KR102490624B1 - 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 전극부의 패드 전극 구성을 외측으로 하고, 외측에서 바로 연성회로 기판(FPC: Flexible Printed Circuit)에 본딩시켜 본딩에 의한 스트레스를 방지한 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명은, 터치 전극 어레이의 터치 패드 전극을 외측에 노출시켜 터치 전극 어레이를 갖는 버퍼층 표면에서, 바로 접하여 연성 회로 기판의 접속시켜, 별도 압력의 인가나 이방성 도전 테이프에 의한 본딩 공정을 생략할 수 있다.

Description

플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법 {Flexible Display and Method for Manufacturing the Same}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 터치 전극부의 패드 전극 구성을 외측으로 하고, 외측에서 바로 연성회로 기판(FPC: Flexible Printed Circuit)에 본딩시켜 본딩에 의한 스트레스를 방지한 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.
이하, 도면을 참조하여 종래의 플렉서블 디스플레이를 설명한다.
도 1은 종래의 플렉서블 디스플레이를 나타낸 단면도이다.
도 1과 같이, 종래의 플렉서블 디스플레이는, 아래에서부터 차례로, 필름 기판(1), 제 1 접착층(5), 하부 기재(10), 버퍼층(15), 박막 트랜지스터 어레이(20), 유기 발광 다이오드 어레이(30), 상기 유기 발광 다이오드 어레이(30)를 덮는 보호층(40), 제 2 접착층(50), 터치 전극 어레이(70) 및 상부 기재(60)을 포함한다.
상기 종래의 플렉서블 디스플레이의 형성 방법은, 하부 기재(10)측에 버퍼층(15), 박막 트랜지스터 어레이(20), 유기 발광 다이오드 어레이(30) 및 보호층(40)을 형성하고, 상부 기재(60) 표면에 터치 전극 어레이(70)을 형성한 후, 상기 보호층(40)과 터치 전극 어레이(70)가 대면하게 하여, 그 사이에 제 2 접착층(50)을 채워 합착한다.
여기서, 터치 전극 어레이(70)는 상부 기재(60) 안쪽으로 구성되어 있기 때문에, 터치 전극 어레이(70)와 동일층인 상부 기재(60)의 표면에 터치 패드 전극(70a)을 형성하고, 이를 박막 트랜지스터 어레이(30)와 동일 공정에서 형성된 하측의 보조 패드 전극(20a)과 도전성 볼(82)을 포함한 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)(80)을 통해 전기적으로 접속시켜, 상기 보조 패드 전극(20a)을 연성 회로 기판(미도시)에 연결시켜 이를 통해 신호를 인가받는다.
한편, 상기 이방성 도전 필름(80) 내의 도전성 볼 (82) 외의 재료는 접착 특성을 갖는 실런트(81) 재료일 수 있다.
또한, 여기서, 필름 기판(1)은 제 1 접착층(5)을 통해 상기 하부 기재(10)와 접착되며, 상술한 상부 기재와 하부 기재의 합착 후, 플렉서블 디스플레이를 보호하는 기능을 한다.
이러한 종래의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법은 서로 일정 갭으로 이격되어 있는 터치 패드 전극(70a)과 보조 패드 전극(20a)의 접속을 위해, 이방성 도전 필름(80) 내의 도전성 볼(82)을 터뜨리는 프레스 큐어(press cure) 공정을 진행하여야 하는데, 이 과정에서 압력이 요구되며, 플렉서블을 위한 연성의 플라스틱 필름을 이용하는 상하부 기재(10, 60)의 경우, 압력에 따라 기재의 변형이 올 수 있어, 이는 불량의 원인으로 지적되었다.
특히, 플렉서블 특성과 슬림화를 위해 상기 기재(10, 60)의 두께는 점점 얇아지는데, 얇은 기재를 사용할수록 프레스 큐어 공정에서의 도전성 접속 부위에 상당한 기재가 취약하여 이로 인해 수율 감소뿐만 아니라 투자비 면에서도 큰 손실로 지적되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 터치 전극부의 패드 전극 구성을 외측으로 하고, 외측에서 바로 연성회로 기판(FPC: Flexible Printed Circuit)에 본딩시켜 본딩에 의한 스트레스를 방지한 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 터치 전극 어레이의 터치 패드 전극을 외측에 노출시켜 터치 전극 어레이를 갖는 버퍼층 표면에서, 바로 접하여 연성 회로 기판의 접속시켜, 별도 압력의 인가나 이방성 도전 테이프에 의한 본딩 공정을 생략할 수 있다.
