KR102430576B1 - 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기재의 할당된 패널 영역에 결함이 발생할 때, 패드 영역 재정의로 기재 사용 수율을 향상시킨 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 국소적인 결함 영역만을 제외하여, 기재의 진행 방향에서 길이를 조정하여 수리 패널 영역의 재설정으로 기재의 유효 영역을 최대한 사용할 수 있다.

Description

플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법{Flexible Display And Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 기재의 할당된 패널 영역에 결함이 발생할 때, 패드 영역 재정의로 기재 사용 수율을 향상시킨 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Emitting Display Device), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Device), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광 혹은 그 밖의 광학 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면 표시 장치로서의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 요구는 증진되어, 최근에는 평면 표시 장치를 플렉서블한 형태로 이용하고자 하는 요구가 있다.

플렉서블한 형태를 유지하기 위해, 글래스 기판을 대체하여 플라스틱 기재를 이용하고, 각 상기 플라스틱 기재 상에 롤투롤(roll to roll) 공정에서, 장치의 구성 요소인 각 층을 증착하여 진행하고 있다.

하기 도면을 참조하여 일반적인 롤투롤 공정을 설명한다.

도 1은 일반적인 롤투롤 공정에 이용되는 기재와 상기 기재 상 패널 영역의 불량 처리 방법을 나타낸 평면도이다.

도 1과 같이, 일반적인 롤투롤 공정에서는 일정한 폭을 갖는 원장 기재(10)가 두루마리 형태로 말려져 있으며, 기재(10)의 진행 방향으로 각 패널 영역(P1, P2, P3…)의 크기 조절이 가능하다.

여기서, 상기 패널 영역은 임의로 정해져 있으며, 이에 따라 각 패널 영역의 가장자리에 패드 전극이 구비된다.

그런데, 상기 롤투롤 공정에서, 각 층의 증착을 완료한 후, 이물 등을 검사하는데, 이 과정에서 결함이 발생한 패널(P1, P3)의 경우, 가장 자리의 패드 전극을 갖는 패널 영역을 단위로 구동이 이루어지며, 전체 패널 영역 단위로 기능 및 동작하기 때문에, 패널 영역의 일 부분이라도 결함이 있을 경우, 전체 패널 영역을 사용하지 못하는 문제가 있다. 이는 기재의 사용 효율을 떨어뜨리는 주요 원인이 되며, 비용 상승의 주원인이 된다.

상술한 롤투롤 공정은 공정시 파티클이나 필름 기재의 돌기 등 위험 인자들이 있으며, 특히, 롤투롤 공정에 특화된 스트레치형 디스플레이(stretch display) 등에서는 패널 영역의 사이즈가 크기 때문에, 결함에 따른 불량으로 패널 영역 전체를 사용할 수 없는 문제가 있어, 이를 해결하고자 하는 요구가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기재의 할당된 패널 영역에 결함이 발생할 때, 패드 영역 재정의로 기재 사용 수율을 향상시킨 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 국소적인 결함 영역만을 제외하여, 기재의 진행 방향에서 길이를 조정하여 수리 패널 영역의 재설정으로 기재의 유효 영역을 최대한 사용할 수 있다.

이를 위한 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 수평 배열된 제 1 내지 제 3 서브 화소를 포함한 화소를 복수개 매트릭스 상으로 갖는 기판과, 상기 기판 상에 서로 교차하는 복수개의 제 1 배선 및 제 2 배선과, 상기 화소마다 상기 제 1 배선과 접속된 연결 패드 전극 및 상기 제 1, 제 2 배선 사이의 교차점에 위치한 박막 트랜지스터를 포함한다.

상기 연결 패드 전극과 상기 제 1 배선의 층간에는 버퍼층이 더 구비되며, 상기 버퍼층은 상기 화소마다 상기 연결 패드 전극 일부를 노출하는 접속 홀을 구비할 수 있다.

상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들에 각각 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 유기 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 유기 발광 다이오드 상부를 덮는 보호층을 더 포함할 수 있다.

그리고, 터치 전극 어레이를 표면에 갖는 배리어 필름을 더 포함하며, 상기 터치 전극 어레이는 상기 보호층과 대향되며, 상기 보호층과 터치 전극 어레이 사이의 접착층에 의해 부착될 수 있다.

상술한 플렉서블 디스플레이의 제조 방법은, 기판 상의 각 화소의 결함을 판단하는 단계와, 결함이 있다고 판단된 화소와 인접 화소의 연결 패드 전극의 하측을 노출하도록 상기 기판의 배면에 관통홀을 형성하는 단계 및 상기 관통홀을 통해 상기 연결 패드 전극과 접속되는 패드 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법은, 롤러블 공정 관점에서 사펴보면, 수평 배열된 제 1 내지 제 3 서브 화소를 포함한 화소를 복수개 매트릭스 상으로 갖는 패널 영역을 기재의 진행 방향으로 설정하는 단계와, 상기 기재의 각 패널 영역에, 상기 화소마다 상기 제 1 배선과 접속된 연결 패드 전극을 형성하는 단계와, 상기 기재의 각 패널 영역에, 서로 교차하는 복수개의 제 1 배선 및 제 2 배선을 형성하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 배선 사이의 교차점에 위치한 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소마다 각각 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 유기 발광 다이오드를 형성하는 단계와, 상기 유기 발광 다이오드를 덮는 보호층을 형성하는 단계와, 배리어 필름의 일면에 터치 전극 어레이를 형성하는 단계 및 상기 터치 전극 어레이와 상기 보호층이 대향되도록 사이에 접착층을 개재하여 부착하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 배선 형성하는 단계에서, 상기 각 패널 영역의 가장 자리에 제 1 배선 패드 전극과 제 2 배선 패드 전극을 형성할 수 있다.

