KR102375685B1 - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가요성이 향상된 플렉서블 디스플레이 장치를 위하여, 벤딩 영역을 갖는 플렉서블 기판 및 상기 플렉서블 기판 상에 배치되며, 상기 벤딩 영역 상에 위치한 적어도 2단 이상의 단차를 갖는 제1 요철부를 갖는, 제1 절연막을 구비하는, 플렉서블 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{Flexible display apparatus}
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가요성이 향상된 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치들 중, 유기발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
일반적으로 유기발광 디스플레이 장치는 기판 상에 박막트랜지스터 및 유기발광소자들을 형성하고, 유기발광소자들이 스스로 빛을 발광하여 작동한다. 이러한 유기발광 디스플레이 장치는 휴대폰 등과 같은 소형 제품의 디스플레이부로 사용되기도 하고, 텔레비전 등과 같은 대형 제품의 디스플레이부로 사용되기도 한다.
유기발광 디스플레이 장치 중에서도, 최근 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 관심이 높아짐에 따라 이에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이 장치를 구현하기 위해서는 종래의 글라스재 기판이 아닌 합성 수지 등과 같은 재질의 플렉서블 기판을 이용한다. 이러한 플렉서블 기판은 플렉서블 특성을 갖기에, 제조공정 등에서 핸들링이 용이하지 않다는 문제점을 갖는다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 충분한 강성(rigidity)을 갖는 지지기판 상에 플렉서블 기판을 형성하여 여러 공정을 거친 후, 플렉서블 기판을 지지기판으로부터 분리하는 과정을 거친다.
그러나 이러한 종래의 플렉서블 디스플레이 장치에는, 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 영역에서 플렉서블 기판 상에 배치된 무기막에 크랙이 발생하여 플렉서블 디스플레이 장치의 신뢰성이 저하된다는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 가요성이 향상된 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 벤딩 영역을 갖는 플렉서블 기판; 및 상기 플렉서블 기판 상에 배치되며, 상기 벤딩 영역 상에 위치한 적어도 일부분이 계단 형상을 갖는 제1 요철부를 갖는, 제1 절연막을 구비하는, 플렉서블 디스플레이 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 요철부는 중앙으로 갈수록 함몰된 계단 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 요철부는 V자 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 절연막은 무기 절연막일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 요철부의 폭은 1mm 이하일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 기판의 상기 벤딩 영역 상에 배치된 복수개의 화소부들을 더 포함하고, 상기 제1 요철부는 상기 복수개의 화소들 사이에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 기판은 일 방향으로 연장되는 벤딩축을 가지며, 상기 제1 요철부는 상기 벤딩축과 평행한 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 절연막 상에 배치되는 제2 절연막을 더 구비하고, 상기 제2 절연막은 상기 제1 요철부 상에 2단 이상의 단차를 갖는 제2 요철부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 요철부는 상기 제1 요철부 상에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 절연막은 무기 절연막일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 절연막 중 상기 제1 요철부의 두께는 상기 제1 절연막 중 상기 제1 요철부를 제외한 부분의 두께보다 얇을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 기판은 제1 면 및 상기 제1 면과 상호 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 플렉서블 기판은 상기 제2 면의 적어도 일부가 서로 마주보도록 벤딩되며, 상기 제1 절연막은 상기 플렉서블 기판의 제1 면 상에 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가요성이 향상된 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 영역을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅱ부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 영역을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
한편, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 "바로 위에" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 벤딩 영역(BA)을 개략적으로 도시하는 단면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅱ부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(1)는 플렉서블 기판(100), 플렉서블 기판(100) 상에 배치되며 요철부(230a, 250a)를 갖는 디스플레이부(200)를 구비한다.
플렉서블 기판(100)은 플렉서블 특성을 갖는 것으로서, 내열성 및 내구성이 우수한 금속재 또는 플라스틱재로 형성된 것일 수 있다. 플라스틱재는 예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyelene terepthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(PA, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(PAR, polyarylate), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulosetriacetate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP, cellulose acetate propionate), 폴리아릴렌에테르술폰(polyaryleneether sulfone) 등과 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다.