이를 위한 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 기재 상에 박막 트랜지스터 어레이, 상기 박막 트랜지스터 어레이와 연결된 유기 발광 다이오드 어레이 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이를 덮는 봉지층을 갖는 유기 발광 표시부와, 상기 유기 발광 표시부 상에 접착층과, 상기 접착층 상의 터치 전극 어레이와, 상기 터치 전극 어레이 상의 버퍼층 및 상기 버퍼층을 관통하여 노출된 터치 패드 전극 및 상기 터치 패드 전극과 접속한 연성 회로 기판을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 접착층과 상기 터치 전극 어레이 사이의 층간에 배리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 연성 회로 기판은, 상기 터치 패드 전극의 면과 상기 버퍼층의 표면을 단차없이 함께 접하는 것이 바람직하다.
상기 터치 전극 어레이로부터 평면 상으로 상기 박막 트랜지스터 어레이가 돌출되며, 상기 돌출된 박막 트랜지스터 어레이에 박막 트랜지스터 패드 전극이 구비되며, 상기 박막 트랜지스터 패드 전극에 상기 연성 회로 기판이 접속될 수 있다.
상기 버퍼층은 0.1㎛ 내지 8㎛ 두께의 유기층인 것이 바람직하다.
상기 터치 패드 전극은 상기 버퍼층의 두께가 제거된 버퍼층 관통 홀 내에 위치할 수 있다.
상기 터치 전극 어레이는, 상기 버퍼층 상에, 금속 메쉬층과, 상기 금속 메쉬층과 각각 접속된 복수개의 터치 패턴과, 상기 터치 패턴들을 덮으며 상기 금속 메쉬층 상의 터치 패턴들을 일부 노출하는 층간 절연막과, 상기 층간 절연막 상에, 복수개의 터치 패턴 중 제 1 방향으로 인접한 터치 패턴 사이에 브리지 패턴 및 상기 브리지 패턴을 덮는 보호막을 포함할 수 있다.
상기 터치 패드 전극은 상기 금속 메쉬층과 동일 재료로 상기 버퍼층 관통홀 내에 위치할 수 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법은, 기재 상에 박막 트랜지스터 어레이, 상기 박막 트랜지스터 어레이와 연결된 유기 발광 다이오드 어레이 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이를 덮는 봉지층을 갖는 유기 발광 표시부를 마련하는 단계와, 글래스 기판 상에 버퍼층을 형성 후, 일부 영역에 버퍼층 관통홀을 형성하는 단계와, 상기 버퍼층 관통홀에 터치 패드 전극을 형성하고, 상기 버퍼층 제 1 면에 터치 전극 어레이를 형성하는 단계와, 상기 유기 발광 표시부와 상기 터치 전극 어레이가 마주보도록 하며 그 사이에 접착층을 개재하여 합착하는 단계와, 상기 글래스 기판을 제거하여 상기 터치 패드 전극을 노출시키는 단계 및 상기 노출된 터치 패드 전극에 연성 회로 기판을 접속하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 터치 전극 어레이 표면에 배리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 글래스 기판과 상기 버퍼층 사이에 희생층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 희생층의 형성은, 상기 터치 전극 어레이 및 상기 터치 패드 전극과 중첩하지 않는 외곽에서 일부 제거하여, 제거된 영역에, 금속 차폐패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 글래스 기판 제거시 상기 희생층도 함께 제거될 수 있다.
한편, 상기 글래스 기판 제거시 상기 금속 차폐 패턴도 함께 제거될 수 있다.
상기 터치 전극 어레이 및 상기 터치 패드 전극을 형성하는 단계는, 상기 버퍼층 상에, 금속 메쉬층을 형성하는 단계와, 상기 금속 메쉬층과 각각 접속된 복수개의 터치 패턴을 형성하는 단계와, 상기 터치 패턴들을 덮으며 상기 금속 메쉬층 상의 터치 패턴들을 일부 노출하는 층간 절연막을 형성하는 단계와, 상기 층간 절연막 상에, 복수개의 터치 패턴 중 제 1 방향으로 인접한 터치 패턴 사이에 브리지 패턴을 형성하는 단계 및 상기 브리지 패턴을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 패드 전극에 상기 연성 회로 기판의 접속은, 상기 터치 패드 전극의 면과 상기 버퍼층의 표면을 상기 연성 회로 기판이 단차없이 함께 접할 수 있다.
