KR102508329B1 - 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 장치의 슬림화를 위해 구비되는 플렉서블 필름을 선 패터닝하고 이후 글래스 제거시 플렉서블 필름 주변의 구조가 물리적 외력으로 함께 제거되는 구조에서 이용되는 것으로, 플렉서블 필름 가장 자리 구조를 변경하여, 플렉서블 필름의 절단되는 면에서 파티클의 발생을 최소화하며 플렉서블 필름 주변의 손상을 방지한 것이다.

Description

플렉서블 표시 장치 {Flexible Display Device}
본 발명의 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 구조를 변경하여, 글래스 기판이 플렉서블 필름으로부터 제거되는 구조에서, 글래스 기판과 함께 제거되는 플렉서블 필름의 더미부와의 경계에 보조 패턴을 구비하여, 데미지를 방지한 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
최근 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비 전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Device: OLED) 등을 들 수 있다.
이 중, 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 유기 발광 표시 장치가 경쟁력 있는 어플리케이션(application)으로 고려되고 있다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자라는 자발광 소자를 서브 화소에 포함하여, 각 서브 화소별로 유기 발광 소자의 동작에 의해 표시가 이루어진다. 그리고, 이러한 유기 발광 소자는 표시 장치뿐만 아니라 그 자체가 자발광 소자로 조명 장치에서도 이용될 수 있어, 최근 조명 업계에서도 유기 발광 소자의 개발이 주목되고 있다. 또한, 유기 발광 소자는 별도의 광원 유닛이 요구되지 않아, 플렉서블 표시 장치나 투명 표시 장치에도 이용이 용이하다는 이점이 있다.
플렉서블 표시 장치는, 두께가 점차로 얇아지며 접을 수 있는 형태로도 발전되고 있다. 또한, 플렉서블 표시 장치는, 사용자의 직접적인 입력에 부응하여 화면을 표시하도록 터치 스크린을 부가한 형태로 이용이 제안되고 있다.
한편, 터치 스크린을 부가한 형태로 플렉서블한 표시 장치를 구현시, 슬림화 및 연성화를 위해 어레이 공정을 글래스 기판 상에 진행한 후, 두꺼운 글래스 기판을 제거하는 방식을 취하고 있는데, 글래스 기판을 제거하는 과정에서, 스크라이빙 라인 부위에서 파티클이 발생하여 이로 인한 손상이 관찰되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구조를 변경하여, 글래스 기판이 플렉서블 필름으로부터 제거되는 구조에서, 글래스 기판과 함께 제거되는 플렉서블 필름의 더미부와의 경계에 보조 패턴을 구비하여, 데미지를 방지한 플렉서블 표시 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 장치의 슬림화를 위해 구비되는 플렉서블 필름을 선 패터닝하고 이후 글래스 제거시 플렉서블 필름 주변의 구조가 물리적 외력으로 함께 제거되는 구조에서 이용되는 것으로, 플렉서블 필름 가장 자리 구조를 변경하여, 플렉서블 필름의 절단되는 면에서 파티클의 발생을 최소화하며 플렉서블 필름 주변의 손상을 방지한 것이다.
일 예에 따른 본 발명의 플렉서블 표시 장치는 액티브 영역과 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역으로 구분되는 플렉서블 필름과, 상기 플렉서블 필름의 상기 액티브 영역에 구비된 전극 어레이와, 상기 플렉서블 필름의 데드 영역에 구비되며, 복수개의 패드 전극을 갖는 패드부와, 상기 전극 어레이와 상기 복수개의 패드 전극을 연결하는 라우팅 배선과, 상기 복수개의 패드 전극으로부터 상기 플렉서블 필름의 가장자리까지 구비된 더미 투명 전극 배선 및 상기 더미 투명 전극 배선과 접하여 상기 더미 투명 전극 배선보다 큰 폭으로 상기 플렉서블 필름의 가장자리에 닿는 더미 금속 패턴을 포함한다.
그리고, 상기 더미 금속 패턴은 상기 패드 전극으로부터 일정 거리 이격될 수 있다.
