KR102396065B1 - 가요성 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 표시영역에 대응되는 중앙부와, 비표시영역에 대응되어 상기 중앙부를 둘러싸고 상기 중앙부와 상이한 두께방향의 위상지연 및 열팽창계수를 갖는 주변부를 포함하는 가요성 기판과, 상기 가요성 기판 상부에 배치되는 버퍼층과, 상기 버퍼층 상부의 상기 표시영역에 배치되는 박막트랜지스터를 포함하는 가요성 표시장치를 제공하는데, 중앙부의 상대적으로 낮은 위상지연과 주변부의 상대적으로 낮은 열팽창계수에 의하여 주변부의 말림 불량이 방지되고 중앙부의 영상왜곡이 방지되어 수율, 신뢰성, 시인성 및 영상품질이 개선된다.

Description

가요성 표시장치 및 그 제조방법{Flexible Display Device And Method Of Fabricating The Same}
본 발명은 가요성 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중앙부 및 주변부가 상이한 열팽창계수 및 위상지연을 갖는 가요성 기판을 포함하는 가요성 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판 표시장치(flat panel display: FPD)가 개발되어 각광받아 왔는데, 최근에는 평판 표시장치를 대신하여 가요성 표시장치(flexible display device)가 차세대 표시장치로 급부상 중이다.
일반적으로, 가요성 표시장치는 플라스틱 등의 유연한 물질로 이루어진 기판을 사용하는데, 이에 따라 구부러진(bending) 상태, 접힌(folding) 상태, 말린(rolling) 상태로 가요성 표시장치를 휴대 또는 운반하고, 펼쳐진(spreading) 상태의 가요성 표시장치로 영상을 표시할 수 있다.
이러한 가요성 표시장치는, 유리 등으로 이루어지는 반송기판(carrier substrate) 상부에 플라스틱 등으로 이루어지는 가요성 기판(flexible substrate)을 형성한 후, 가요성 기판 상부에 박막트랜지스터 등을 형성하여 패널을 완성하고, 이후 가요성 기판으로부터 반송기판을 분리함으로써 완성하는데, 이러한 가요성 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 가요성 기판으로부터 반송기판을 분리하기 전의 종래의 가요성 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 가요성 유기발광다이오드 표시장치(10)는, 가요성 기판(flexible substrate)(30), 박막트랜지스터(T), 발광다이오드(D)를 포함한다.
구체적으로, 반송기판(carrier substrate)(20) 상부에는 가요성 기판(30)이 형성되는데, 가요성 기판(30)은, 영상을 표시하는 표시영역(DA)과, 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함한다.
반송기판(20)은 유리 등의 강성(rigid) 물질로 이루어지고, 가요성 기판(30)은 폴리이미드(polyimide: PI) 등의 가요성(flexible) 물질로 이루어진다.
가요성 기판(30) 상부에는 버퍼층(32)이 형성되고, 버퍼층(32) 상부의 표시영역(DA)에는 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)(T)가 형성되고, 박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(46)이 형성된다.
버퍼층(32)은 무기절연물질로 이루어지고, 보호층(46)은 무기절연물질 또는 유기절연물질로 이루어진다.
보호층(46) 상부의 표시영역(DA)에는 발광다이오드(D)가 형성되고, 발광다이오드(D) 상부에는 씰층(56)이 형성되고, 씰층(56) 상부에는 보호필름(58)이 형성된다.
가요성 기판(30) 상부에 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(D)를 형성한 후, 레이저 조사 등을 통하여 가요성 기판(30)으로부터 반송기판(20)을 분리함으로써, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(10)를 완성한다.
이러한 가요성 유기발광다이오드 표시장치(10)는, 박막트랜지스터(T)를 이용하여 발광다이오드(D)가 방출하는 빛의 세기를 제어함으로써, 영상의 계조(gray level)를 표시한다.
그런데, 가요성 기판(30)은 영상 표시에 있어서 광학적 역할을 하지 않고, 단순히 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(D)를 지지하는 역할을 하므로, 상대적으로 낮은 두께방향의 위상지연(thickness direction retardation: Rth)과 광학적 등방성을 갖도록 형성된다.