본 발명의 플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 터치 패드 전극이 최상측에 노출되어 있어, 터치 구동을 위한 연성 회로 기판과 직접 접하게 되며, 이로써, 이방성 도전 테이프를 이용한 본딩 공정이나 두개의 이격된 전극과 접속을 위해 도전성 볼을 터뜨리는 압력 인가 공정을 요구하지 않아, 터치 패드 전극 접속에 대한 공정 제한이 없다.
둘째, 터치 패드 전극의 노출은 버퍼층 하부의 글래스 기판 제거시 함께 제거되는 것으로, 터치 패드 전극 부위는 버퍼층의 관통홀의 형상으로 그 두께가 제거되어, 연성 회로 기판과의 집적 접속이 용이하다.
셋째, 상술한 연성 회로 기판과의 접속의 용이하며 안정적으로, 수율 향상 및 장비 생략이 가능하다.
도 1은 종래의 플렉서블 디스플레이를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 플렉서블 디스플레이를 개략적으로 나타낸 단면도
도 3은 도 2의 터치 전극 어레이 및 이의 터치 패드 전극과 FPC 본딩을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제 1 실시예에 따라 터치 패드 전극과 TFT 패드 전극을 나타낸 평면도
도 5는 도 4의 패드 전극들과 연결된 FPC를 나타낸 평면도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제 2 실시예에 따라 터치 패드 전극과 TFT 패드 전극을 나타낸 평면도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 터치 전극 어레이 측의 글래스 제거 공정을 나타낸 공정 단면도
도 8은 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 단면도
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 10a 내지 도 10i는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 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 2는 본 발명의 플렉서블 디스플레이를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 터치 전극 어레이 및 이의 터치 패드 전극과 FPC 본딩을 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 기재(100) 상에 박막 트랜지스터 어레이(110), 상기 박막 트랜지스터 어레이(110)와 연결된 유기 발광 다이오드 어레이(120) 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이를 덮는 봉지층(130)을 갖는 유기 발광 표시부와, 상기 유기 발광 표시부 상에 접착층(140)과, 상기 접착층 상의 터치 전극 어레이(150)와, 상기 터치 전극 어레이 상의 버퍼층(160) 및 상기 버퍼층을 관통하여 노출된 터치 패드 전극(155) 및 상기 터치 패드 전극(155)과 접속한 터치 연성 회로 기판(170)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 유기 발광 표시부에서는 박막 트랜지스터 어레이(110)와 동일 층에 TFT 패드 전극(115)이 구비되며, 상기 TFT 패드 전극(115)과 유기 발광 표시부 제어 연성 회로 기판(180)이 접속된다.
여기서, 유기 발광 표시부 제어 연성 회로 기판(180)과 터치 연성 회로 기판(170)은 일체형 형성될 수도 있으며(도 4의 200 참조), 또한, 도시된 바와 같이, 나뉘어 형성될 수 있다.
한편, 상기 유기 발광 표시부와, 터치 전극 어레이(150)을 갖는 버퍼층(160)는 서로 대면하여, 그 사이에 접착층(140)을 끼워 합착되는 것으로, 합착 전 우선 각각 기재 혹은 글래스 상에 형성 공정을 진행한다.
도 3은 상기 버퍼층(160) 표면에서 터치 패드 전극(155)과 직접 접속되는 터치 연성 회로 기판(170)을 나타낸 것으로, 여기서, 터치 연성 회로 기판(170)은 도시된 바와 같이 터치 전극 어레이만의 단독의 구동을 위한 것일 수도 있고, 혹은 유기 발광 표시부와도 접속되어 유기 발광 표시부와 터치 전극 어레이를 함께 구동하기 위한 것으로 대체될 수 있다. 후자에 대해서는 후술한다.
한편, 상기 터치 패드 전극(150)은 금속층(155a)과 상부의 투명 전극층(155b)의 이중층으로 이루어지며, 이는 터치 전극 어레이(150) 내의 금속 메쉬층(151)과, 터치 패턴(152)과 각각 동일 공정에서 형성된다.