상기 플렉서블 필름과 상기 더미 금속 패턴의 층간에 무기 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 더미 금속 패턴은 상기 더미 투명 전극 배선 하측에 위치할 수 있다.
또한, 상기 전극 어레이는 금속 메쉬와 상기 금속 메쉬를 덮는 투명 전극의 이중층으로 이루어진 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 금속 메쉬는 상기 더미 금속 패턴과 동일층이며, 상기 투명 전극은 상기 더미 투명 전극 배선과 동일층일 수 있다.
그리고, 상기 라우팅 배선은 상기 더미 금속 패턴과 동일층의 제 1 층과, 상기 더미 투명 전극 배선과 동일층의 제 2 층으로 이루어지며, 상기 제 2 층이 제 1 층보다 폭이 넓을 수 있다.
한편, 상기 더미 금속 패턴은 Cu층 및 MoTi의 적층이며, 상기 더미 투명 전극 배선은 ITO, IZO, ITZO, IGZO 중 어느 하나의 단일층일 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따른 본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 액티브 영역과 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역으로 구분되는 제 1 플렉서블 필름과, 상기 제 1 플렉서블 필름의 상기 액티브 영역에 구비된 터치 전극 어레이와, 상기 제 1 플렉서블 필름의 데드 영역에 구비되며, 복수개의 터치 패드 전극을 갖는 터치 패드부와, 상기 터치 전극 어레이와 상기 복수개의 터치 패드 전극을 연결하는 라우팅 배선과, 상기 복수개의 터치 패드 전극으로부터 상기 제 1 플렉서블 필름의 가장자리까지 구비된 더미 투명 전극 배선과, 상기 더미 라우팅 배선과 접하여 상기 더미 라우팅 배선보다 큰 폭으로 상기 플렉서블 필름의 가장자리에 닿는 더미 금속 패턴과, 상기 터치 전극 어레이와 대향되어 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이를 갖는 제 2 플렉서블 필름 및 상기 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이와 상기 터치 전극 어레이 사이에 접착층을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 터치 패드부에 대응되어 상기 제 2 플렉서블 필름 상에 더미 패드부를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 패드부와 더미 패드부는 이방성 도전성 필름에 의해 접속되어 있다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 플렉서블 표시 장치에 있어서, 장치의 두께를 줄이기 위해 플렉서블 필름을 이용한다. 그리고, 플렉서블 필름은 글래스 기판 상에 플렉서블 필름을 도포한 후, 어레이 공정 전에 패터닝되어 그 형상이 정해진다. 따라서, 어레이 공정은 패터닝된 플렉서블 필름에 적용된다. 이러한 어레이 공정 중 플렉서블 필름의 가장 자리(에지)에 대응하여 큰 폭의 금속 더미 패턴을 형성하여, 글래스 기판을 레이저 조사하여 제거시 함께 제거되는 플렉서블 기판 하측의 구성과 주변 의 구성이 입자로 분산됨을 방지할 수 있다. 특히, 플렉서블 기판의 가장자리를 지나는 ITO 배선 하측에 금속 더미 패턴을 구비하여, 직접적으로 ITO가 레이저에 반응되어 파티클로 분산됨을 방지한다.
둘째, 금속 더미 패턴은 터치 전극 어레이를 이루는 전극의 하부 구성인 금속 메쉬와 동일층에서 형성하여, 추가의 재료나 마스크 추가를 방지한다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도
도 2는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 제조 공정 중 상부 글래스 기판과 제 1 플렉서블 필름을 나타낸 평면도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에서 나타내는 제 1, 제 2 플렉서블 필름과 상기 제 1, 제 2 플렉서블 필름의 합착 상태를 나타낸 평면도
도 4는 비교예에 따른 도 2의 A 영역을 확대한 평면도
도 5는 비교예에서 제 1 플렉서블 필름의 절단면에서 발생되는 투명 전극 뜯김 현상을 나타낸 사진
도 6은 본 발명의 플렉서블 표시 장치에 따른 도 2의 A 영역을 확대한 평면도
도 7a 내지 도 7c는 도 6의 I~I' 선상, Ⅱ~Ⅱ'선상, Ⅲ~Ⅲ'선상에 따른 단면도
도 8은 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 터치 전극 어레이 및 라우팅 배선을 나타낸 단면도
도 9는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 상부 글래스 기판 제거 후 상태를 나타낸 평면도
도 10a 및 도 10b는 도 9은 Ⅳ~Ⅳ' 선상 및 V~V' 선상에 따른 단면도
도 11은 본 발명의 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
이하에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형상으로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 제조 공정 중 상부 글래스 기판과 제 1 플렉서블 필름을 나타낸 평면도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에서 나타내는 제 1, 제 2 플렉서블 필름과 상기 제 1, 제 2 플렉서블 필름의 합착 상태를 나타낸 평면도이다.