본 실시예에 관한 플렉서블 기판(100)은 벤딩 영역(BA)을 가질 수 있다. 도 1에서는 플렉서블 기판이 벤딩 영역(BA)의 일측 및 타측에 비벤딩 영역(NBA)을 구비하고, 벤딩 영역(BA)을 기준으로 비벤딩 영역(NBA)이 서로 마주보도록 접히는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 플렉서블 기판(100)은 벤딩 영역(BA)만으로 이루어질 수도 있다. 또한 벤딩 영역(BA)과 비벤딩 영역(NBA)을 함께 갖는 경우에는 벤딩 영역(BA)이 플렉서블 기판의 에지(edge) 부분에 위치할 수도 있고, 벤딩 영역(BA)의 일측 및 타측에 위치한 비벤딩 영역(NBA)의 넓이가 서로 상이하게 구비될 수도 있다.
이러한 플렉서블 기판(100)은 제1 면(100a) 및 제1 면(100a)과 상호 반대되는 측의 제2 면(100b)을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 플렉서블 기판(100)의 제2 면(100b)의 적어도 일부가 서로 마주보도록 벤딩될 수 있다. 플렉서블 기판(100)의 제1 면(100a)은 벤딩된 상태에서 외부를 향하도록 구비될 수 있으며, 플렉서블 기판(100)의 제1 면(100a) 상에는 디스플레이부(200)가 배치될 수 있다.
디스플레이부(200)는 플렉서블 기판(100) 상에 배치되며 복수개의 화소(290)들을 포함한다. 예컨대 디스플레이부(200)는 복수개의 박막 트랜지스터(TFT)들과 이에 연결된 화소전극(292)들을 포함하는 유기발광 디스플레이부일 수도 있고, 액정 디스플레이부일 수도 있다.
도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 벤딩 영역(BA)을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2에 도시된 것과 같이 벤딩 영역(BA)에 위치한 디스플레이부(200)는 요철부(230a, 250a)를 가질 수 있다. 도시되어 있지는 않으나, 비벤딩 영역(NBA)에 위치한 디스플레이부(200)는 요철부(230a, 250a)를 제외하고는 도 2에 도시된 것과 동일하므로, 별도의 설명은 생략한다.
먼저 플렉서블 기판(100) 상에는 플렉서블 기판(100)의 면을 평탄화하기 위해 또는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(220)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성된 버퍼층(210)이 배치되고, 이 버퍼층(210) 상에 반도체층(220)이 위치하도록 할 수 있다.
반도체층(220)의 상부에는 게이트전극(240)이 배치되는데, 이 게이트전극(240)에 인가되는 신호에 따라 소스전극(260s) 및 드레인전극(260d)이 전기적으로 소통된다. 게이트전극(240)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
이때 반도체층(220)과 게이트전극(240)과의 절연성을 확보하기 위하여, 실리콘옥사이드 및/또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성되는 무기 절연막인 제1 절연막(230)이 반도체층(220)과 게이트전극(240) 사이에 개재될 수 있다. 이 경우 제1 절연막(230)은 게이트 절연막으로 이해될 수 있다.
게이트전극(240)의 상부에는 제2 절연막(250)이 배치될 수 있는데, 이러한 제2 절연막(250)은 무기 절연막으로 형성될 수 있으며, 예컨대 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이 경우 제2 절연막(250)은 층간 절연막으로 이해될 수 있다.
제2 절연막(250)의 상부에는 소스전극(260s) 및 드레인전극(260d)이 배치된다. 소스전극(260s) 및 드레인전극(260d)은 제2 절연막(250)과 제1 절연막(230)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(220)에 각각 전기적으로 연결된다. 소스전극(260s) 및 드레인전극(260d)은 도전성 등을 고려하여 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
한편 도면에는 도시되지 않았으나, 이러한 구조의 박막트랜지스터(TFT)의 보호를 위해 박막트랜지스터(TFT)를 덮는 보호막(미도시)이 배치될 수 있다. 보호막은 예컨대 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물로 형성될 수 있다.
