 볼록부(PP)와 오목부(DP)를 포함하는 요철 구조가 형성되며, 볼록부(PP)와 오목부(DP)에서 표면 에너지가 크기 때문에 나노비드가 잘 뭉쳐서 볼록부(PP)와 오목부(DP)에 인접한 부분에 중립면 조절부(NBP)를 형성한다. 중립면 조절부(NBP)는 나노비드가 뭉쳐서 이루어진 집단이다.
이렇게 형성된 보호 필름(200)을 유기 발광 표시 패널(100)에 부착하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 형성할 수 있다.
이하에서는, 도 1에 도시한 유기 발광 표시 패널(100)의 구체적인 구조에 대해 이하에서 도 4 내지 도 6을 참고하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 유기 발광 표시 패널(100)에 포함된 발광 구현층(400)은 복수의 신호선(121, 171, 172)과 이들에 연결되어 있으며 대략 행렬(matrix)의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
신호선은 스캔 신호(또는 게이트 신호)를 전달하는 복수의 스캔선(121), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(171) 및 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 복수의 구동 전압선(172)을 포함한다. 스캔선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 각 화소(PX)는 스위칭 박막 트랜지스터(switching thin film transistor)(T1), 구동 박막 트랜지스터(driving thin film transistor)(T2), 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst) 및 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)를 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스캔선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 박막 트랜지스터(T2)에 연결되어 있다. 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 스캔선(121)에 인가되는 스캔 신호에 응답하여 데이터선(171)에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터(T2)에 전달한다.
구동 박막 트랜지스터(T2) 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스위칭 박막 트랜지스터(T1)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결되어 있다. 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를 흘린다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 이 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 박막 트랜지스터(T1)가 턴 오프(turn off)된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 단자에 연결되어 있는 애노드(anode), 공통 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 전류(Id)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1) 및 구동 박막 트랜지스터(T2)는 n 채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET) 또는 p 채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 그리고, 박막 트랜지스터(T1, T2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 연결 관계는 바뀔 수 있다.
한편, 이러한 발광 구현층(400)을 덮고 있는 박막 봉지층(500)은 외부로부터 산소 및 수분이 발광 구현층(400)으로 유입되는 것을 방지하여 발광 구현층(400)을 보호할 수 있다.
그러면 도 4에 도시한 유기 발광 표시 장치의 화소의 상세 구조에 대하여 도 5 및 도 6을 도 4와 함께 참고하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 하나의 화소를 나타내는 배치도이다. 도 6은 도 5의 절단선 VI-VI을 따라 자른 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 유기 발광 표시 패널(100)은 기판(110), 기판(110) 위에 형성되어 있는 발광 구현층(400)을 포함한다. 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹 등의 절연성 기판이거나 플라스틱 등으로 이루어진 절연성의 가요성 기판일 수 있다.
발광 구현층(400)의 하단에는 버퍼층(120)이 위치할 수 있다. 버퍼층(120)은 질화규소(SiNx)의 단일막 또는 질화 규소(SiNx)와 산화 규소(SiO2)가 적층된 이중막 구조로 형성될 수 있다. 버퍼층(120)은 불순물 또는 수분과 같이 불필요한 성분의 침투를 방지하면서 동시에 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
버퍼층(120) 위에는 서로 이격된 위치에 스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)이 위치한다. 이러한 반도체층(135a, 135b)은 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있으며, 산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 이들의 복합 산화물인 산화아연(Zn-O), 인듐-갈륨-아연 산화물(In-Ga-Zn-O4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 인듐-갈륨 산화물 (In-Ga-O), 인듐-주석 산화물(In-Sn-O), 인듐-지르코늄 산화물(In-Zr-O), 인듐-지르코늄-아연 산화물(In-Zr-Zn-O), 인듐-지르코늄-주석 산화물(In-Zr-Sn-O), 인듐-지르코늄-갈륨 산화물(In-Zr-Ga-O), 인듐-알루미늄 산화물(In-Al-O), 인듐-아연-알루미늄 산화물(In-Zn-Al-O), 인듐-주석-알루미늄 산화물(In-Sn-Al-O), 인듐-알루미늄-갈륨 산화물(In-Al-Ga-O), 인듐-탄탈륨 산화물(In-Ta-O), 인듐-탄탈륨-아연 산화물(In-Ta-Zn-O), 인듐-탄탈륨-주석 산화물(In-Ta-Sn-O), 인듐-탄탈륨-갈륨 산화물(In-Ta-Ga-O), 인듐-게르마늄 산화물(In-Ge-O), 인듐-게르마늄-아연 산화물(In-Ge-Zn-O), 인듐-게르마늄-주석 산화물(In-Ge-Sn-O), 인듐-게르마늄-갈륨 산화물(In-Ge-Ga-O), 티타늄-인듐-아연 산화물(Ti-In-Zn-O), 하프늄-인듐-아연 산화물(Hf-In-Zn-O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 반도체층(135a, 135b)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
반도체층(135a, 135b)은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, n형 불순물 또는 p형 불순물이 가능하다.