하지만, 가요성 기판(30)의 재료로 사용되는 폴리이미드(PI)는, 상대적으로 낮은 두께방향의 위상지연 및 광학적 등방성을 가질 경우, 상대적으로 높은 열팽창계수(coefficient of thermal expansion: CTE)를 갖게 되며, 이러한 상대적으로 높은 열팽창계수는 반송기판(20) 분리 후 가요성 기판(30)의 가장자리 말림과 같은 불량을 야기하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 가요성 기판으로부터 반송기판을 분리한 후의 종래의 가요성 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 단면도로서, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 가요성 기판(30) 상부에 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(D)를 형성한 후, 가요성 기판(30)으로부터 반송기판(20)을 분리한다.
이때, 가요성 기판(30)은, 투명성 및 광학적 등방성을 갖도록, 약 100nm 미만의 상대적으로 낮은 두께방향의 위상지연(Rth) 및 약 15ppm/℃ 이상의 상대적으로 높은 열팽창계수(CTE)를 갖는 폴리이미드(PI)로 이루어질 수 있다.
가요성 기판(30) 상부의 버퍼층(32)은 약 300℃에서 무기절연물질을 증착하여 형성되는데, 이 과정에서 가요성 기판(30)의 폴리이미드와 버퍼층(32)의 무기절연물질의 열팽창계수 차이에 의하여 가요성 기판(30)은 압축응력(compressive stress)를 갖게 된다.
이에 따라, 반송기판(20)을 가요성 기판(30)으로부터 분리한 후, 버퍼층(32)이 접촉하는 표시영역(DA)의 가요성 기판(30)은 버퍼층(32)의 지지에 의하여 평탄한 상태를 유지하지만, 버퍼층(32)이 접촉하지 않는 비표시영역(NDA)의 가요성 기판(30)은 상대적으로 높은 곡률 및 상대적으로 낮은 곡률반경(예를 들어 약 2.0mm 미만의 곡률반경)을 갖고 말리게 되며, 그 결과 모듈공정과 같은 후속공정 진행이 불가능하여 가요성 유기발광다이오드 표시장치(10)의 신뢰성 및 수율이 저하된다.
이를 개선하기 위하여, 약 15ppm/℃ 미만의 상대적으로 낮은 열팽창계수(CTE)를 갖는 폴리이미드를 이용하여 가요성 기판(30)을 형성할 수 있으나, 이 경우 가요성 기판(30)이 약 100nm 이상의 상대적으로 높은 두께방향의 위상지연(Rth) 및 광학적 이방성을 갖게 되어, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(10)의 광학적 특성이 저하되는 문제가 있다.
특히, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(10)가 하부발광방식(bottom emission type)인 경우, 외부광 반사 방지를 위하여 반송기판(20)이 분리된 가요성 기판(30) 배면의 표시영역(DA)에 편광판을 부착하는데, 가요성 기판(30)의 상대적으로 높은 두께방향의 위상지연(Rth)에 의하여 편광판을 통하여 방출되는 영상이 왜곡되는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 가요성 기판의 중앙부는 상대적으로 낮은 위상지연을 갖고 주변부는 상대적으로 낮은 열팽창계수를 갖도록 함으로써, 가요성 기판 가장자리의 말림 불량이 방지되어 수율 및 신뢰성이 개선되는 가요성 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 가요성 기판의 중앙부는 상대적으로 낮은 위상지연을 갖고 주변부는 상대적으로 낮은 열팽창계수를 갖도록 함으로써, 가요성 기판 가장자리의 말림 불량이 방지됨과 동시에 중앙부의 영상왜곡이 방지되어 시인성 및 영상품질이 개선되는 가요성 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 표시영역에 대응되는 중앙부와, 비표시영역에 대응되어 상기 중앙부를 둘러싸고 상기 중앙부와 상이한 두께방향의 위상지연 및 열팽창계수를 갖는 주변부를 포함하는 가요성 기판과, 상기 가요성 기판 상부에 배치되는 버퍼층과, 상기 버퍼층 상부의 상기 표시영역에 배치되는 박막트랜지스터를 포함하는 가요성 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 중앙부는 두께방향의 제1위상지연 및 제1열팽창계수를 갖고, 상기 주변부는 상기 제1위상지연보다 높은 두께방향의 제2위상지연 및 상기 제1열팽창계수보다 낮은 제2열팽창계수를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1위상지연은 100nm 미만이고, 상기 제2위상지연은 100nm 이상이고, 상기 제1열팽창계수는 15ppm/℃ 이상이고, 상기 제2열팽창계수는 15ppm/℃ 미만이고, 상기 가요성 기판은 폴리이미드로 이루어지고, 상기 