한편, 플렉서블 기판(100)의 상에 제3 절연막(270)이 배치될 수 있다. 이 경우 제3 절연막(270)은 평탄화막일 수도 있고 보호막일 수도 있다. 이러한 제3 절연막(270)은 박막트랜지스터(TFT) 상부에 유기발광소자(290)가 배치되는 경우 박막트랜지스터(TFT) 의 상면을 대체로 평탄화하게 하고, 박막트랜지스터(TFT) 및 각종 소자들을 보호하는 역할을 한다. 이러한 제3 절연막(270) 은 예컨대 아크릴계 유기물 또는 BCB(Benzocyclobutene) 등으로 형성될 수 있다.
이때 도 2에 도시된 것과 같이, 버퍼층(210), 제1 절연막(230), 제2 절연막(250) 및 제3 절연막(270)은 플렉서블 기판(100)의 전면(全面)에 형성될 수 있다.
한편, 박막트랜지스터(TFT) 상부에는 제4 절연막(280)이 배치될 수 있다. 이경우 제4 절연막(280)은 화소정의막일 수 있다. 제4 절연막(280)은 상술한 제3 절연막(270) 상에 위치할 수 있으며, 화소 영역을 정의하는 개구를 가질 수 있다. 이러한 제4 절연막(280)은 후술할 화소전극(292)의 중앙부를 노출시키며 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다.
이러한 제4 절연막(280)은 예컨대 유기 절연막으로 구비될 수 있다. 그러한 유기 절연막으로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴계 고분자, 폴리스티렌(PS), phenol그룹을 갖는 고분자 유도체, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
한편, 제4 절연막(280) 상에는 유기발광소자(290)가 배치될 수 있다. 유기발광소자(290)는 화소전극(292), 발광층(EML: Emission Layer)을 포함하는 중간층(294) 및 대향전극(296)을 포함할 수 있다.
화소전극(292)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다. (반)투명 전극으로 형성될 때에는 예컨대 ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성될 수 있다. 반사형 전극으로 형성될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 그 구조 또한 단층 또는 다층이 될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제4 절연막(280)에 의해 정의된 화소영역에는 중간층(294)이 각각 배치될 수 있다. 이러한 중간층(294)은 전기적 신호에 의해 빛을 발광하는 발광층(EML: Emission Layer)을 포함하며, 발광층(EML)을 이외에도 발광층(EML)과 화소전극(292) 사이에 배치되는 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer) 및 발광층(EML)과 대향전극(296) 사이에 배치되는 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. 물론 중간층(294)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
발광층(EML)을 포함하는 중간층(294)을 덮으며 화소전극(292)에 대향하는 대향전극(296)이 플렉서블 기판(100) 전면(全面)에 걸쳐서 배치될 수 있다. 대향전극(296)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
대향전극(296)이 (반)투명 전극으로 형성될 때에는 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명 도전층을 가질 수 있다. 대향전극(296)이 반사형 전극으로 형성될 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 대향전극(296)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
한편 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 실시예에 따르면 게이트 절연막에 대응하는 제1 절연막(230)은 플렉서블 기판(100)의 전면(全面)에 배치될 수 있는데, 플렉서블 기판(100)의 벤딩 영역(BA) 상에 위치한 제1 절연막(230)의 적어도 일부분은 제1 요철부(230a)를 가질 수 있다. 제1 요철부(230a)는 적어도 2단 이상의 단차(h1)를 구비한 계단 형상을 가질 수 있는데, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 전체적으로 'V'자 형상을 가지며, 중앙으로 갈수록 함몰된 계단 형상으로 구비될 수 있다.
따라서 제1 절연막(230) 중 제1 요철부(230a)의 두께는 제1 절연막(230) 중 제1 요철부(230a)를 제외한 부분의 두께보다 얇을 수 있다. 다시 말해 제1 절연막(230) 중 제1 요철부(230a)가 형성된 부분의 두께는 제1 절연막(230) 중 제1 요철부(230a)가 형성되지 않은 부분의 두께보다 얇을 수 있다.
본 실시예에서는 제1 요철부(230a)는 3단의 단차(h1)를 갖도록 구비되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 요철부(230a)의 단차(h1)는 적어도 하나 이상이면 족하며 제1 절연막(230)의 두께 및 단차(h1) 각각의 높이에 따라서 변형이 가능하다.