또한, 기재의 각 패널 영역마다 각 화소의 결함을 판단하는 단계와, 결함이 있다고 판단된 화소를 포함하여, 상기 기재의 화소와 동일 열의 화소들을 데드 영역으로 정의하는 단계와, 상기 기재의 진행 방향에서 상기 데드 영역과 인접한 화소들의 연결 패드 전극의 하측을 노출하도록 상기 기판의 배면에 관통홀을 형성하는 단계 및 상기 관통홀을 통해 상기 연결 패드 전극과 접속되는 수리 패드 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 수리 패드 전극은 상기 제 1 배선 패드 전극과 다른 열에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 수리 패드 전극의 형성 후, 수리 패드 전극과 상기 제 2 배선 패드 전극의 경계로, 수리 패널 영역이 정의될 수 있다.

본 발명의 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 결함 부분을 제외한 영역에서 패널 영역을 정의함으로써 수율 및 기재 효율을 향상시킬 수 있다. 국소적인 결함 영역만을 제외하여, 기재의 진행 방향에서 길이를 조정하여 수리 패널 영역의 재설정으로 기재의 유효 영역을 최대한 사용할 수 있다.

둘째, 롤 방향의 수직으로 임의 위치를 절단하여도 백플레인 기능이 가능하여 다양한 사이즈의 디스플레이 구현이 가능하다. 즉, 이를 위해, 패널 영역 내에 미리 각 화소 내에 제 1 배선과 연결된 패드 전극을 형성하고, 결함시 발생되었을 때, 결함 영역 주변에서, 다시 연결 패드 전극과 연결된 수리 패드 전극을 형성하여, 크기 조정된 수리 패널 영역을 설정할 수 있다.

도 1은 일반적인 롤투롤 공정에 이용되는 기재와 상기 기재 상 패널 영역의 불량 처리 방법을 나타낸 평면도
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 롤투롤 공정에 이용하는 기재의 불량 검출과, 검출 후 패널 영역 조정을 나타낸 평면도
도 3은 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 이용되는 기재와, 기재 컷팅 후 백플레인 기판의 여러 형태를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 패드가 재정의된 화소와 인접 화소를 나타낸 평면도
도 5a는 도 4의 I~I' 선상의 단면도
도 5b는 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 있어서, 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드의 연결부를 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 수리된 패널 영역과 이의 대응되는 패드 전극과 TCP 연결을 나타낸 평면도
도 7은 도 6의 수리된 패널 영역에서, TCP 연결을 나타낸 단면도
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 수리 패드 전극 형성 방법을 나타낸 공정 단면도

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 롤투롤 공정에 이용하는 기재의 불량 검출과, 검출 후 패널 영역 조정을 나타낸 평면도이다.

본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 기재(1000) 상에 롤투롤(roll to roll) 공정으로 구성 요소들을 형성하는 것으로, 기재(1000)를 감았다 풀었다 하며, 증착 및 패터닝의 공정이 이루어지는 것으로, 플렉서블 디스플레이를 제조하는 전체 공정에 요구되는 물류 공간 감소와 재료비 감소 등의 이점이 있다.

또한, 도 2a와 같이, 기재(1000)의 설정된 패널 영역(P1~P5)에, 양불량을 검출한 후, 불량이 검출된 기재의 패널 영역(P1, P4) 혹은 이와 인접한 패널 영역(P3)에서, 국소 부분만을 데드 영역으로 설정하고, 도 2b와 같이, 다시 나머지 영역에서 유효한 영역을 수리 패널 영역(P1', P3', P4', RP)으로 재설정하여, 기재(1000)의 효율 및 수율을 향상시킬 수 있다.

일반적인 롤투롤 공정에서 이러한 패널 영역의 재설정이 불가능했던 이유는, 기재의 진행 방향으로 각 패널 영역에 구비된 제 1 배선(120)의 경우, 이들의 패드 전극은 각 제 1 배선의 단부에 위치하며, 상기 복수개의 패드 전극을 블록으로 하여, 블록 단위로 제 1 배선 드라이버 IC에 부착된다. 여기서, 상기 제 1 배선(120)과 그 단부의 제 1 배선 패드 전극(1200)은 패널 영역 주기로 형성되는 것이다. 따라서, 도 2a와 같이, 패널 영역 일부에 결함이 발생하는 경우, 패널 영역에서, 결함 부위를 데드 영역으로 판단시 데드 영역의 일측의 제 2 배선 패드 전극(1340)을 구비하겠지만, 타측의 패드 전극이 부재하여, 타측은 신호를 인가할 수단이 없어, 정상 패널로 구동할 수 없는 것이다. 특히, 패널 영역 P4와 같이, 결함이 패드 전극에 인접하여 위치하는 경우, 해당 패널 영역 전체가 이용 불가하여 초기 패드 전극 설정만으로 패널 영역을 정의하는 롤투롤 방식의 경우에는 패널 영역 전체에 대한 수리가 불가능한 문제가 있다.