도 1과 같이, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 제조 공정은 다음의 순서로 이루어진다.
하부 글래스 기판(미도시)을 마련한 후, 하부 글래스 기판 상에 제 2 플렉서블 필름을 도포하고, 그 위에 도 3a와 같이, 각 TFT 기재 단위 셀(40)별로 박막 트랜지스터 어레이를 형성한다(10S). 각 TFT 기재 단위 셀(40)은 중앙에 액티브 영역(AA)과 액티브 영역의 주변의 외곽 영역을 갖고, 외곽 영역 중 일변이 상대적으로 면적을 더 크게 하여, TFT 패드부(45)를 갖는다. 그리고, 양측 외곽에 더미 패드부(47)가 마련되어, 이후의 상부에 합착될 터치 기재 단위 셀의 터치 패드부(도 3b의 130 참조)와 대응 접속된다. 상기 TFT 기재 단위 셀(40)은 박막 트랜지스터 어레이 형성 공정 중에는 개별로 분리되어 있지 않고, 영역만이 구분되어 형성된다. 즉, 박막 트랜지스터 어레이 형성 공정 중 복수개의 TFT 기재 단위 셀(40)을 갖는 모기판인 하부 글래스 기판 상에 제 2 플렉서블 필름은 패터닝되지 않고, 일체로 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 어레이 형성이 TFT 기재 단위 셀(40)별로 분리하여 이루어진다. 그리고, 상기 박막 트랜지스터 어레이 상에 유기 발광 다이오드 어레이를 형성한다. 이 경우, 액티브 영역은 복수개의 서브 화소로 구분되며, 상기 TFT 기재 단위 셀(40)에서 각 서브 화소별로 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드가 접속되어 있다.
도 2와 같이, 상부 글래스 기판(10)을 마련한 후, 상부 글래스 기판(10) 상에, 희생층(미도시, 도 7a 내지 도 7c의 50 참조) 형성 후 제 1 플렉서블 필름(120)을 도포한 후, 포토 공정을 통해 터치 기재 단위 셀별로 패터닝한다. 이어, 도 3b와 같이, 상기 터치 기재 단위 셀별로 액티브 영역(AA)에 터치 전극 어레이(도 11의 200 참조)를 형성하고, 액티브 영역 외부의 외곽 영역 일부에 터치 패드부(130)를 형성한다(20S). 즉, 터치 전극 어레이(도 11의 200 참조) 및 터치 패드부(130) 형성시 상기 제 1 플렉서블 필름(120)은 상부 글래스 기판(10)에 남아 있다.
한편, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)은 대략 0.5㎛ 내지 10㎛의 범위의 얇은 무색 포토 아크릴 또는 폴리 이미드 등의 유기물 필름이다. 이는 별도의 부착형 필름이 아니라 글래스 기판 상에 물질을 도포하여 성막한 얇은 막으로, 일반적인 낱개의 개별 플라스틱 필름 대비 매우 얇은 수준으로, 플렉서블 표시 장치의 연성화에 더욱 도움이 된다.
이어, 도 3c와 같이, 상기 터치 전극 어레이와 박막 트랜지스터 어레이/유기 발광 다이오드 어레이(도 11의 310 참조)가 대면되도록 하여 그 사이에 접착층(도 11의 400 참조)을 개재하여 합착한다(30S).
이어, 상부 글래스 기판(10)을 레이저를 조사하여 제거한다(40S).