이러한 제1 요철부(230a)는 일정한 폭(w)을 가질 수 있으며, 예컨대 제1 요철부(230a)의 폭(w)은 약 1mm 이하로 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 제1 요철부(230a)는 각각의 화소들 사이에 배치되므로, 제1 요철부(230a)의 폭(w)은 화소들 간의 간격보다는 작게 형성된다.
또한 상술한 것과 같이 제1 절연막(230) 상에는 층간 절연막에 대응하는 제2 절연막(250)이 배치되는데, 제2 절연막(250)은 제1 절연막(230)의 제1 요철부(230a) 상에 위치하는 제2 요철부(250a)를 가질 수 있다. 이러한 제2 요철부(250a)는 제1 요철부(230a)와 마찬가지로 플렉서블 기판(100)의 벤딩 영역(BA) 상에 위치할 수 있다.
제2 요철부(250a)는 적어도 2단 이상의 단차(h2)를 구비한 계단 형상을 가질 수 있는데, 제1 요철부(230a)와 마찬가지로 전체적으로 'V'자 형상을 가지며, 중앙으로 갈수록 함몰된 계단 형상으로 구비될 수 있다.본 실시예에서는 제2 요철부(250a)는 3단의 단차(h2)를 갖도록 구비되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 요철부(250a)의 단차(h2)는 적어도 하나 이상이면 족하며 제2 절연막(250)의 두께 및 단차(h2) 각각의 높이에 따라서 변형이 가능하다. 이러한 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)는 제조 과정에서 당업계에서 알려진 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 특정 방법에 한정되지 않는다. 예컨대 포토레지스트를 이용한 에칭이나, 하프톤 마스크를 이용한 패터닝을 물론이고, 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 등을 활용한 초미세 프린팅 기법 등이 사용될 수도 있다.
또한 제2 절연막(250) 상에 배치된 제3 절연막(270) 및 제4 절연막(280) 역시 의 제1 요철부(230a)와 제2 요철부(250a)의 상면의 형상을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라 제4 절연막(280) 상면 전면(全面)에 배치되는 대향전극(296) 역시 제4 절연막(280)의 상면의 형상을 따라 형성될 수 있다. 제3 절연막(270) 및 제4 절연막(280)이 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250)의 상면의 형상을 따라 형성된다 함은, 제3 절연막(270) 및 제4 절연막(280)이 별도의 패터닝 과정을 거쳐서 요철부를 갖게 되는 것뿐 아니라, 플렉서블 기판 상의 전면에 형성되는 경우 제3 절연막(270) 및 제4 절연막(280)의 하면에 위치한 제2 요철부(250a)의 상면의 형상을 따라 굴곡을 갖도록 형성되는 것을 의미할 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 플렉서블 기판(100) 상에 배치된 디스플레이부(200)에는 복수개의 화소(290)들이 포함될 수 있다. 본 실시예의 제1 요철부(230a)들은 복수개의 화소(290)들 사이에 위치할 수 있다. 복수개의 화소(290)들은 부화소일 수도 있으나, 바람직하게는 부화소들이 모여서 형성된 화소일 수 있다.
한편 도 1을 참조하면, 플렉서블 기판(100)의 벤딩 영역(BA)에 있어서, 플렉서블 기판(100)은 일 방향으로 연장되는 벤딩축(A-A)을 가질 수 있다. 이 경우 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)는 벤딩축(A-A)과 평행한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 요철부(230a, 250a)가 벤딩축(A-A)과 평행하게 형성됨에 따라, 벤딩 영역(BA)에서 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 절연막(230, 250)의 표면적이 증가하여 절연막(230, 250)의 크랙이나 박리를 방지할 수 있다.
전술한 것과 같이 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250)은 무기 절연막으로 형성될 수 있는데, 이러한 무기 절연막 중 벤딩 영역(BA) 상에 위치한 부분이 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)를 구비할 수 있다. 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250)은 무기 절연막으로 형성되기에 벤딩 영역(BA)에서 스트레스가 집중되고 크랙이 발생할 확률이 높다.