버퍼층은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 가요성 표시장치는, 상기 가요성 기판 상부 또는 하부에 배치되는 편광판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가요성 표시장치는, 상기 박막트랜지스터 상부에 배치되는 보호층과, 상기 보호층 상부의 상기 표시영역에 배치되는 발광다이오드를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 반송기판 상부에, 표시영역에 대응되는 중앙부와, 비표시영역에 대응되어 상기 중앙부를 둘러싸고 상기 중앙부와 상이한 두께방향의 위상지연 및 열팽창계수를 갖는 주변부를 포함하는 가요성 기판을 형성하는 단계와, 상기 가요성 기판 상부에 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 버퍼층 상부의 상기 표시영역에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 가요성 기판으로부터 상기 반송기판을 제거하는 단계를 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 가요성 기판은 슬릿코팅 또는 노즐코팅에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 중앙부는 두께방향의 제1위상지연 및 제1열팽창계수를 갖고, 상기 주변부는 상기 제1위상지연보다 높은 두께방향의 제2위상지연 및 상기 제1열팽창계수보다 낮은 제2열팽창계수를 가질 수 있다.
그리고, 상기 가요성 표시장치의 제조방법은, 상기 가요성 기판 상부 또는 하부에 편광판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 가요성 기판의 중앙부는 상대적으로 낮은 위상지연을 갖고 주변부는 상대적으로 낮은 열팽창계수를 갖도록 함으로써, 주변부의 말림 불량이 방지되어 수율 및 신뢰성이 개선되는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 가요성 기판의 중앙부는 상대적으로 낮은 위상지연을 갖고 주변부는 상대적으로 낮은 열팽창계수를 갖도록 함으로써, 주변부의 말림 불량이 방지됨과 동시에 중앙부의 영상왜곡이 방지되어 시인성 및 영상품질이 개선되는 효과를 갖는다.
도 1은 가요성 기판으로부터 반송기판을 분리하기 전의 종래의 가요성 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 단면도.
도 2는 가요성 기판으로부터 반송기판을 분리한 후의 종래의 가요성 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 가요성 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 따른 가요성 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 가요성 유기발광다이오드 표시장치의 단면도.
이하, 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가요성 표시장치 및 그 제조방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 가요성 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(110)는, 가요성 기판(flexible substrate)(130), 박막트랜지스터(T), 발광다이오드(D)를 포함한다.
가요성 기판(130)은, 영상을 표시영역(DA)과, 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함하며, 폴리이미드(polyimide: PI) 등의 가요성(flexible) 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 가요성 기판(130)은, 표시영역(DA)에 대응되고 두께방향의 제1위상지연(thickness direction retardation)(Rth1) 및 제1열팽창계수(coefficient of thermal expansion)(CTE1)를 갖는 중앙부(130a)와, 비표시영역(NDA)에 대응되어 중앙부(130a)를 둘러싸고 제1위상지연(Rth1)보다 높은 두께방향의 제2위상지연(Rth2) 및 제1열팽창계수(CTE1)보다 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 갖는 주변부(130b)를 포함한다.
예를 들어, 제1위상지연(Rth1)은 약 100nm 미만일 수 있고, 제2위상지연(Rth2)은 약 100nm 이상일 수 있으며, 제1열팽창계수(CTE1)는 약 15ppm/℃ 이상일 수 있고, 제2열팽창계수(CTE2)는 약 15ppm/℃ 미만일 수 있다.
가요성 기판(130) 상부의 표시영역(DA)에는 버퍼층(132)이 형성되고, 버퍼층(132) 상부의 각 화소영역(미도시)에는 반도체층(134)이 형성된다.