이어, 도 3a와 같은 형상으로, 상기 TFT 기재 단위 셀(40)별로 스크라이빙 하고(50S), 하부 글래스 기판측에 레이저를 조사하여 상기 하부 글래스 기판을 제거한다(60S). 이 과정에서 단위셀별로 합착된 패널이 형성된다.
최종적으로 상하부 글래스들이 제거된 후 합착된 패널의 형상은 도 3c와 같이, 제 1 플렉서블 필름(120)이 상대적으로 제 1 플렉서블 필름(120)의 TFT 기재 단위 셀(40)의 패드부에 대응된 부위에서 오픈된 형상으로 작게 형성된다.
도 4는 비교예에 따른 도 2의 A 영역을 확대한 평면도이며, 도 5는 비교예에서 제 1 플렉서블 필름의 절단면에서 발생되는 투명 전극 뜯김 현상을 나타낸 사진이다.
상술한 제조 공정을 살펴보면, 터치 전극 어레이가 위치하는 제 1 플렉서블 필름(20)에 대해, 포토 공정을 통해 단위 셀별로 먼저 형상이 정해지도록 패터닝이 이루어지고, 이후의 어레이 공정이 진행되어, 도 4와 같이, 제조 공정 중 발생되는 정전기를 방지하고자 형성되는 쇼팅바(55)는 패터닝된 제 1 플렉서블 필름(20)을 거쳐 상부 글래스 기판 상에 직접 형성된다. 상기 쇼팅바(55)는 터치 패드 전극(31)과 연결 배선(33)을 통해 연결된다.
그리고, 이후의 상부 글래스 기판 제거 과정에서, 터치 기재 단위 셀별로 제 1 플렉서블 필름(20)이 물리적으로 구분시 쇼팅바(55) 등과 제 1 플렉서블 필름(20)은 나뉜다.
상기 연결 배선(33)은 제 1 플렉서블 필름(20)이 형성된 부분 상에 위치하는 영역과 제 1 플렉서블 필름(20)이 아닌 상부 글래스 기판(10) 상에 직접 형성되는 영역으로 구분될 수 있다. 이러한 구조에서, 상부 글래스 기판(10)을 레이저로 제거하는 경우, 제 1 플렉서블 필름(20)이 상부 글래스 기판(10) 상에 직접 형성된 영역은 투명한 상부 글래스 기판(10)을 투과한 레이저에 의해 상기 연결 배선(33)이 반응하게 된다. 고 에너지에 반응된 입자가 파티클로 떨어져 나오게 되고, 이는 상기 제 1 플렉서블 필름(20) 상의 구성에 손상을 일으킬 수 있다.
예를 들어, 상기 연결 배선(33)은 ITO와 같은 투명 전극으로 이루어지는데, 상기 투명 전극이 도 5와 같이, 제 1 플렉서블 필름(20)의 외측의 연결 배선(33)뿐만 아니라 하나로 연결된 연결 배선(33)의 특성상 제 1 플렉서블 필름(20) 상의 연결 배선(33)까지 뜯기는 현상도 발생하는 것이다. 이와 같이, 뜯겨진 연결 배선(33)과 연결된 터치 패드 전극은 취약하며, 터치 구동시 오작동의 위험이 있는 것이다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제 1 플렉서블 필름의 절단면의 구성을 변경하여, 이러한 손상 및 연결 배선의 뜯김을 방지한 것이다.
먼저, 본 발명의 플렉서블 표시 장치에 있어서, 상부 글래스 기판 제거 전 터치 전극 어레이 형성 후의 제 2 플렉서블 필름 상의 구조를 살펴본다.