이에 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(1)는 무기 절연막인 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250) 중 벤딩 영역(BA)에 위치한 부분에 각각 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)를 구비한다. 이러한 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)는 벤딩 영역(BA)에서 벤딩 시 절연막(230, 250)의 표면적을 증가시켜 무기 절연막의 스트레스를 완화시킴에 따라 크랙이나 박리를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(2)의 벤딩 영역(BA)을 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ부분을 확대하여 도시한 단면도이다.도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(2)는 플렉서블 기판(100), 플렉서블 기판 상에 배치되며 제1 요철부(230a)를 갖는 제1 절연막(230) 및 제2 요철부(250a)를 갖는 제2 절연막(250)을 구비한다.
본 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(2)는 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250) 상에 배치된 제3 절연막(270) 및 제4 절연막(280)의 형상에서 차이를 나타낸다. 도 4에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(2)는 제3 절연막(270)이 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250)의 제1 요철부(230a)와 제2 요철부(250a)를 형성하는 홈을 채움으로써 상면이 편평하게 구비될 수 있다. 이와 같은 차이를 제외하고는 도 2의 플렉서블 디스플레이 장치(1)와 동일한 바, 중복되는 내용의 일부는 전술한 기재를 원용한다.
본 실시예에 따르면 게이트 절연막에 대응하는 제1 절연막(230)은 플렉서블 기판(100)의 전면(全面)에 배치될 수 있는데, 플렉서블 기판(100)의 벤딩 영역(BA) 상에 위치한 제1 절연막(230)의 적어도 일부분은 제1 요철부(230a)를 가질 수 있다. 제1 요철부(230a)는 적어도 2단 이상의 단차(h1)를 구비한 계단 형상을 가질 수 있는데, 도 5에 도시된 것과 같이 전체적으로 'V'자 형상을 가지며, 중앙으로 갈수록 함몰된 계단 형상으로 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 제1 요철부(230a)는 3단의 단차(h1)를 갖도록 구비되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 요철부(230a)의 단차(h1)는 적어도 하나 이상이면 족하며 제1 절연막(230)의 두께 및 단차(h1) 각각의 높이에 따라서 변형이 가능하다.
이러한 제1 요철부(230a)는 일정한 폭(w)을 가질 수 있으며, 예컨대 제1 요철부(230a)의 폭(w)은 약 1mm 이하로 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 제1 요철부(230a)는 각각의 화소들 사이에 배치되므로, 제1 요철부(230a)의 폭(w)은 화소들 간의 간격보다는 작게 형성된다.
또한 상술한 것과 같이 제1 절연막(230) 상에는 층간 절연막에 대응하는 제2 절연막(250)이 배치되는데, 제2 절연막(250)은 제1 절연막(230)의 제1 요철부(230a) 상에 위치하는 제2 요철부(250a)를 가질 수 있다. 이러한 제2 요철부(250a)는 제1 요철부(230a)와 마찬가지로 플렉서블 기판(100)의 벤딩 영역(BA) 상에 위치할 수 있다.
제2 요철부(250a)는 적어도 2단 이상의 단차(h2)를 구비한 계단 형상을 가질 수 있는데, 제1 요철부(230a)와 마찬가지로 전체적으로 'V'자 형상을 가지며, 중앙으로 갈수록 함몰된 계단 형상으로 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 제2 요철부(250a)는 3단의 단차(h2)를 갖도록 구비되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 요철부(250a)의 단차(h2)는 적어도 하나 이상이면 족하며 제2 절연막(250)의 두께 및 단차(h2) 각각의 높이에 따라서 변형이 가능하다. 이러한 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)는 제조 과정에서 당업계에서 알려진 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 특정 방법에 한정되지 않는다. 예컨대 포토레지스트를 이용한 에칭이나, 하프톤 마스크를 이용한 패터닝을 물론이고, 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 등을 활용한 초미세 프린팅 기법 등이 사용될 수도 있다.