버퍼층(132)은 무기절연물질로 이루어지고, 반도체층(134)은, 순수 반도체물질로 이루어지고 중앙에 위치하는 액티브영역과, 불순물 반도체물질로 이루어지고 액티브영역의 좌우에 위치하는 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
반도체층(134) 상부의 가요성 기판(130) 전면에는 게이트절연층(136)이 형성되고, 반도체층(134)에 대응되는 게이트절연층(136) 상부에는 게이트전극(138)이 형성된다.
게이트전극(138) 상부의 가요성 기판(130) 전면에는 층간절연층(140)이 형성되고, 반도체층(134)에 대응되는 층간절연층(140) 상부에는 서로 이격되는 소스전극(142) 및 드레인전극(144)이 형성된다.
층간절연층(140) 및 게이트절연층(136)은 반도체층(134)의 소스영역 및 드레인영역을 각각 노출하는 제1 및 제2콘택홀을 포함하고, 소스전극(142) 및 드레인전극(144)은 각각 제1 및 제2콘택홀을 통하여 반도체층(134)의 소스영역 및 드레인영역에 연결된다.
여기서, 반도체층(134), 게이트전극(138), 소스전극(142) 및 드레인전극(144)은 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)(T)를 구성한다.
박막트랜지스터(T) 상부의 가요성 기판(130) 전면에는 보호층(146)이 형성되고, 보호층(146) 상부의 표시영역(DA)에는 제1전극(148)이 형성된다.
보호층(146)은 박막트랜지스터(T)의 소스전극(142)을 노출하는 제3콘택홀을 포함하고, 제1전극(148)은 제3콘택홀을 통하여 소스전극(142)에 연결된다.
제1전극(148) 상부에는 제1전극(148)의 가장자리를 덮는 뱅크층(150)이 형성되는데, 뱅크층(150)은 제1전극(148)의 중앙을 노출하는 개구부를 포함한다.
뱅크층(150)의 개구부를 통하여 노출되는 제1전극(148) 상부에는 발광층(152)이 형성되는데, 발광층(152)은 적, 녹, 청색의 빛을 방출할 수 있다.
발광층(152) 상부의 가요성 기판(130) 전면에는 제2전극(154)이 형성되고, 제1전극(148), 발광층(152) 및 제2전극(154)은 발광다이오드(D)를 구성한다.
발광다이오드(D) 상부에는 씰층(156)이 형성되고, 씰층(156) 상부에는 보호필름(158)이 형성된다.
이러한 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)는, 박막트랜지스터(T)를 이용하여 발광다이오드(D)가 방출하는 빛의 세기를 제어함으로써, 영상의 계조(gray level)를 표시한다.
도시하지는 않았지만, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)가 상부발광방식(top emission type)인 경우, 씰층(156) 및 보호필름(158) 사이 또는 보호필름(158) 상부에 외부광 반사 방지를 위한 편광판이 형성될 수 있다.
이와 같은 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)에서는, 가요성 기판(130)의 중앙부(130a)가 상대적으로 낮은 두께방향의 제1위상지연(Rth1) 및 상대적으로 높은 제1열팽창계수(CTE1)를 갖고, 가요성 기판(130)의 주변부(130b)가 상대적으로 높은 두께방향의 제2위상지연(Rth2) 및 상대적으로 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 갖도록 함으로써, 반송기판(도 5a의 120) 분리 후에도 가요성 기판(130)의 가장자리 말림과 같은 불량을 방지할 수 있다.
여기서, 중앙부(130a)는 표시영역(DA) 내에만 형성되고, 주변부(130b)는 비표시영역(NDA)과 표시영역(DA)의 가장자리 일부에 형성될 수 있는데, 이것은 후속공정에서 형성되는 버퍼층(132)에 의하여 지지되는 부분인 표시영역(DA) 안쪽까지 상대적으로 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 갖도록 함으로써, 가요성 기판(130)의 가장자리 말림 불량을 방지하기 위한 것이다.