도 6은 본 발명의 플렉서블 표시 장치에 따른 도 2의 A 영역을 확대한 평면도이며, 도 7a 내지 도 7c는 도 6의 I~I' 선상, Ⅱ~Ⅱ'선상, Ⅲ~Ⅲ'선상에 따른 단면도이다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 도 6 내지 도 7a 내지 도 7c 과 도 8과 같이, 액티브 영역(AA)과 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역으로 구분되는 제 1 플렉서블 필름(120)과, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 상기 액티브 영역(AA)에 구비된 전극 어레이(도 8의 200 참조)와, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 데드 영역에 구비되며, 복수개의 패드 전극(131)을 갖는 터치 패드부(130)와, 상기 전극 어레이(200)와 상기 복수개의 패드 전극(131)을 연결하는 라우팅 배선(127)과, 상기 복수개의 패드 전극(131)으로부터 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 가장자리까지 구비된 더미 투명 전극 배선(133) 및 상기 더미 투명 전극 배선(127)과 접하여 상기 더미 투명 전극 배선(133)보다 큰 폭으로 상기 제 1 플렉서블 필름의 가장자리에 닿는 더미 금속 패턴(135)을 포함한다.
여기서, 도 6에 도시된 영역은 제 1 플렉서블 필름(120)의 상측의 돌출부로, 터치 패드부(130)에 인접한 영역이다. 상부 글래스 기판(100) 상에는, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)과 함께, 분리된 더미 기재(120a) 상에도 상기 복수개의 더미 금속 패턴(135)이 함께 놓여진다. 그리고, 상기 더미 기재(120a) 상으로 복수개의 더미 금속 패턴(135)과 함께 지나는 복수개의 더미 투명 전극 배선(133)이 연장되어 지나고, 상기 더미 투명 전극 배선(133)은 쇼팅바(137)를 통해 복수개의 더미 투명 전극 배선(133)이 연결된다. 쇼팅바(137)는 더미 투명 전극 배선(133)과 동일층의 투명 전극과 더미 금속 패턴(135)이 섬상으로 적층된 형상을 갖는다. 이 경우, 더미 투명 전극 배선(133)은 쇼팅바(137)의 투명 전극과 일체형이다.
이 경우, 상기 쇼팅바(137)는 터치 전극 어레이를 형성하는 공정 중 발생하는 정전기를 방지하는 기능을 한다.
그리고, 터치 전극 어레이를 형성하는 공정 중 상기 제 1 플렉서블 필름(120)은 상부 글래스 기판(10) 상에 희생층(50)을 사이에 두고 위치하여 있다.
상기 제 1 플렉서블 필름(120)은 상부 글래스 기판(10) 제거시 외부로 노출될 수 있어, 터치 전극 어레이가 형성되는 안쪽면은 복수 무기 버퍼층(125)이 구비된 후, 그 상부에 터치 전극 어레이(200)가 형성된다.
상기 제 1 플렉서블 필름(120)은 터치 전극 어레이 형성 전 도 6의 도시된 형상으로 구분되어 패터닝되며, 터치 전극 어레이를 형성하는 공정 중 금속 메쉬 패턴과 동일층에 상기 제 1 플렉서블 필름(120)과 더미 기재부(120a)에 각각 걸치도록 더미 금속 패턴(135)을 형성한다. 더미 금속 패턴(135)은 차광성의 금속 재료로 예를 들어, Cu층 및 MoTi층의 적층체일 수 있으며, 상대적으로 레이저 조사시 레이저의 에너지에 반응성이 낮거나 반응하지 않는 금속 재료일 수 있다. 다른 예로 Mo/Al의 적층체, Ti/Al/Ti 등 그 밖의 레이저에 대한 반응성이 낮은 금속층 혹은 금속 적층체의 경우로 대체 가능하다.
상기 더미 금속 패턴(135)과 동일층에 터치 패드 전극(131) 및 더미 기재부(120a) 상의 쇼팅바(137)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 더미 금속 패턴(135)의 상부를 지나며 상기 터치 패드 전극(131) 및 쇼팅바(137)에 각각 연결되도록 더미 투명 전극 배선(133)이 구비된다. 여기서, 상기 더미 투명 전극 배선(133)은 상기 더미 금속 배선(135)에 비해 작은 폭으로 형성하여, 차광성의 더미 금속 패턴(135)에 가려져 레이저 조사시 레이저에 의한 영향을 받지 않게 한다.