또한 플렉서블 기판(100) 상에 배치된 디스플레이부(200)에는 복수개의 화소(290)들이 포함될 수 있다. 본 실시예의 제1 요철부(230a)들은 복수개의 화소(290)들 사이에 위치할 수 있다. 복수개의 화소(290)들은 부화소일 수도 있으나, 바람직하게는 부화소들이 모여서 형성된 화소일 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(2)는 플렉서블 기판(100)의 벤딩 영역(BA)에 있어서, 플렉서블 기판(100)은 일 방향으로 연장되는 벤딩축(A-A, 도 1 참조)을 가질 수 있다. 이 경우 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)는 벤딩축(A-A)과 평행한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 요철부(230a, 250a)가 벤딩축(A-A)과 평행하게 형성됨에 따라, 벤딩 영역(BA)에서 플렉서블 디스플레이 장치(2)의 절연막(230, 250)의 표면적이 증가하여 절연막(230, 250)의 크랙이나 박리를 방지할 수 있다.
전술한 것과 같이 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250)은 무기 절연막으로 형성될 수 있는데, 이러한 무기 절연막 중 벤딩 영역(BA) 상에 위치한 부분이 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)를 구비할 수 있다. 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250)은 무기 절연막으로 형성되기에 벤딩 영역(BA)에서 스트레스가 집중되고 크랙이 발생할 확률이 높다.
이에 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치(2)는 무기 절연막인 제1 절연막(230) 및 제2 절연막(250) 중 벤딩 영역(BA)에 위치한 부분에 각각 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)를 구비한다. 이러한 제1 요철부(230a) 및 제2 요철부(250a)는 벤딩 영역(BA)에서 벤딩 시 절연막(230, 250)의 표면적을 증가시켜 무기 절연막의 스트레스를 완화시킴에 따라 크랙이나 박리를 방지할 수 있다.
지금까지는 플렉서블 디스플레이 장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 플렉서블 디스플레이 장치를 제조하기 위한 플렉서블 디스플레이 장치의 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1, 2: 플렉서블 디스플레이 장치
100a: 제1 면
100b: 제2 면
100: 플렉서블 기판
200: 디스플레이부
210: 버퍼층
220: 반도체층
230a: 요철부
230: 제1 절연막
250a: 제2 요철부
250: 제2 절연막
270: 제3 절연막
280: 제4 절연막
290: 유기발광소자
292: 화소전극
294: 중간층
296: 대향전극

Claims (32)

  1. 벤딩 영역을 갖는 플렉서블 기판; 및
    상기 플렉서블 기판 상에 배치되며, 상기 벤딩 영역 상에 위치한 적어도 일부분이 2단 이상의 단차를 갖는 제1 요철부를 포함하는, 제1 절연막;을 구비하고,
    상기 제1 절연막 중 상기 제1 요철부의 두께는 상기 제1 요철부의 중앙부로 갈수록 점점 얇아지는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 요철부는 중앙으로 갈수록 함몰된 계단 형상을 갖는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 요철부는 V자 형상을 갖는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연막은 무기 절연막인, 플렉서블 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 요철부의 폭은 1mm 이하인, 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 벤딩 영역을 갖는 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 배치되며, 상기 벤딩 영역 상에 위치한 적어도 일부분이 2단 이상의 단차를 갖는 제1 요철부를 포함하는, 제1 절연막; 및
    상기 플렉서블 기판의 상기 벤딩 영역 상에 배치된 복수개의 화소부들;을 포함하고,
    상기 제1 요철부는 상기 복수개의 화소들 사이에 위치하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판은 일 방향으로 연장되는 벤딩축을 가지며,
    상기 제1 요철부는 상기 벤딩축과 평행한 방향으로 연장되도록 배치되는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연막 상에 배치되는 제2 절연막을 더 구비하고,
    상기 제2 절연막은 상기 제1 요철부 상에 2단 이상의 단차를 갖는 제2 요철부를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 요철부는 상기 제1 요철부 상에 위치하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 절연막은 무기 절연막인, 플렉서블 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연막 중 상기 제1 요철부의 두께는 상기 제1 절연막 중 상기 제1 요철부를 제외한 부분의 두께보다 얇은, 플렉서블 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판은 제1 면 및 상기 제1 면과 상호 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 플렉서블 기판은 상기 제2 면의 적어도 일부가 서로 마주보도록 벤딩되며, 상기 제1 절연막은 상기 플렉서블 기판의 제1 면 상에 배치되는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  13. 벤딩 영역을 포함하는 기판; 및