주목할 것은 상기 버퍼층(160)에 관통홀(160a)이 구비된 것인데, 이는 관통홀(160a)을 통해 관통홀(160a) 내에 위치하는 터치 패드 전극(155)이 최외측에 노출시켜, 상기 버퍼층(160)의 제 2 면에서, 직접 상기 터치 패드 전극(155)과 터치 연성 회로 기판(170)을 접속(본딩)하기 위해서이다. 이를 통해 이방성 도전 필름이 요구되지 않으며, 도전성 볼을 터뜨리기 위한 압력 인가 작업을 생략할 수 있게 된다. 따라서, 상기 터치 연성 회로 기판(170)은, 상기 터치 패드 전극(155)의 면과 상기 버퍼층(160)의 표면을 단차없이 함께 접할 수 있다.
구체적으로 상기 터치 전극 어레이(150)의 구성을 살펴보면, 상기 터치 전극 어레이(150)는, 상기 버퍼층(160)의 제 1 면에, 금속 메쉬층(151)과, 상기 금속 메쉬층(151)과 각각 접속된 복수개의 터치 패턴(152)과, 상기 터치 패턴들(152)을 덮으며 상기 금속 메쉬층 상의 터치 패턴들을 일부 노출하는 층간 절연막(153)과, 상기 층간 절연막(153) 상에, 복수개의 터치 패턴 중 제 1 방향으로 인접한 터치 패턴 사이에 브리지 패턴(154) 및 상기 브리지 패턴을 덮는 보호막(158)을 포함한다.
상기 금속 메쉬층(151)은 몰리브덴과 같은 도전율이 좋은 차광 금속으로 이루어져 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극 성분으로 이루어지는 터치 패턴(152)의 하측에 접속되어, 상기 터치 패턴(152)의 저항을 떨어뜨리는 기능을 한다. 한편, 상기 금속 메쉬층(151)의 형성시 이후 형성할 터치 패턴(152)의 단부에 위치하는 라우팅 배선(151a)도 함께 형성한다.
여기서, 상기 터치 패드 전극(155a)은 상기 금속 메쉬층(151)과 동일 재료로 상기 관통홀(160a) 내에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 접착층(140)과 상기 터치 전극 어레이(150) 사이의 층간에 배리어층(165)을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 플렉서블 디스플레이에 있어서는, 연성 회로 기판(170)과 버퍼층 관통홀(160a)이 직접 접속되어 있기 때문에, 버퍼층(160)의 제 2 면(상면)에 추가적인 층을 구비할 수 없어, 배리어층(165)을 패널 내인 터치 전극 어레이(150)의 표면쪽에 위치시킨다.
상기 터치 전극 어레이로부터 평면 상으로 상기 박막 트랜지스터 어레이(110)가 돌출될 수 있으며, 상기 돌출된 박막 트랜지스터 어레이(110)에 TFT 패드 전극(115)이 구비되며, 상기 TFT 패드 전극(115)에 상기 유기 발광 표시부의 연성 회로 기판(180)이 접속되어 있다.
여기서, 상기 버퍼층(160)은 0.1㎛ 내지 8㎛ 두께의 유기층인 것이 바람직하다. 예를 들어, 버퍼층(160)은 그 재료로 PAC(Photo Acryl Copolymer) 등을 이용할 수 있으며, 이 경우, 본 발명의 플렉서블 디스플레이는 터치 전극 어레이(150)를 별도의 기재없이 외부 습식을 방지하는 정도의 버퍼층(160)만을 구비하여, 터치 전극 어레이(150)가 위치하는 것으로, 그 두께를 현저히 줄일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 버퍼층(160)의 두께는 1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
여기서, 상기 버퍼층(160)은 매우 얇은 두께로 터치 전극 어레이(150)의 형성시 버퍼층(160)이 갖는 휨이나 공정에 의한 영향을 방지하기 위해 실제 형성 공정에서는, 버퍼층(160)의 제 2 면측에, 희생층(도 7a의 310 참조) 및 글래스 기판(도 7a의 300 참조)을 더 구비한 상태에서 진행한다. 이 경우, 상기 글래스 기판(300) 및 희생층(310)은 터치 전극 어레이와 유기 발광 표시부의 합착 후에 스크라이빙 공정 혹은 레이저 조사 공정에 의해 제거된다.