본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 패널 영역에 구비된 매 화소마다 연결 패드 전극을 미리 형성하고, 패널 영역의 조정이 필요(수리 패널 영역의 재설정이 필요)할 때, 재설정 영역의 가장자리에 대응하여, 도 2b와 같이, 연결 패드 전극과 접속되는 수리 패드 전극(210)을 형성함으로써 수리 패널 영역의 재설정이 가능하게 하며, 이로써, 기재의 결함 부위의 국소적인 영역을 제외한 전 영역을 사용할 수 있어, 기재 효율 향상 면에서 큰 이점이 있는 것이다.

즉, 일반적인 롤투롤 공정에서는, 수리가 불가능한 영역이 포함된 패널 영역의 경우 불량으로 판정되어 불량 판정된 전체 패널 영역의 면적 모두 사용이 어려웠지만, 본 발명에서는 도 2b와 같이, 불량이 발생한 국소 영역만을 데드 영역으로 판단시켜 유효 영역에서 제외하고, 나머지 영역을 정상 패널 영역으로 이용하고자 한다.

여기서, 정상 패널 영역(P2, P5)은 패널 영역의 크기 변경없이 그대로 이용 가능하다.

또한, 수리 패널 영역(RP, P4')의 경우에는, 제 1 배선(120)에 대응된 제 1 배선 패드 전극(1200)이 부재시, 수리 패널 영역의 가장자리(도면 상에서는 기재의 폭 방향)의 화소에 구비된 내부 연결 패드 전극과 접속시키는 수리 패드 전극(210)을 적용하여, 수리 패널 영역(RP, P4')의 수리 패널 영역을 재설정할 수 있다. 여기서, 크기 조정된 패널 영역(P1', P3')의 경우, 도 2a와 같이, 좌측변에 제 1 배선 패드 전극(1200)을 갖는 경우, 그 크기가 조정되더라도, 원래의 제 1 배선 패드 전극(1200)을 그대로 이용할 수도 있다.

상기 제 2 배선(134)에 대해서는 그 단부에 제 2 배선 패드 전극(1340)이 규칙적으로 구비되며, 데드 영역(DA)만을 제외한다면, 상기 제 2 배선 패드 전극(1340)의 나머지 영역은 그대로 유효하게 이용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 이용되는 기재와, 기재 컷팅 후 백플레인 기판의 여러 형태를 나타낸 사시도이다.

도 3과 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 이용되는 기재는 초기 패널 영역의 크기 외에, 다른 크기로 패널 영역(100a, 100b)을 정의할 수 있으며, 이 경우, 상기 연결 패드 전극과 수리 패드 전극(210)의 접속을 통해 패드 영역을 재설정할 수 있으며, 재설정된 패드 영역을 가장자리로 하여 재설정된 패널 영역(100a, 100b)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 재설정된 패널 영역(100a, 100b)은 후술하는 플렉서블 디스플레이가 형성되는 단위인 기판(100)이며, 이는 기재(1000)를 스크라이빙 혹은 절단하여 나누어지는 것이다.

또한, 결함이 발생되지 않은 기재에 대해서도 적용 가능한 것으로, 예를 들어, 기재에 대해 여러 크기의 패널 영역을 적용하고자 하는 경우와 이미 설정된 패널 영역과 다른 크기의 패널 영역을 설정하는 경우 유리하다.

이 경우, 상기 기재의 진행 방향을 따른 제 1 배선은 패널 영역마다 구분없이 연속되어 형성되어 있으며, 화소에 미리 구비되어 있는 연결 패드 전극과의 선택적 접속 영역으로 패드 영역의 재설정이 가능하다. 또한, 이 경우에는, 미리 패널 영역별로 제 1 배선에 대한 패드 전극을 구비하지 않을 수 있다.

한편, 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 대하여, 제 1 배선과 교차하는 방향의 제 2 배선은 기재 폭 방향으로 배치되며, 각각 패드 전극을 구비하며, 복수개의 제 2 배선을 블록으로 하여, 블록마다 제 2 배선 드라이버 IC가 배치된다.

통상, 기재(1000)의 진행 방향을 따른 제 1 배선은 게이트 배선으로, 이에 연결된 제 1 배선 드라이버 IC(310)는 게이트 드라이버 IC라 하며, 제 1 배선에 교차하는 제 2 배선은 데이터 배선으로, 제 2 배선 드라이버 IC는 데이터 드라이버 IC라 하며, 상술한 설명들에서 재설정된 패드 전극에 의해, 게이트 드라이버 IC의 접속위치가 변경될 수 있지만, 반드시 이에 한한 것은 아니며, 기재의 진행 방향으로 제 2 배선을 갖는 경우, 데이터 패드 전극의 위치 조정도 가능하며, 이에 따라 데이터 드라이버 IC의 위치 조정을 택할 수도 있다.