예를 들어, 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA) 사이의 경계는 버퍼층(132) 및 보호층(146)의 단부에 대응되고, 중앙부(130a) 및 주변부(130b) 사이의 경계는 버퍼층(132) 및 보호층(146)의 단부보다 안쪽에 형성되는 씰층(156) 및 보호필름(158)의 단부에 대응될 수 있으며, 그 결과 중앙부(130a) 및 주변부(130b) 사이의 경계는 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA) 사이의 경계 안쪽에 배치될 수 있다.
이에 따라, 열처리공정을 통한 버퍼층(132)의 무기절연물질과의 열팽창계수 차이에 의하여, 가요성 기판(130)의 중앙부(130a)는 상대적으로 큰 압축응력(compressive stress)를 갖게 되지만, 버퍼층(132)의 지지에 의하여 평탄한 상태를 유지한다.
그리고, 가요성 기판(130)의 주변부(130b)는 버퍼층(132)에 의하여 지지되지 않지만, 상대적으로 낮은 제2열팽창계수(CTE2)에 의하여 상대적으로 작은 압축응력을 갖게 되어 평탄한 상태를 유지한다.
따라서, 가요성 기판(130)의 가장자리 말림이 방지되어, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)의 신뢰성 및 수율이 개선된다.
또한, 영상을 표시하는 표시영역(DA)에 대응되는 가요성 기판(130)의 중앙부(130a)가 상대적으로 낮은 두께방향의 제1위상지연(Rth1) 및 광학적 등방성을 가지므로, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)의 외관품위가 개선된다.
이러한 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)의 제조방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 따른 가요성 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도로서, 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 설명한다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 폴리이미드(polyimide: PI) 등의 가요성(flexible) 물질을 이용하여 유리 등의 강성(rigid) 물질로 이루어지는 반송기판(carrier substrate)(120) 상부에 중앙부(130a) 및 주변부(130b)를 포함하는 가요성 기판(130)을 형성한다.
예를 들어, 중앙부(130a)는 표시영역(DA)에 대응하여 두께방향의 제1위상지연(Rth1) 및 제1열팽창계수(CTE1)를 갖고, 주변부(130b)는 비표시영역(NDA)에 대응하여 중앙부(130a)를 둘러싸고 제1위상지연(Rth1)보다 높은 두께방향의 제2위상지연(Rth2) 및 제1열팽창계수(CTE1)보다 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 가질 수 있다.
여기서, 제1위상지연(Rth1)은 약 100nm 미만일 수 있고, 제2위상지연(Rth2)은 약 100nm 이상일 수 있으며, 제1열팽창계수(CTE1)는 약 15ppm/℃ 이상일 수 있고, 제2열팽창계수(CTE2)는 약 15ppm/℃ 미만일 수 있다.
그리고, 슬릿코팅(slit coating) 또는 노즐코팅(nozzle coating)과 같은 코팅(coating)방법을 통하여 상이한 2가지 종류의 폴리이미드를 반송기판(120) 상부의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)에 각각 코팅함으로써, 중앙부(130a) 및 주변부(130b)를 포함하는 가요성 기판(130)을 형성할 수 있다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 가요성 기판(130) 상부의 표시영역(DA)에 버퍼층(132)을 형성하고, 버퍼층(132) 상부의 각 화소영역(미도시)에 액티브영역, 소스영역 및 드레인영역을 포함하는 반도체층(134)을 형성한다.
이후, 반도체층(134) 상부의 가요성 기판(130) 전면에 게이트절연층(136)을 형성하고, 반도체층(134)에 대응되는 게이트절연층(136) 상부에 게이트전극(138)을 형성한다.
이후, 게이트전극(138) 상부의 가요성 기판(130) 전면에 층간절연층(140)을 형성하고, 반도체층(134)에 대응되는 층간절연층(140) 상부에 서로 이격되는 소스전극(142) 및 드레인전극(144)을 형성한다.
층간절연층(140) 및 게이트절연층(136)은 반도체층(134)의 소스영역 및 드레인영역을 각각 노출하는 제1 및 제2콘택홀을 포함하고, 소스전극(142) 및 드레인전극(144)은 각각 제1 및 제2콘택홀을 통하여 반도체층(134)의 소스영역 및 드레인영역에 연결된다.