도 4는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제 1 실시예에 따라 터치 패드 전극과 TFT 패드 전극을 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 4의 패드 전극들과 연결된 FPC를 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5와 같이, 상대적으로 상기 터치 전극 어레이(150)로부터 평면 상으로 상기 박막 트랜지스터 어레이(110)가 돌출될 수 있으며, 상기 돌출된 박막 트랜지스터 어레이(110)에 TFT 패드 전극(115)이 구비되며, 연성 회로 기판(200)이 상기 터치 패드 전극(155)과 상기 TFT 패드 전극(115)에 함께 평면적으로 접속될 수 있다.
이 경우, 평면적인 접속이긴 하나, TFT 패드 전극(115)은 기재(100) 상에 위치하며, 상기 터치 패드 전극(155)은 버퍼층(160)의 제 2 면(상면)에서 면 노출되어 있어, 그 형성 부위에 단차가 있으며, 이를 고려하여, 연성 회로 기판(200)의 접속이 이루어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제 2 실시예에 따라 터치 패드 전극과 TFT 패드 전극을 나타낸 평면도이다.
본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제 2 실시예에 따른 구조는 버퍼층(160a)과 기재(100)간의 크기 차를 거의 갖지 않으며, 단지, 연성 회로 기판(210)과의 접속을 위해 상대적으로 박막 트랜지스터 패드 전극(115)를 버퍼층(160a)에서 노출시킨다. 이 경우, 연성 회로 기판(210)은 앞서 설명한 제 1 실시예와 마찬가지로, 연성 회로 기판(210)이 상기 터치 패드 전극(155)과 박막 트랜지스터 패드 전극(115)을 공통적으로 덮으며, 함께 접속된다.
한편, 상술한 제 1 실시예 및 제 2 실시예는 실시예에 한하며, 연성 회로 기판과 각 패드 전극과의 접속 관계는 그 두께나 연성 회로 기판의 면적을 늘리지 않는 수준에서 변경 가능할 것이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 터치 전극 어레이 측의 글래스 제거 공정을 나타낸 공정 단면도이다.
도 7a와 같이, 본 발명의 터치 전극 어레이는 공정시 안정화를 위해 글래스 기판(300) 상에 진행한다. 또한, 상기 글래스 기판(300)이 레이저 조사 등에 의해 제거될 때, 버퍼층(160)을 보호하기 위해, 글래스 기판(300) 상에 희생층(310)을 더 형성하여, 공정시에는 희생층(310)이 버퍼층(160)을 형성한 후 공정을 진행한다.
한편, 글래스 기판(300)의 에지부에는 금속 차폐층(320)을 형성하여, 도 7b와 같이, 상기 금속 차폐층(320)은 이후 스크라이빙 공정에서 경계가 되고, 글래스 기판(300)과 버퍼층(160)이 잘 떨어지게 한다. 여기서, 금속 차폐층(320)은 스크라이빙 공정에서, 상기 희생층(310)과 함께 제거된다.
이하, 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 구체적 구조를 살펴본다.
도 8은 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 단면도이다.
도 8과 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이는, 유기 발광 표시부와, 터치 전극 어레이의 합착 후를 나타낸 것으로, 최종적인 연성 회로 기판(200)과 터치 패드 전극(155)의 접속 관계도 개시되어 있다.
도 2에 설명한 개략 단면도와 도 8의 단면도를 비교하면, 도 8에는, 기재(100)의 하측에는 백커버 필름(400)이 더 구비되어 있다. 이는, 기재(100)를 외부로부터 보호하고, 일정의 지지력을 주는 기능을 한다.
또한, 도 8에는 박막 트랜지스터 어레이(110)과 유기 발광 다이오드 어레이(120)의 구성을 구체적으로 개시하고 있으며, 설명하면 다음과 같다.
상기 박막 트랜지스터 어레이(110), 유기 발광 다이오드 어레이(120) 및 터치 전극 어레이(150)는 각각 동일 대응 위치에 액티브 영역과 외곽 영역을 구비한다. 그리고, 액티브 영역에는 평면적으로, 복수의 화소를 매트릭스 상으로 구비하며, 각각 박막 트랜지스터 어레이(110)는 화소별로 나뉘는 서로 교차하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 화소별로 하나 이상의 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하고, 유기 발광 다이오드 어레이(120)는 유기 발광 다이오드(OLED)를 구비한다.