스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)은 각각 채널 영역(1355)과 채널 영역(1355)의 양측에 각각 형성된 소스 영역(1356) 및 드레인 영역(1357)으로 구분된다. 스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)의 채널 영역(1355)은 불순물이 도핑되지 않은 폴리 실리콘, 즉 진성 반도체(intrinsic semiconductor)를 포함할 수 있으며, 스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)의 소스 영역(1356) 및 드레인 영역(1357)은 도전성 불순물이 도핑된 폴리 실리콘, 즉 불순물 반도체(impurity semiconductor)을 포함할 수 있다.
스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 질화 규소 및 산화 규소 중 적어도 하나를 포함한 단층 또는 복수층일 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 스캔선(121), 구동 게이트 전극(125b) 및 제1 스토리지 축전판(128)이 형성되어 있다. 스캔선(121)은 가로 방향으로 길게 뻗어 스캔 신호를 전달하며, 스캔선(121)으로부터 스위칭 반도체층(135a)으로 돌출한 스위칭 게이트 전극(125a)을 포함한다. 구동 게이트 전극(125b)은 제1 스토리지 축전판(128)으로부터 구동 반도체층(135b)으로 돌출되어 있다. 스위칭 게이트 전극(125a) 및 구동 게이트 전극(125b)은 각각 채널 영역(1355)과 중첩한다.
스캔선(121), 구동 게이트 전극(125b) 및 제1 스토리지 축전판(128) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로 질화 규소 또는 산화 규소 등으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(160)과 게이트 절연막(140)에는 소스 영역(1356)과 드레인 영역(1357)을 각각 노출하는 소스 접촉 구멍(61)과 드레인 접촉 구멍(62)이 형성되어 있고, 제1 스토리지 축전판(128)의 일부를 노출하는 스토리지 접촉 구멍(63)이 형성되어 있다.
층간 절연막(160) 위에는 스위칭 소스 전극(176a)을 가지는 데이터선(171), 구동 소스 전극(176b) 및 제2 스토리지 축전판(178)을 가지는 구동 전압선(172), 제1 스토리지 축전판(128)과 연결되는 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 게이트선(121)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 구동 전압선(172)은 구동 전압을 전달하며 데이터선(171)과 분리되어 같은 방향으로 뻗어 있다.
스위칭 소스 전극(176a)은 데이터선(171)으로부터 스위칭 반도체층(135a)을 향해서 돌출되어 있으며, 구동 소스 전극(176b)은 구동 전압선(172)으로부터 구동 반도체층(135b)을 향해서 돌출되어 있다. 스위칭 소스 전극(176a)과 구동 소스 전극(176b)은 각각 소스 접촉 구멍(61)을 통해서 소스 영역(1356)과 연결되어 있다. 스위칭 드레인 전극(177a)은 스위칭 소스 전극(176a)과 마주하고 구동 드레인 전극(177b)은 구동 소스 전극(176b)과 마주하며, 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b)은 각각 드레인 접촉 구멍(62)을 통해서 드레인 영역(1357)과 연결되어 있다.
스위칭 드레인 전극(177a)은 연장되어 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(63)을 통해서 제1 스토리지 축전판(128) 및 구동 게이트 전극(125b)과 전기적으로 연결된다.
제2 스토리지 축전판(178)은 구동 전압선(171)에서 돌출하여 제1 스토리지 축전판(128)과 중첩하고 있다. 따라서, 제1 스토리지 축전판(128)과 제2 스토리지 축전판(178)은 층간 절연막(160)을 유전체로 하여 스토리지 커패시터(Cst)를 이룬다.
스위칭 반도체층(135a), 스위칭 게이트 전극(125a), 스위칭 소스 전극(176a) 및 스위칭 드레인 전극(177a)은 스위칭 박막 트랜지스터(T1)를 이루고, 구동 반도체층(135b), 구동 게이트 전극(125a), 구동 소스 전극(176b) 및 구동 드레인 전극(177b)은 구동 박막 트랜지스터(T2)를 이룬다.
스위칭 소스 전극(176a), 구동 소스 전극(176b), 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b) 위에는 보호막(180)이 위치한다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(710)이 형성되어 있으며, 화소 전극(190)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다. 화소 전극(710)은 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(181)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(T2)의 구동 드레인 전극(177b)과 전기적으로 연결되어 유기 발광 다이오드(70)의 애노드 전극이 된다.