여기서, 반도체층(134), 게이트전극(138), 소스전극(142) 및 드레인전극(144)은 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
이후, 박막트랜지스터(T) 상부의 가요성 기판(130) 전면에 보호층(146)을 형성하고, 보호층(146) 상부의 표시영역(DA)에 제1전극(148)을 형성한다.
보호층(146)은 박막트랜지스터(T)의 소스전극(142)을 노출하는 제3콘택홀을 포함하고, 제1전극(148)은 제3콘택홀을 통하여 소스전극(142)에 연결된다.
이후, 제1전극(148) 상부에 제1전극(148)의 가장자리를 덮고 제1전극(148)의 중앙을 노출하는 개구부를 포함하는 뱅크층(150)을 형성하고, 뱅크층(150)의 개구부를 통하여 노출되는 제1전극(148) 상부에 발광층(152)을 형성하고, 발광층(152) 상부의 가요성 기판(130) 전면에 제2전극(154)을 형성한다.
여기서, 제1전극(148), 발광층(152) 및 제2전극(154)은 발광다이오드(D)를 구성한다.
이후, 발광다이오드(D) 상부에 씰층(156)을 형성하고, 씰층(156) 상부에 보호필름(158)을 형성한다.
도 5c에 도시한 바와 같이, 레이저조사(laser irradiation) 등을 통하여 가요성 기판(130)으로부터 반송기판(120)을 제거한다.
이때, 가요성 기판(130)의 중앙부(130a)가 상대적으로 낮은 두께방향의 제1위상지연(Rth1) 및 상대적으로 높은 제1열팽창계수(CTE1)를 갖고, 가요성 기판(130)의 주변부(130b)가 상대적으로 높은 두께방향의 제2위상지연(Rth2) 및 상대적으로 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 가지므로, 반송기판(120)의 분리 후에도 가요성 기판(130)의 가장자리 말림과 같은 불량을 방지할 수 있으며, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)의 신뢰성, 수율 및 외관품위가 개선된다.
한편, 다른 실시예에서는 가요성 기판의 배면에 편광판을 형성하여 시인성 및 표시품질을 개선할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 가요성 유기발광다이오드 표시장치의 단면도로서, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(210)는, 가요성 기판(230), 박막트랜지스터(T), 발광다이오드(D)를 포함한다.
가요성 기판(230)은, 영상을 표시영역(DA)과, 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함하며, 폴리이미드(PI) 등의 가요성(flexible) 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 가요성 기판(230)은, 표시영역(DA)에 대응되고 두께방향의 제1위상지연(Rth1) 및 제1열팽창계수(CTE1)를 갖는 중앙부(230a)와, 비표시영역(NDA)에 대응되어 중앙부(230a)를 둘러싸고 제1위상지연(Rth1)보다 높은 두께방향의 제2위상지연(Rth2) 및 제1열팽창계수(CTE1)보다 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 갖는 주변부(230b)를 포함한다.
예를 들어, 제1위상지연(Rth1)은 약 100nm 미만일 수 있고, 제2위상지연(Rth2)은 약 100nm 이상일 수 있으며, 제1열팽창계수(CTE1)는 약 15ppm/℃ 이상일 수 있고, 제2열팽창계수(CTE2)는 약 15ppm/℃ 미만일 수 있다.
가요성 기판(230) 상부의 표시영역(DA)에는 무기절연물질로 이루어지는 버퍼층(232)이 형성되고, 버퍼층(232) 상부의 각 화소영역(미도시)에는 액티브영역, 소스영역 및 드레인영역을 포함하는 반도체층(234)이 형성된다.
반도체층(234) 상부의 가요성 기판(230) 전면에는 게이트절연층(236)이 형성되고, 반도체층(234)에 대응되는 게이트절연층(236) 상부에는 게이트전극(238)이 형성된다.
게이트전극(238) 상부의 가요성 기판(230) 전면에는 층간절연층(240)이 형성되고, 반도체층(234)에 대응되는 층간절연층(240) 상부에는 서로 이격되는 소스전극(242) 및 드레인전극(244)이 형성된다.