상기 박막 트랜지스터 어레이(110)의 화소 내 박막 트랜지스터(TFT)는, TFT 버퍼층(105) 상의 액티브층(111)과, 상기 액티브층(111)을 덮으며 TFT 버퍼층(105) 상에 형성된 게이트 절연막(112)과, 상기 액티브층(111)과 중첩하는 게이트 전극(113)과, 상기 게이트 전극(113)과 상기 게이트 절연막(112) 상에 형성된 층간 절연막(114)과, 상기 층간 절연막(114), 게이트 절연막(112)을 관통하여 상기 액티브층(112)의 양단과 접속한 소오스 전극(115a) 및 드레인 전극(115b)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(113)은 게이트 라인과 동일층에 위치할 수 있으며, 소오스 전극(115a) 및 드레인 전극(116a)은 데이터 라인과 동일층에 위치할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터 어레이의 외곽 영역에는 게이트 라인 및 데이터 라인용 패드 전극과 유기 발광 다이오드 어레이의 제 2 전극을 접지시키거나 혹은 일정한 전압을 인가하는 제 2 전극 패드 전극을 구비한다.
또한, 유기 발광 다이오드 어레이(120)의 각 서브 픽셀에 구비된 유기 발광 다이오드(OLED)는 상기 드레인 전극(115b)과 접속되는 제 1 전극(121)과, 발광 영역을 정의하는 뱅크(122a) 내에 형성된 유기 발광층(123) 및 상기 유기 발광층(123)을 덮는 제 2 전극(124)을 포함한다.
여기서, 상기 뱅크(122a) 상부에는 스페이서(122b)를 구비하여, 유기 발광 물질의 증착 과정에서, 증착 마스크가 뱅크(122a)에 직접 닿지 않게 방지하여, 발광부 영역을 정의하는 뱅크(122a)가 무너짐을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극(121)은 반사 전극이며, 상기 제 2 전극(124)은 투명 전극으로, 외부광이 입사시 반사는, 유기 발광 다이오드(OLED)를 통과하여 상기 제 1 전극(121)에서 이루어지며, 반사시 투명한 제 2 전극(124)을 통광하여 광이 진행되게 된다.
그리고, 상기 유기 발광 다이오드 어레이(120) 상에는 내부 유기 발광 다이오드(OLED)를 상부 및 측부에서 모두 덮도록 봉지층(130)을 형성한다.
경우에 따라, 연성 회로 기판(200)가 중첩되지 않은 상기 버퍼층(160)의 표면에는 편광판이 구비되어, 외부광 시인 방지에 이용될 수 있다.
한편, 상기 배리어층(165)은 터치 전극 어레이(150)의 패널 내 최안쪽의 보호막(158)과 유기 발광 표시부 상의 접착층(140)과 접한다.
또한, 상기 버퍼층(160)은 얇은 두께의 유기층으로 이루어져, 터치 패드 전극(155) 부위에서 관통홀(160a)을 통해 터치 패드 전극(155)을 노출시킨다.
한편, 상기 기재(100)의 성분은 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 있으며, 그 두께는 5㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 또한, 상부 발광 방식의 경우, 상기 기재(100)는 유색 재료를 이용할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 살펴본다.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이며, 도 10a 내지 도 10i는 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
먼저, 도 8과 같이, 기재(100) 상에 박막 트랜지스터 어레이(110), 상기 박막 트랜지스터 어레이와 연결된 유기 발광 다이오드 어레이(120) 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이를 덮는 봉지층(130)을 갖는 유기 발광 표시부를 마련한다.
이어, 도 9a 및 도 10a와 같이, 글래스 기판(도 7a의 300 참조) 상에 희생층(310) 및 버퍼층(160)을 형성 후, 일부 영역에 버퍼층 관통홀(160a)을 형성한다.
이어, 도 9b 및 도 10b와 같이, 상기 버퍼층 관통홀(160a)에 터치 패드 금속 전극 (155a)을 형성하고, 상기 버퍼층(160) 제 1 면에 금속 메쉬층(151)을 형성한다. 상기 금속 메쉬층(151)은 몰리브덴과 같은 도전율이 좋은 차광 금속으로 이루어져 한편, 상기 금속 메쉬층(151)의 형성시 이후 형성할 터치 패턴(152)의 단부에 위치하는 라우팅 배선(151a)도 함께 형성한다.