그리고, 상기 더미 금속 패턴(135)은 상기 터치 패드 전극(131)으로부터 일정 거리 이격하는 것으로, 터치 패드 전극(131)과는 전기적으로 분리되며, 예를 들어 일종의 섬상(island type)으로 형성할 수 있다. 그리고, 상기 더미 금속 패턴(135)은 레이저 공정에서 제 1 플렉서블 필름(120)의 안쪽에 형성되는 더미 투명 전극 배선(133)의 손상이나 이로 인한 영향을 방지하기 위한 일종의 보강 패턴으로, 전기적 신호는 인가되지 않는다.
상기 더미 투명 전극 배선(133) 상부에는 보호막 등이 더 형성될 수 있으며, 경우에 따라 이방성 도전 필름이 프레스 공정시 패드부(130)를 넘어 상기 더미 투명 전극 배선(133) 상부로 퍼질 수 있다. 상기 터치 패드부(131)는 대향되는 박막 트랜지스터 어레이 및 유기 발광 다이오드 어레이가 형성되는 제 1 플렉서블 필름 측의 더미 패드부와 만나며, 이 부위에 이방성 도전 필름을 통해 터치 패드 전극과 더미 패드부 내 더미 패드 전극이 서로 접속될 수 있다.
도 8은 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 터치 전극 어레이 및 라우팅 배선을 나타낸 단면도이다.
구체적으로, 도 8을 참조하여, 터치 전극 어레이(200)의 구성을 살펴보면, 복수 무기 버퍼층(125) 상에 금속 메쉬(141)가 격자 형상으로 각각 서로 교차하는 제 1 전극(210)과 제 1 전극(220)에 접속되어 구비된다. 상기 금속 메쉬(141)는 그리고, Cu층 및 MoTi층의 이중층으로 이루어지며, 상술한 더미 금속 패턴(135)과 동일 공정에서 형성된다. 다만 금속 메쉬(141)는 제 1, 제 2 전극(210, 220)의 저항을 줄이기 위해 보조적으로 구비되는 수단으로 액티브 영역에서는 넓은 폭으로 구비시 시감될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 액티브 영역(AA)에서는 금속 메쉬(141)는 제 1, 제2 전극(210, 220)보다는 작은 폭으로 형성된다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 전극(210, 220)은 상기 금속 메쉬(141) 상부에 올라오며, 동일한 마스크의 하프톤 또는 멀티톤 패턴을 이용하여 금속 메쉬(!41)와 제 1, 제 2 전극(210, 220)을 함께 패터닝할 수 있다. 상기 제 1, 제 2 전극(210, 220)은 ITO, IZO, IGZO, ITZO 등의 투명 전극으로 이루어지며, 상기 더미 투명 전극 배선(133)과 동일 공정에서 형성된다.
상기 금속 메쉬(141) 및 제 1, 제 2 전극(210, 220)을 덮으며, 무기막 성분의 제 1 층간 절연막(128) 및 유기막 성분의 제 2 층간 절연막(129)이 구비되고, 서로 이격된 상기 제 2 전극(220)들은 제 2 층간 절연막(129) 및 제 1 층간 절연막(128)은 콘택홀을 구비하여 이를 통해 접속되는 브리지 전극(129)을 통해 전기적으로 연결된다.
한편, 라우팅 배선(127)은 금속 메쉬 성분의 제 1 층(127a)과 투명 전극 성분의 제 2 층(127b)의 적층으로 이루어지며, 상기 제 2 층(127b)은 상기 제 1 층(127a)을 덮는 형상으로 더 큰 폭으로 형성되는 것으로, 하부의 제 1층(127a)의 금속 성분을 보호하기 그 부식을 방지하기 위함이다. 상기 라우팅 배선(127)은 그 제 1 층(127a)과 제 2 층(127b)이 각각 더미 금속 패턴(135)과 더미 투명 전극 배선(133)과 동일 공정에서 형성된다.
한편, 본 발명의 플렉서블 표시 장치는 장치의 슬림화와 연성화를 위해 상기 상부 글래스 기판(10)이 제거된다.
제거 방식은 상부 글래스 기판(10)의 하측에서 레이저를 조사하여 희생층(50)을 태워 제 1 플렉서블 필름(120)으로부터 상부 글래스 기판(10)을 분리시키는 것이다. 이 경우, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)은 더미 기재(120a)와 구분되어 패터닝된 것으로, 상기 상부 글래스 기판(10) 제거시 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 주변 구성도 상기 상부 글래스 기판(10)과 함께 제거된다.