층간절연층(240) 및 게이트절연층(236)은 반도체층(234)의 소스영역 및 드레인영역을 각각 노출하는 제1 및 제2콘택홀을 포함하고, 소스전극(242) 및 드레인전극(244)은 각각 제1 및 제2콘택홀을 통하여 반도체층(234)의 소스영역 및 드레인영역에 연결된다.
여기서, 반도체층(234), 게이트전극(238), 소스전극(242) 및 드레인전극(244)은 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
박막트랜지스터(T) 상부의 가요성 기판(230) 전면에는 보호층(246)이 형성되고, 보호층(246) 상부의 표시영역(DA)에는 제1전극(248)이 형성된다.
보호층(246)은 박막트랜지스터(T)의 소스전극(242)을 노출하는 제3콘택홀을 포함하고, 제1전극(248)은 제3콘택홀을 통하여 소스전극(242)에 연결된다.
제1전극(248) 상부에는 제1전극(248)의 가장자리를 덮고 제1전극(248)의 중앙을 노출하는 개구부를 포함하는 뱅크층(250)이 형성되고, 뱅크층(250)의 개구부를 통하여 노출되는 제1전극(248) 상부에는 발광층(252)이 형성되고, 발광층(252) 상부의 가요성 기판(230) 전면에는 제2전극(254)이 형성된다.
여기서, 제1전극(248), 발광층(252) 및 제2전극(254)은 발광다이오드(D)를 구성한다.
발광다이오드(D) 상부에는 씰층(256)이 형성되고, 씰층(256) 상부에는 보호필름(258)이 형성된다.
그리고, 가요성 기판(230) 하부에는 편광판(260)이 형성된다.
이러한 가요성 유기발광다이오드 표시장치(110)는, 박막트랜지스터(T)를 이용하여 발광다이오드(D)가 방출하는 빛의 세기를 제어함으로써, 영상의 계조(gray level)를 표시한다.
이와 같은 가요성 유기발광다이오드 표시장치(210)에서는, 가요성 기판(230)의 중앙부(230a)가 상대적으로 낮은 두께방향의 제1위상지연(Rth1) 및 상대적으로 높은 제1열팽창계수(CTE1)를 갖고, 가요성 기판(230)의 주변부(230b)가 상대적으로 높은 두께방향의 제2위상지연(Rth2) 및 상대적으로 낮은 제2열팽창계수(CTE2)를 갖도록 함으로써, 반송기판 분리 후에도 가요성 기판(230)의 가장자리 말림과 같은 불량을 방지할 수 있다.
즉, 열처리공정을 통한 버퍼층(232)의 무기절연물질과의 열팽창계수 차이에 의하여, 가요성 기판(230)의 중앙부(230a)는 상대적으로 큰 압축응력(compressive stress)를 갖게 되지만, 버퍼층(232)의 지지에 의하여 평탄한 상태를 유지한다.
그리고, 가요성 기판(230)의 주변부(230b)는 버퍼층(232)에 의하여 지지되지 않지만, 상대적으로 낮은 제2열팽창계수(CTE2)에 의하여 상대적으로 작은 압축응력을 갖게 되어 평탄한 상태를 유지한다.
따라서, 가요성 기판(230)의 가장자리 말림이 방지되어, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(210)의 신뢰성 및 수율이 개선된다.
또한, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(210)가 하부발광방식(bottom emission type)인 경우, 편광판(260)에 의하여 입사된 외부광이 가요성 유기발광다이오드 표시장치(210)에서 반사되어 방출되는 것을 차단함으로써, 가요성 유기발광다이오드 표시장치(210)의 시인성이 개선된다.
이때, 편광판(260)은 가요성 기판(230)의 중앙부(230a)에 대응되어 부착되는데, 중앙부(230a)가 상대적으로 낮은 두께방향의 제1위상지연(Rth1)을 가지므로, 가요성 기판(230) 및 편광판(260)을 통과하여 방출되는 영상의 왜곡이 방지되어 영상품질이 개선된다.