이어, 도 9c 및 도 10c와 같이, 상기 금속 메쉬층(151)과 각각 접속되는 투명 전극 성분의 복수개의 터치 패턴(152)을 형성한다. 여기서, 상기 터치 패턴(152)들은 일 방향으로 서로 연결된 패턴들이며, 이와 교차하는 방향에서는 서로 이격되는 패턴들일 수 있으며, 각각 이격된 패턴들은, 마름모꼴 형상일 수 있다. 이 경우, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극 성분으로 이루어지는 터치 패턴(152)의 하측에 접속되어, 상기 터치 패턴(152)의 저항을 떨어뜨리는 기능을 한다. 이 경우, 상기 터치 패턴(152) 형성시 상기 터치 패드 금속 전극(155a) 상에 터치 패드 투명 전극(155b)을 형성하며, 터치 패드 금속 전극(155a)과 상기 터치 패드 투명 전극(155b)의 적층으로, 터치 패드 전극(155)을 이룬다.
이어, 도 9d 및 도 10d와 같이, 상기 터치 패턴들(152)을 덮으며 상기 금속 메쉬층 상의 터치 패턴들을 일부 노출하는 층간 절연막(153)을 형성한다.
이어, 도 9e 및 도 10e와 같이, 상기 층간 절연막(153) 상에, 복수개의 터치 패턴 중 제 1 방향으로 인접한 터치 패턴 사이에 브리지 패턴(154)을 형성한다.
이어, 도 9f 및 도 10f와 같이, 상기 브리지 패턴(154)을 덮는 보호막(158)을 형성한다.
이어, 도 9g 및 도 10g와 같이, 상기 보호막(158) 상에 배리어층(165)을 형성한다.
이어, 도 10h와 같이, 상기 유기 발광 표시부와 상기 터치 전극 어레이가 마주보도록 하며 그 사이에 접착층(140)을 개재하여 합착한다.
이어, 도 10i와 같이, 상기 글래스 기판(300) 및 희생층(310)을 제거하여 상기 터치 패드 전극(155)을 노출시킨다.
이어, 상기 노출된 터치 패드 전극(155)에 연성 회로 기판(200)을 접속하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 도 8과 같이, 상기 합착 공정을 완료한 후, 상기 기재(100)의 하측에는 하면 보호를 위해, 상기 기재(100)보다 두껍고 경도가 높은 백 커버 필름(400)을 더 부착하여 구비된다.
상술한 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조 방법은, 터치 패드 전극이 최상측에 노출되어 있어, 터치 구동을 위한 연성 회로 기판과 직접 접하게 되며, 이로써, 이방성 도전 테이프를 이용한 본딩 공정이나 두개의 이격된 전극과 접속을 위해 도전성 볼을 터뜨리는 압력 인가 공정을 요구하지 않아, 터치 패드 전극 접속에 대한 공정 제한이 없다.
또한, 터치 패드 전극의 노출은 버퍼층 하부의 글래스 기판 제거시 함께 제거되는 것으로, 터치 패드 전극 부위는 버퍼층의 관통홀의 형상으로 그 두께가 제거되어, 연성 회로 기판과의 집적 접속이 용이하다.
그리고, 상술한 연성 회로 기판과의 접속의 용이하며 안정적으로, 수율 향상 및 장비 생략이 가능하다는 이점이 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: 기재 110: 박막 트랜지스터 어레이
120: 유기 발광 다이오드 어레이 130: 봉지층
140: 접착층 150: 터치 전극 어레이
155: 터치 패드 전극 160: 버퍼층
165: 배리어층 170, 200, 210: 연성 회로 기판
300: 글래스 기판 310: 희생층
400: 백커버 필름

Claims (16)

  1. 기재 상에 박막 트랜지스터 어레이, 상기 박막 트랜지스터 어레이와 연결된 유기 발광 다이오드 어레이 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이를 덮는 봉지층을 갖는 유기 발광 표시부;
    상기 유기 발광 표시부 상에 접착층;
    상기 접착층 상의 터치 전극 어레이;
    상기 터치 전극 어레이 상에 구비되고, 상기 터치 전극 어레이의 형성면의 제 1면과, 상기 제 1 면과 반대면의 제 2 면 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이와 비중첩하며 상기 제 1 면과 제 2 면 사이를 관통하는 버퍼층 관통홀을 갖는 버퍼층;
    상기 버퍼층 관통홀 내에 구비되고, 상기 버퍼층의 제 2면에서 노출된 터치 패드 전극; 및
    상기 버퍼층의 제 2 면에서 상기 노출된 터치 패드 전극과 접속한 연성 회로 기판을 포함하며,
    상기 터치 패드 전극은 금속 메쉬를 포함하고