보호막(180) 및 화소 전극(710)의 가장자리부 위에는 화소 정의막(350)이 위치한다. 화소 정의막(350)은 화소 전극(710)을 노출하는 개구부(351)를 가진다. 화소 정의막(180)은 폴리아크릴계(polyacrylates) 또는 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지와 실리카 계열의 무기물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
화소 정의막(350)의 개구부(351)에는 유기 발광층(720)이 형성되어 있다. 유기 발광층(720)은 발광층, 정공 수송층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다. 유기 발광층(720)이 이들 모두를 포함할 경우 정공 주입층이 애노드 전극인 화소 전극(710) 위에 위치하고 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
유기 발광층(720)은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 형성되어 컬러 화상을 구현하게 된다.
또한, 유기 발광층(720)은 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 모두 함께 적층하고, 각 화소별로 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수 있다. 다른 예로, 백색을 발광하는 백색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 형성하고, 각 화소별로 각각 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수도 있다. 백색 유기 발광층과 색필터를 이용하여 컬러 화상을 구현하는 경우, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 각각의 개별 화소 즉, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 증착하기 위한 증착 마스크를 사용하지 않아도 된다.
다른 예에서 설명한 백색 유기 발광층은 하나의 유기 발광층으로 형성될 수 있음은 물론이고, 복수 개의 유기 발광층을 적층하여 백색을 발광할 수 있도록 한 구성까지 포함한다. 예로, 적어도 하나의 옐로우 유기 발광층과 적어도 하나의 청색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 시안 유기 발광층과 적어도 하나의 적색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 마젠타 유기 발광층과 적어도 하나의 녹색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성 등도 포함할 수 있다.
화소 정의막(350) 및 유기 발광층(720) 위에는 공통 전극(730)이 형성된다. 공통 전극(730)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다. 공통 전극(730)은 유기 발광 다이오드(70)의 캐소드 전극이 된다. 화소 전극(710), 유기 발광층(720) 및 공통 전극(730)은 유기 발광 다이오드(70)를 이룬다.
상기에서 유기 발광 표시 장치에 대해서 설명하였으나, 보호 필름과 관련된 내용은 반드시 유기 발광 표시 장치에 한정될 필요가 없다. 플렉서블(flexible) 기능을 갖는 디스플레이 장치이거나 외부에서 작용하는 힘에 대한 스트레스를 줄일 필요가 있다면 다양한 디스플레이 장치에 적용 가능하다.
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.
100 유기 발광 표시 패널 110 가요성 기판
120 버퍼층 200 보호 필름
210 지지 필름 220 응력 조절층
400 발광 구현층 500 박막 봉지층

Claims (12)

  1. 화상을 표시하는 표시 패널,
    상기 표시 패널 하부에 부착되어 있는 보호 필름을 포함하고,
    상기 보호 필름은
    상기 표시 패널과 접촉하는 지지 필름 그리고
    상기 지지 필름 하부에 위치하며, 요철 구조를 가지는 응력 조절층을 포함하고,
    상기 응력 조절층은 복수의 나노비드(Nanobead)를 포함하고,
    상기 복수의 나노비드는 상기 요철 구조에 뭉쳐서 위치하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 요철 구조는 볼록부와 오목부를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 나노비드는 뭉쳐서 중립면(neutral plane) 조절부를 형성하고, 상기 중립면 조절부는 상기 볼록부와 상기 오목부 중 적어도 하나에 위치하는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 중립면 조절부는 복수개 형성되고, 상기 복수의 중립면 조절부는 서로 이격되어 배치되는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 나노비드는 금속 산화물을 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 나노비드는 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 아연, 산화 지르코늄, 산화 마그네슘 및 산화 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 응력 조절층은 UV 에폭시계, 우레탄 아크릴레이트계, 아크릴레이트계 중에서 선택된 어느 하나의 물질에 상기 나노비드가 혼재되어 있는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 지지 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET), 폴리프로필렌(Polypropylene; PP), 폴리에틸렌(Polyethylene ;PE), 폴리에테르 술폰(Polyether sulfone; PES) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  9. 제4항에서,
    상기 표시 패널 내부에 중립면이 위치하는 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 표시 패널은 유기 발광 표시 패널인 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 유기 발광 표시 패널은
    상기 보호 필름 위에 부착되어 있는 가요성 기판,
    상기 가요성 기판 위에 위치하는 유기 발광 소자 그리고
    상기 유기 발광 소자를 덮고 있는 박막 봉지층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 응력 조절층에 포함되는 나노비드의 양에 의해 상기 응력 조절층의 탄성 계수가 조절되는 표시 장치.
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