도면은 편의상 상기 제 1 배선 드라이버 IC(310)만을 각 패널 영역(100a, 100b)에 도시하였으나, 상측변에 복수개의 제 2 배선 드라이버 IC(320)가 구비될 수 있다.

이하, 구체적인 도면을 참조하여 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 구조를 자세히 살펴본다.

도 4는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 패드가 재정의된 화소와 인접 화소를 나타낸 평면도이며, 도 5a는 도 4의 I~I' 선상의 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 있어서, 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드의 연결부를 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 5b와 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 수평 배열된 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP)를 포함한 화소(P)를 복수개 매트릭스 상으로 갖는 기판(100)과, 상기 기판 상에 서로 교차하는 복수개의 제 1 배선(120) 및 제 2 배선(134)과, 상기 화소(P)마다 상기 제 1 배선(120)과 접속된 연결 패드 전극(110) 및 상기 제 1, 제 2 배선(120, 134) 사이의 교차점에 위치한 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다.

여기서, 상기 기판(100)은 가요성 있는 플라스틱 필름으로, 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리 에스테르를 포함하는 공중합체, 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리 이미드를 포함하는 공중합체, 올레핀계 공중합체, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 또는 폴리아크릴산을 포함하는 공중합체, 폴리스티렌(polystyrene) 또는 폴리스테린을 포함하는 공중합체, 폴리설페이트(polysulfate) 또는 폴리설페이트를 포함하는 공중합체, 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 폴리 카보네이트를 포함하는 공중합체, 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 폴리아믹산을 포함하는 공중합체, 폴리아민(polyamine) 및 폴리아믹산을 포함하는 공중합체, 폴리비닐 알콜(polyvinylalcohol), 폴리 알릴아민(polyallyamine)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 기판(100)의 두께는 5㎛ 내지 100㎛이며, 바람직하게는 20㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 또한, 그 표면에 직접적인 어레이 공정을 진행하므로, 일정 이상의 내열성과 내압성을 가진다.

또한, 상기 연결 패드 전극(110)과 상기 제 1 배선(120)의 층간에는 버퍼층(105)이 더 구비되며, 상기 버퍼층(105)은 상기 화소마다 상기 연결 패드 전극 일부를 노출하는 접속 홀(105a)을 구비한다.

상기 제 1 배선(120)은 기재(도 2b의 1000)의 진행 방향을 따른 배선으로, 게이트 배선일 수 있으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 기재의 진행 방향에 대해 데이터 배선을 구비하는 경우에는, 데이터 배선일 수 있다. 이하의 설명 예에서는 제 1 배선을 게이트 배선으로 가정하여 설명한다. 또한, 이 경우, 상기 제 1 배선(120)은 게이트 전극(120a)과 동일층에 위치하며, 상기 게이트 전극(120a)은 제 1 배선(120)에서 돌출되어 형성될 수 있다.

한편, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(120a)과 상기 게이트 전극(120a) 상부에 게이트 절연막(132a)을 개재하여 상기 게이트 전극(120a)과 중첩하는 반도체층(133)과, 상기 반도체층(133)의 양측에 접속한 소오스 전극(134a) 및 드레인 전극(134b)을 포함한다. 여기서, 상기 소오스 전극(134a) 및 드레인 전극(134b)은 상기 제 2 배선(134)과 동일층에 위치하며, 함께 패터닝될 수 있다.

또한, 상기 반도체층(133)과 상기 소오스 전극(134a)과 드레인 전극(134b)의 층간에는 접속부를 제외하여 제 1 층간 절연막(132b)을 포함한다. 여기서, 132는 상기 소오스/드레인 전극(134a, 134b) 하측의 게이트 절연막(132a)과 제 1 층간 절연막(132b)을 통칭한 것이다.

한편, 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 표시 패널의 형태로 유기 발광 표시 패널을 이용하는데, 이는 자발광 소자로, 광원을 생략할 수 있어, 플렉서블화가 용이한 점에서 이에 따른 것으로, 만일 다른 형태의 자발광 소자가 가능하다면, 다른 형태의 표시 패널에도 적용 가능하다.

또한, 수광 소자로 표시 패널을 이용하는 경우에도 롤투롤 공정을 적용한다면, 이에도 적용할 수 있을 것이다.

도시된 예와 같이, 표시 패널로 유기 발광 표시 패널을 이용할 경우, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들에 각각 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 연결되는 유기 발광 다이오드(OLED)를 더 포함한다. 여기서, 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(134b)과 유기 발광 다이오드의 제 1 전극(138) 사이에는 접속부를 제외하여는 그 사이의 층간에 제 2 층간 절연막(135)이 개재될 수 있다.

상기 유기 발광 다이오드(OLED)는 예를 들어, 상기 드레인 전극(134b)과 접속된 제 1 전극(138)과, 각 화소의 발광부를 정의하는 뱅크(140)와, 상기 발광부에 채워진 유기 발광층(150) 및 상기 유기 발광층(150) 상부의 제 2 전극(160)을 포함한다.