    상기 연성 회로 기판은, 상기 버퍼층의 상기 제 2 면에서, 상기 터치 패드 전극의 최외측 표면과 상기 버퍼층의 제 2 면을 단차없이 함께 접하는 플렉서블 디스플레이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접착층과 상기 터치 전극 어레이 사이의 층간에 배리어층을 더 포함한 플렉서블 디스플레이.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 전극 어레이로부터 평면 상으로 상기 박막 트랜지스터 어레이가 돌출되며,
    상기 돌출된 박막 트랜지스터 어레이에 박막 트랜지스터 패드 전극이 구비되며,
    상기 박막 트랜지스터 패드 전극에 상기 연성 회로 기판이 접속된 플렉서블 디스플레이.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 0.1㎛ 내지 8㎛ 두께의 유기층인 플렉서블 디스플레이.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 터치 패드 전극은 상기 버퍼층의 두께가 제거된 버퍼층 관통 홀 내에 위치하고, 상기 버퍼층과 비중첩한 플렉서블 디스플레이.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 터치 전극 어레이는,
    상기 버퍼층 상에, 금속 메쉬층;
    상기 금속 메쉬층과 각각 접속된 복수개의 터치 패턴;
    상기 터치 패턴들을 덮으며 상기 금속 메쉬층 상의 터치 패턴들을 일부 노출하는 층간 절연막;
    상기 층간 절연막 상에, 복수개의 터치 패턴 중 제 1 방향으로 인접한 터치 패턴 사이에 브리지 패턴; 및
    상기 브리지 패턴을 덮는 보호막을 포함하는 플렉서블 디스플레이.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 터치 패드 전극의 상기 금속 메쉬는 상기 금속 메쉬층과 동일 재료이며, 상기 버퍼층보다 두께가 낮은 플렉서블 디스플레이.
  9. 기재 상에 박막 트랜지스터 어레이, 상기 박막 트랜지스터 어레이와 연결된 유기 발광 다이오드 어레이 및 상기 유기 발광 다이오드 어레이를 덮는 봉지층을 갖는 유기 발광 표시부를 마련하는 단계
    글래스 기판 상에 버퍼층을 형성 후, 일부 영역에 버퍼층 관통홀을 형성하는 단계;
    상기 버퍼층 관통홀에 터치 패드 전극을 형성하고, 상기 버퍼층 제 1 면에 터치 전극 어레이를 형성하는 단계;
    상기 유기 발광 표시부와 상기 터치 전극 어레이가 마주보도록 하며 그 사이에 접착층을 개재하여 합착하는 단계;
    상기 글래스 기판을 제거하여 상기 터치 패드 전극을 노출시키는 단계; 및
    상기 노출된 터치 패드 전극에 연성 회로 기판을 접속하는 단계를 포함한 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 터치 전극 어레이 표면에 배리어층을 형성하는 단계를 더 포함한 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 글래스 기판과 상기 버퍼층 사이에 희생층을 형성하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 희생층의 형성은, 상기 터치 전극 어레이 및 상기 터치 패드 전극과 중첩하지 않는 외곽에서 일부 제거하여, 제거된 영역에, 금속 차폐패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 글래스 기판 제거시 상기 희생층도 함께 제거되는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 글래스 기판 제거시 상기 금속 차폐 패턴도 함께 제거되는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 터치 전극 어레이 및 상기 터치 패드 전극을 형성하는 단계는,
    상기 버퍼층 상에, 금속 메쉬층을 형성하고, 동일층에 터치 패드 금속층을 형성하는 단계;
    상기 금속 메쉬층과 각각 접속된 복수개의 터치 패턴과, 상기 터치 패드 금속층 상에, 투명 전극 금속층을 형성하여, 터치 패드 금속층 및 투명 전극 금속층이 적층된 터치 패드 전극을 형성하는 단계;
    상기 터치 패턴들을 덮으며 상기 금속 메쉬층 상의 터치 패턴들을 일부 노출하는 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 층간 절연막 상에, 복수개의 터치 패턴 중 제 1 방향으로 인접한 터치 패턴 사이에 브리지 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 브리지 패턴을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 터치 패드 전극에 상기 연성 회로 기판의 접속은, 상기 터치 패드 전극의 면과 상기 버퍼층의 표면을 상기 연성 회로 기판이 단차없이 함께 접하는 플렉서블 디스플레이의 제조 방법.
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