본 발명의 실시예에서는 가요성 표시장치가 유기발광다이오드 표시장치인 것을 예로 들어 설명하였으나, 다른 실시예에서는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 플라즈마 표시장치(plasma display panel: PDP) 또는 전계방출 표시장치(field emission display: FED)에 상이한 두께방향의 위상지연 및 열팽창계수의 중앙부 및 주변부를 포함하는 가요성 기판을 적용할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 가요성 유기발광다이오드 표시장치
120: 반송기판 130: 가요성 기판
130a: 중앙부 130b: 주변부
132: 버퍼층 T: 박막트랜지스터
D: 발광다이오드

Claims (11)

  1. 표시영역에 대응되는 중앙부와, 비표시영역에 대응되어 상기 중앙부를 둘러싸고 상기 중앙부와 상이한 두께방향의 위상지연 및 열팽창계수를 갖는 주변부를 포함하는 가요성 기판과;
    상기 가요성 기판 상부에 배치되는 버퍼층과;
    상기 버퍼층 상부의 상기 표시영역에 배치되는 박막트랜지스터
    를 포함하고,
    상기 중앙부는 사각형 형상을 갖고,
    상기 주변부는 상기 중앙부를 둘러싸는 사각링 형상을 갖는 가요성 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙부는 두께방향의 제1위상지연 및 제1열팽창계수를 갖고,
    상기 주변부는 상기 제1위상지연보다 높은 두께방향의 제2위상지연 및 상기 제1열팽창계수보다 낮은 제2열팽창계수를 갖는 가요성 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1위상지연은 100nm 미만이고, 상기 제2위상지연은 100nm 이상이고, 상기 제1열팽창계수는 15ppm/℃ 이상이고, 상기 제2열팽창계수는 15ppm/℃ 미만이고,
    상기 가요성 기판은 폴리이미드로 이루어지고,
    상기 버퍼층은 무기절연물질로 이루어지는 가요성 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 기판 상부 또는 하부에 배치되는 편광판을 더 포함하는 가요성 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터 상부에 배치되는 보호층과;
    상기 보호층 상부의 상기 표시영역에 배치되는 발광다이오드
    를 더 포함하는 가요성 표시장치.
  6. 반송기판 상부에, 표시영역에 대응되는 중앙부와, 비표시영역에 대응되어 상기 중앙부를 둘러싸고 상기 중앙부와 상이한 두께방향의 위상지연 및 열팽창계수를 갖는 주변부를 포함하는 가요성 기판을 형성하는 단계와;
    상기 가요성 기판 상부에 버퍼층을 형성하는 단계와;
    상기 버퍼층 상부의 상기 표시영역에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 가요성 기판으로부터 상기 반송기판을 제거하는 단계
    를 포함하고,
    상기 중앙부는 사각형 형상을 갖고,
    상기 주변부는 상기 중앙부를 둘러싸는 사각링 형상을 갖는 가요성 표시장치의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가요성 기판은 슬릿코팅 또는 노즐코팅에 의하여 형성되는 가요성 표시장치의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙부는 두께방향의 제1위상지연 및 제1열팽창계수를 갖고,
    상기 주변부는 상기 제1위상지연보다 높은 두께방향의 제2위상지연 및 상기 제1열팽창계수보다 낮은 제2열팽창계수를 갖는 가요성 표시장치의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 가요성 기판 상부 또는 하부에 편광판을 형성하는 단계를 더 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙부 및 상기 주변부 사이의 경계는 상기 표시영역 및 상기 비표시영역 사이의 경계 안쪽에 배치되는 가요성 표시장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광다이오드 상부에 배치되는 씰층과;
    상기 씰층 상부에 배치되는 보호필름
    을 더 포함하고,
    상기 표시영역 및 상기 비표시영역 사이의 경계는 상기 버퍼층 및 상기 보호층의 단부에 대응되고,
    상기 중앙부 및 상기 주변부 사이의 경계는 상기 씰층 및 상기 보호필름의 단부에 대응되는 가요성 표시장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101829313B1 (ko) * 2011-11-03 2018-02-20 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 장치
TWI491624B (zh) * 2012-06-01 2015-07-11 Lg Chemical Ltd 樹脂組成物、使用其所形成之光學膜、包含其之偏光板、以及包含其之液晶顯示裝置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158578A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Japan Aviation Electronics Industry Ltd フレキシブル回路基板、アクチュエータ素子およびフレキシブル回路基板の作製方法

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