여기서, 유기 발광 다이오드(OLED)는 수분에 취약하므로, 상부의 가장자리를 완전히 덮는 보호층(170)을 형성한다. 상기 보호층(170)은 예를 들어, 무기막과, 유기막이 한 쌍 이상 교번적층된 스택으로 형성될 수 있으며, 유기 발광 다이오드의 인캡슐레이션 기능을 한다. 이러한 보호층(170)은 전체 스택이 약 10㎛ 이하로, 종래 글래스 등의 봉지 기판을 사용한 구조 대비 두께를 현저히 줄일 수 있게 한다.

또한, 상기 보호층(170) 상측에는 플렉서블 디스플레이의 어플리케이션의 형태로 터치 감지가 가능하도록 배리어 필름(200)의 일 표면에, 터치 전극 어레이(190)을 형성하여, 상기 터치 전극 어레이(190)가 보호층(170)과 대면하도록 한 후, 보호층(170)과 터치 전극 어레이(190) 사이에 접착층(180)을 도포하며, 보호층(170) 상에 상기 터치 전극 어레이(190)를 갖는 배리어 필름(200)을 부착시킬 수 있다.

한편, 도시된 도 4 및 도 5의 본 발명의 플렉서블 디스플레이는 수리된 패널 영역으로 패널 영역이 재설정된 것으로, 상기 수리된 패널 영역의 에지부의 화소에 각각 수리 패드 전극(210)이 연결 패드 전극(110)과 접속되어 구비된다.

이러한 수리 패드 전극(210)의 접속은 먼저, 기설정된 패널 영역에서의 화소별 결함 여부를 판단한 후 이루어지는 것으로, 초기 패널 영역과 수리된 패널 영역은 그 패널 에지가 달라질 수 있다.

상기 결함을 판단한 후에, 결함이 있다고 판단된 화소를 포함하여, 상기 기재(1000)의 화소(P)와 동일 열의 화소들을 데드 영역으로 정의한다.

이어, 상기 기재(1000)의 진행 방향에서 상기 데드 영역과 인접한 화소들의 연결 패드 전극의 하측을 노출하도록 상기 기판(100)의 배면에 관통홀(205)을 형성한다.

이어, 상기 관통홀(205)을 통해 상기 연결 패드 전극(110)과 접속되는 수리 패드 전극(210)을 형성한다.

여기서, 상기 수리 패드 전극(210)은 기설정 패드 영역에 구비되며, 상기 제 1 배선(120)의 단부에 위치하는 제 1 배선 패드 전극과 다른 열에 위치할 수 있다.

도 6은 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 수리된 패널 영역과 이의 대응되는 패드 전극과 TCP 연결을 나타낸 평면도이며, 도 7은 도 6의 수리된 패널 영역에서, TCP 연결을 나타낸 단면도이다.

도 6과 같이, 수리된 패널 영역에서도 기재(1000)의 폭 방향에 위치한 제 2 배선에 대한 제 2 배선 패드 전극은 그대로 유효하며, 상기 제 2 배선 패드 전극은 복수개씩 블록화되어 각각 하나씩 드라이버 IC(325)를 포함한 제 2 TCP(Tape Carrier Package)(320)에 연결된다. 이 경우, 상기 제 2 TCP(320)는 블록에 포함된 각 제 2 배선들에 동시적으로 다른 신호를 인가할 수 있도록, 각 제 2 배선에 연결된다.

또한, 수리된 패널 영역에서, 결함 검사 후 형성된 수리 패드 전극(210)이 위치한 부분은 제 1 배선에 대한 패드 영역이 되어, 상기 복수개의 수리 패드 전극(210)을 포함하는 블록 단위로 드라이버 IC(315)를 포함한 제 1 TCP(310)에 연결된다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 배선의 형성과, 제 1, 제 2 배선 패드 전극의 형성은 기재(1000) 상에서 이루어질 수 있으며, 결함 검사가 기재(1000) 상에 이루어질 때는, 상기 수리 패드 전극(210)의 형성은 기재(1000)에서 스크라이빙 하기 전 이루어질 수 있으며, 혹은 패널 영역 단위로 스크라이빙 후에도 이루어질 수도 있다. 스크라이빙하기 전 수리 패드 전극(210) 형성시 결함 발생 영역을 먼저 데드 영역으로 판단하고, 상기 데드 영역 주변에 위치한 화소의 연결 패드 전극(110)과 접속하는 수리 패드 전극(210)을 형성한다. 이 경우, 영역이 조정된 수리 패널 영역(P3')에서, 제 1 배선의 단부와 상기 수리 패드 전극(210)과 접속되며, 제 2 배선은 그대로 제 2 배선의 패드 전극과 접속되어 있다. 여기서, 상기 수리 패널 영역(P3')에서, 조정이 이루어지는 것은 기재의 진행 방향에서의 길이에 상당한 것이다.

그리고, 상기 제 1, 제 2 TCP(310, 320)를 상기 수리 패드 전극(210)과 제 2 배선 패드 전극에 접속하는 공정은 기재(1000)를 각 패널 영역 단위로 나누는 스크라이빙 공정 후에 진행한다.