    상기 기판의 상기 벤딩 영역 상에 배치되고, 제1 방향으로 연속적으로 연결된 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분 및 제4 부분의 갖는 상면을 포함하는 제1 절연층;을 구비하고,
    상기 기판이 벤딩되지 않은 상태에서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 기울기는 상기 기판에 대하여 서로 상이하고,
    상기 제1 부분과 상기 기판 사이의 거리는 상기 제3 부분과 상기 기판 사이의 거리와 상이한, 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 상기 제3 부분 및 상기 제4 부분은 계단 형상으로 구비되는, 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 부분의 기울기는 상기 제1 부분의 기울기보다 가파른, 디스플레이 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 무기 절연 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 복수의 무기 절연층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 벤딩 영역은 벤딩 축을 따라 벤딩되고, 상기 제1 방향은 상기 벤딩 축과 평향한 제2 방향에 수직인, 디스플레이 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 표시 소자를 더 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터는 반도체층, 상기 반도체층과 적어도 일부가 중첩하는 게이트 전극, 및 상기 반도체층에 전기적으로 연결된 전극층을 포함하고,
    제1 절연층은 상기 게이트 전극과 상기 전극층 사이에 개재되는, 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 기판의 벤딩 영역 상에 배치되는 제2 절연층을 더 포함하고,
    상기 제2 절연층은 서로 연속적으로 연결된 제5 부분, 제6 부분 및 제7 부분을 포함하고,
    상기 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태에서, 상기 제5 부분 내지 제7 부분 중 인접한 두 부분의 경사는 상기 기판에 대해 서로 상이한 각도를 갖는, 디스플레이 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제5 부분의 기울기는 상기 제6 부분의 기울기와 다른, 디스플레이 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제5 부분과 상기 기판 사이의 거리는 상기 제7 부분과 상기 기판 사이의 거리와 다른, 디스플레이 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제2 절연층은 상기 반도체층과 상기 게이트 전극 사이에 개재되는, 디스플레이 장치.
  24. 제13항에 있어서,
    상기 제1 절연층의 상면은 상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 상기 제3 부분 및 상기 제4 부분으로 진행하면서 상기 기판에 가까워지는, 디스플레이 장치.
  25. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태에서, 상기 제2 부분을 사이에 두고 배치된 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 상기 기판의 상면과 실질적으로 평행하고,
    제1 부분의 상면과 제3 부분의 상면은 상기 기판에 대해 상이한 높이를 가지며,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분과 상기 제3 부분 사이의 단차를 연결하는, 디스플레이 장치.
  26. 제13항에 있어서,
    상기 제1 부분 내지 상기 제4 부분에서 인접한 두 부분의 기울기는 서로 다른, 디스플레이 장치.
  27. 제13항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향에 평행한 가상 선을 기준으로, 상기 제1 부분 내지 상기 제4 부분과 서로 대칭인 제8 부분, 제9 부분, 제10 부분 및 제11 부분을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제8 부분, 상기 제9 부분, 상기 제10 부분 및 상기 제11 부분은 계단 형상으로 구비되는, 디스플레이 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제9 부분의 기울기는 상기 제8 부분의 기울기보다 가파른, 디스플레이 장치.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 제1 절연층의 상면은 상기 제8 부분, 상기 제9 부분, 상기 제10 부분 및 상기 제11 부분으로 진행하면서 상기 기판에 가까워지는, 디스플레이 장치.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태에서, 상기 제9 부분을 사이에 두고 배치된 상기 제8 부분 및 상기 제10 부분은 상기 기판의 상면과 실질적으로 평행하고,
    상기 제8 부분의 상면과 상기 제10 부분의 상면은 상기 기판에 대해 서로 다른 높이를 가지며,
    상기 제9 부분은 상기 제8 부분과 상기 제10 부분 사이의 단차를 연결하는, 디스플레이 장치.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 제8 부분 내지 상기 제11 부분에서 인접한 두 부분의 기울기는 서로 다른, 디스플레이 장치.
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