이 경우, 상기 제 2 TCP(320)는 수리 패널 영역(P3')에서, 조정된 가로 폭에 따라, 제 2 TCP(320)에 대응되는 블록 수가 달라질 수 있다.

그리고, 상기 수리 패드 전극(210)의 형성 후, 수리 패드 전극(210)과 상기 제 2 배선 패드 전극의 경계로, 수리 패널 영역이 정의될 수 있다.

도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이며, 도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이고, 도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 수리 패드 전극 형성 방법을 나타낸 공정 단면도이다.

한편, 먼저, 용어 기재(1000)와 기판(100)을 먼저 설명하면, 동일 재료이며, 기재(1000)는 단위 패널 단위로 스크라이빙 전 패널 영역과 그 주변 영역을 포함하는 것이며, 일반적으로 복수개의 롤러에 의해 감겨진 상태이며, 롤투롤 공정에 있어서는, 증착 및 패터닝 등의 공정이 특정 챔버 내에 서로 평행한 롤과 롤 사이의 영역의 기재 상에 이루어지는 것이다. 또한, 기판(100)은 상기 기재(1000)를 스크라이빙 하여, 패널 영역 단위로 절단시 나뉘어진 개개의 패널 영역을 의미한다.

먼저, 도 8a와 같이, 수평 배열된 제 1 내지 제 3 서브 화소를 포함한 화소를 복수개 매트릭스 상으로 갖는 패널 영역(P1, P2, …)을 기재(1000)의 진행 방향으로 설정한다. 여기서, 패널 영역(P1, P2,…)은 중앙에 액티브 영역(점선 안쪽 영역)을 가지며, 상기 액티브 영역 내에, 상기 화소들이 매트릭스 상으로 배치된다.

이어, 도 9a와 같이, 상기 기재(1000)의 각 패널 영역(P1, P2, …)에, 상기 화소마다 연결 패드 전극(110)을 형성한다.

이어, 도 9b와 같이, 상기 기재(1000)의 각 패널 영역(P1, P2, …)에, 상기 연결 패드 전극(110)을 덮는 버퍼층(105)을 형성한다.

이어, 도 9c와 같이, 상기 버퍼층(105)을 선택적으로 제거하여, 상기 연결 패드 전극(110)의 일부분을 노출시키는 제 1 접속홀(105a)을 형성한다.

이어, 상기 제 1 접속홀(105a)을 통해 상기 연결 패드 전극(110)과 각각 접속하는 복수개의 제 1 배선(120)을 형성한다.

여기서, 상기 제 1 접속홀(105a)은 상기 각각의 연결 패드 전극(110)에 대응하여 구비되는 것으로, 각 화소마다 구비된다. 그리고, 상기 연결 패드 전극(110)은 상기 제 1 배선(120)에 중첩되어 있다. 상대적으로 상기 연결 패드 전극(110)은 이후 공정에서, 수리가 요구될 때, 기판(100) 하측에서 관통되어 노출되어야 하므로, 이의 용이를 위해, 상기 제 1 배선(120)보다는 보다 넓은 폭일 수 있다.

이어, 상기 제 1 배선들(120)과 교차하는 복수개의 제 2 배선(134)을 형성한다. 상기 제 1 배선들(120)과 제 2 배선들(134)이 교차하여 서브 화소를 이루며, 상기 서브 화소들은 R, G, B 색화소들일 수 있다. 그러나, 상기 서브 화소들의 예는, 이들 색화소들의 합산으로 백색을 표시할 수 있다면, 다른 조합으로도 가능할 것이다.

도 9c와 같이, 상기 제 1 배선들(120)과 제 2 배선들(134) 형성시, 그 교차점에 박막 트랜지스터(도 5의 TFT 참조)를 형성한다. 또한, 도 8a와 같이, 상기 제 1 배선들(120)과 제 2 배선들(134) 형성시 각 패널 영역(P1, P2, …)의 가장자리에, 제 1 배선 패드 전극(1200)과 제 2 배선 패드 전극(1340)을 형성한다.

이어, 도 9d와 같이, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소마다 각각 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 접속되는 유기 발광 다이오드(OLED)를 형성한다. 상기 유기 발광 다이오드는 상기 박막 트랜지스터에 접속하는 제 1 전극(138)과, 상기 제 1 배선(120) 및 제 2 배선(134)을 덮으며, 발광부를 정의하는 뱅크(140)와, 상기 발광부에 증착되는 유기 발광층(150)과 상기 유기 발광층(150) 상부에 위치하는 제 2 전극(160)을 포함한다.

도시된 예는, 상기 유기 발광층(150)이 각 서브 화소마다 다른 R, G, B 발광층으로 증착된 예를 나타내지만, 이에 한정되지 않으며, 경우에 따라 백색 발광층과 같은 단일 발광층을 이용할 수도 있고, 혹은 스택형으로 상기 각 서브 화소에 대해 서로 다른 색상의 발광층을 적층시켜 형성할 수도 있다.

그리고, 상기 제 2 전극(160)은 상기 유기 발광층(150) 상부뿐만 아니라 뱅크(140) 상에도 위치하여, 패널 영역의 각 액티브 영역에 대응하여 하나의 패턴으로 형성될 수 있으며, 패널 영역의 가장자리의 일측 또는 복수개의 개소의 접속부를 구비하여 접지 전압 혹은 상전압을 인가하여, 공통 전압을 인가할 수 있다.

이어, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)를 덮는 보호층(170)을 형성한다.

이어, 배리어 필름(200)의 일면에 터치 전극 어레이(190)를 형성한다.

상기 터치 전극 어레이(190)는 일 예로, 서로 교차하는 복수개의 제 1 터치 전극과 제 2 터치 전극을 상기 배리어 필름(200)의 일면에 구비하는 것으로, 제 1, 제 2 터치 전극 사이에 정전 용량 변화로 터치를 검출할 수 있다. 한편, 이러한 터치 전극 어레이(190)의 형성 예는 일예에 한하며, 저항막 방식이나 광학 터치 방식으로 변경이 가능하나, 정전 용량 방식의 경우, 배리어 필름(200)의 일면에 제 1, 제 2 터치 전극 형성이 용이하여, 보다 바람직할 수 있다.

이어, 상기 터치 전극 어레이(190)와 상기 보호층(170)이 대향되도록 사이에 접착층(180)을 개재하여 부착한다. 경우에 따라, 상기 보호층(170) 상부의 접착층(180), 터치 전극 어레이(190) 및 배리어 필름(200)의 구성을 선택적일 수 있다.

이어, 도 10a와 같이, 기재(1000)의 각 패널 영역(P1, P2)마다 각 화소의 결함을 판단한다.

이 경우, 도 8b와 같이, 결함이 있다고 판단된 화소를 포함하여, 상기 기재의 화소와 동일 열의 화소들을 데드 영역(DA)으로 정의한다.

이어, 도 8c와 같이, 상기 데드 영역(DA) 주변에서 새로 설정되는 수리 패널 영역(RP)을 재설정한 후, 도 8d와 같이, 결함이 없는 원래의 패널 영역(P2)과 결함 부위에 해당하는 데드 영역을 제외하여 조정된 패널 영역(P1') 및 수리 패널 영역(RP)을 나누도록 상기 기재(1000)에 스크라이빙을 수행할 수 있다. 상기 스크라이빙된 영역 중 상기 수리 패널 영역(RP)의 에지부에 상당하여, 다음 수리 공정을 수행한다.

즉, 도 10b와 같이, 상기 데드 영역과 인접한 화소들의 연결 패드 전극의 하측을 노출하도록 상기 기판(100)의 배면에 관통홀(205)을 형성한다. 이 경우, 상기 관통홀 (205) 형성은 기판(100)의 배면측에 레이저를 조사하거나 식각 공정 등에 이루어질 수 있다.

이어, 도 10c와 같이, 상기 관통홀(205)을 통해 상기 연결 패드 전극(110)과 접속되는 수리 패드 전극(210)을 형성한다. 상기 수리 패드 전극(210)은 상기 데드 영역 주변에서 새로 설정되는 수리 패널 영역(RP)의 에지부에 상당하여 위치할 수 있다. 이러한 수리 패널 영역(RP)의 경계는 상기 수리 패드 전극(210)과 상기 제 2 배선 패드 전극(1340)의 가장자리가 된다.

한편, 상기 도 10b 및 도 10c의 공정은 스크라이빙 전에도 기재(1000)에 진행될 수 있으나, 이러한 공정은 기판(100)의 배면측에 이루어지기 때문에, 기재(1000) 상부가 아닌 하부에서 레이저를 조사하거나 식각 공정 혹은 패터닝 공정을 진행하여야 한다.

여기서, 새로 설정되는 수리 패널 영역(RP)의 상기 수리 패드 전극(210)은 초기 기판(100) 상부의 어레이 공정에서 함께 형성된 상기 제 1 배선 패드 전극(1200)과 다른 열에 위치할 수 있다.

이어, 도 8e 및 도 10d와 같이, 상기 수리 패널 영역(RP)에 대해 상기 복수개의 수리 패드 전극(210)을 기재의 폭방향에서 접속하는 제 1 TCP(310)의 본딩 공정을 상기 기판(100)의 배면에서 진행하고, 복수개의 제 2 배선 패드 전극(1340)과 접속하는 제 2 TCP(320)의 본딩 공정을 상기 기판(100)의 상면에서 진행한다. 이러한 본딩 공정에서, 각 TCP(310, 320)와 기판(100) 사이의 본딩 부분에는 도전성 볼(350)을 포함한 이방성 도전 테이프에 적용되어, 본딩시 압착에 의해 도전성 볼(350)이 배선 및 전극 접속 부위를 전기적으로 연결하게 된다.

상술한 롤투롤 공정 기반의 생산 방식은 기존 글래스 기반의 생산 방식 대비 생산성이 획기적으로 개선이 가능하며, 두루마리 디스플레이 같은 스트레치 디스플레이 등의 생산이 가능한 장점을 갖는다.

또한, 본 발명의 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법은, 리페어가 불가능한 영역이 포함된 패널의 경우 불량으로 판정되어 전체 면적의 사용이 어려운 문제를 해결하여, 불량이 발생한 극소 영역만을 제외한 영역을 정상 패널의 영역으로 이용하는 것이다.

즉, 국소적인 결함 영역만을 제외하여, 기재의 진행 방향에서 길이를 조정하여 수리 패널 영역의 재설정으로 기재의 유효 영역을 최대한 사용할 수 있다. 이를 위해, 패널 영역의 미리 각 화소 내에 제 1 배선과 연결된 패드 전극을 형성하고, 결함시 발생되었을 때, 결함 영역 주변에서, 다시 연결 패드 전극과 연결된 수리 패드 전극을 형성하여, 크기 조정된 수리 패널 영역을 설정할 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 기판 105: 버퍼층
110: 연결 패드 전극 120: 제 1 배선
134: 제 2 배선 138: 제 1 전극
140: 뱅크 150: 유기 발광층
160: 제 2 전극 170: 보호층
180: 접착층 190: 터치 전극 어레이
200: 배리어 필름 210: 수리 패드 전극
1000: 기재 1200: 제 1 배선 패드 전극
1340: 제 2 배선 패드 전극 RP: 수리 패널 영역

Claims (12)

1. 수평 배열된 제 1 내지 제 3 서브 화소를 포함한 화소를 복수개 매트릭스 상으로 갖는 기판;
   상기 기판 상에 서로 교차하는 복수개의 제 1 배선 및 복수개의 제 2 배선;
   상기 화소마다 상기 제 1 배선과 접속된 연결 패드 전극;
   상기 제 1, 제 2 배선 사이의 교차점에 위치한 박막 트랜지스터; 및
   상기 연결 패드 전극과 상기 복수개의 제 1 배선의 층간에는 버퍼층을 포함하고,
   상기 버퍼층은 상기 화소마다 상기 연결 패드 전극 일부를 노출하는 접속 홀을 포함한 플렉서블 디스플레이.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들에 각각 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 유기 발광 다이오드를 더 포함한 플렉서블 디스플레이.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 유기 발광 다이오드 상부를 덮는 보호층을 더 포함한 플렉서블 디스플레이.
5. 제 4항에 있어서,
   터치 전극 어레이를 표면에 갖는 배리어 필름을 더 포함하며,
   상기 터치 전극 어레이는 상기 보호층과 대향되며, 상기 보호층과 터치 전극 어레이 사이의 접착층에 의해 부착된 플렉서블 디스플레이.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 기판의 배면부터 상기 기판의 일면까지 관통된 관통홀을 통해 상기 연결 패드 전극과 접속된 수리 패드 전극을 더 구비한 플렉서블 디스플레이.
7. 제 1항 및 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법에 있어서,
   기판 상의 각 화소의 결함을 판단하는 단계;
   결함이 있다고 판단된 화소와 인접 화소의 연결 패드 전극의 하측을 노출하도록 상기 기판의 배면에 관통홀을 형성하는 단계; 및
   상기 관통홀을 통해 상기 연결 패드 전극과 접속되는 수리 패드 전극을 형성하는 단계를 포함한 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
8. 수평 배열된 제 1 내지 제 3 서브 화소를 포함한 화소를 복수개 매트릭스 상으로 갖는 패널 영역을 기재의 진행 방향으로 설정하는 단계;
   상기 기재의 각 패널 영역에, 상기 화소마다 연결 패드 전극을 형성하는 단계;
   상기 기재의 각 패널 영역에, 서로 교차하는 상기 연결 패드 전극들에 각각 접속하는 복수개의 제 1 배선과 상기 제 1 배선과 교차하는 제 2 배선을 형성하는 단계;
   상기 제 1, 제 2 배선 사이의 교차점에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
   상기 제 1 내지 제 3 서브 화소마다 각각 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 유기 발광 다이오드를 형성하는 단계;
   상기 유기 발광 다이오드를 덮는 보호층을 형성하는 단계;
   배리어 필름의 일면에 터치 전극 어레이를 형성하는 단계; 및
   상기 터치 전극 어레이와 상기 보호층이 대향되도록 사이에 접착층을 개재하여 부착하는 단계를 포함하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제 1, 제 2 배선 형성하는 단계에서,
   상기 각 패널 영역의 가장 자리에 제 1 배선 패드 전극과 제 2 배선 패드 전극을 형성하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    기재의 각 패널 영역마다 각 화소의 결함을 판단하는 단계;
    결함이 있다고 판단된 화소를 포함하여, 상기 기재의 화소와 동일 열의 화소들을 데드 영역으로 정의하는 단계;
    상기 데드 영역과 인접한 화소들의 연결 패드 전극의 하측을 노출하도록 상기 기재의 배면에 관통홀을 형성하는 단계; 및
    상기 관통홀을 통해 상기 연결 패드 전극과 접속되는 수리 패드 전극을 형성하는 단계를 더 포함한 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 수리 패드 전극은 상기 제 1 배선 패드 전극과 다른 열에 위치하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
12. 제 10항에 있어서,
    상기 수리 패드 전극의 형성 후, 수리 패드 전극과 상기 제 2 배선 패드 전극의 경계로, 수리 패널 영역이 정의되는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.

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