이 경우, 더미 금속 패턴(135)이 레이저가 조사되는 하측에 가깝게 있어, 상측의 더미 투명 전극 배선(133)에 레이저 에너지가 전달되는 것을 방지하여, 투명 전극 입자 발생을 막아 공정을 안정화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 상부 글래스 기판 제거 후 상태를 나타낸 평면도이며, 도 10a 및 도 10b는 도 9는 Ⅳ~Ⅳ' 선상 및 V~V' 선상에 따른 단면도이다.
도 9 내지 도 10b와 같이, 상부 글래스 기판(10)을 레이저 조사로 제거 후에는 이미 패터닝된 제 1 플렉서블 필름(120)의 경계로 측상 분리가 있으며, 이에 따라 상기 더미 금속 패턴(135)이 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 가장자리를 따라 나뉜다.
즉, 상기 더미 라우팅 배선과 접하여 상기 더미 라우팅 배선보다 큰 폭으로 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 가장자리에 닿도록 더미 금속 패턴(135)이 남게 되며, 상기 더미 금속 패턴(135) 상부에 더미 투명 전극 배선(133)이 남아 있다.
즉, 유기막의 성막면이나 부착면이 없는 복수 무기층(125) 이상의 층들은 상부 글래스 기판과 함께 제거되어 제 1 플렉서블 필름(120)의 가장 자리에서 측상 분리된다.
한편, 상술한 예는 터치 전극 어레이(터치 스크린)을 포함한 플렉서블 기재의 가장자리의 더미 패턴에 대해 살펴보았으나, 이에 한정되지 않고, 글래스 기판 제거 전 먼저 형상이 정의되는 플렉서블 필름의 가장자리라면 모두 적용 가능할 것이다.
도 11은 본 발명의 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 11과 같이, 본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 액티브 영역(AA)과 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역으로 구분되는 제 1 플렉서블 필름(120)과, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 상기 액티브 영역에 구비된 서로 교차하는 제 1, 제 2 전극(210, 220)을 포함하는 터치 전극 어레이(200)와, 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 데드 영역에 구비되며, 복수개의 터치 패드 전극(131)을 갖는 터치 패드부(130)와, 상기 터치 전극 어레이(200)와 상기 복수개의 터치 패드 전극(131)을 연결하는 라우팅 배선(133)과, 상기 복수개의 터치 패드 전극(131)으로부터 상기 제 1 플렉서블 필름(120)의 가장자리까지 구비된 더미 투명 전극 배선(133)과, 상기 터치 전극 어레이(200)와 대향되어 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이(310)를 갖는 제 2 플렉서블 필름(40) 및 상기 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이(310)와 상기 터치 전극 어레이(200) 사이에 접착층(400)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제 2 플렉서블 필름(40)은 유색성의 플렉서블 필름으로 폴리 이미드, 포토 아크릴 등으로 이루어질 수 있으며, 하부 글래스 기판에서 그 형상의 분리는 하부 글래스 기판의 제거 공정 직전 스크라이빙 공정을 적용하여 이루어진다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 장치의 두께를 줄이기 위해 플렉서블 필름을 이용한다. 그리고, 어레이 공정 중의 내열성이 약한 플렉서블 필름의 손상을 방지하기 위하여 각각 상하 글래스 기판 상에 플렉서블 필름을 도포하여 어레이 공정이 진행된다. 상하 글래스 기판 중 상부 글래스 기판 상의 플렉서블 필름은 그 두께가 얇고 상부 글래스 기판 상에 코팅 공정으로 성막되므로, 어레이 공정 전에 패터닝되어 그 형상이 정해질 수 있다. 따라서, 어레이 공정은 패터닝된 플렉서블 필름에 적용된다. 이러한 어레이 공정 중 플렉서블 필름의 가장 자리(에지)에 대응하여 큰 폭의 금속 더미 패턴을 형성하여, 글래스 기판을 레이저 조사하여 제거시 함께 제거되는 플렉서블 기판 하측의 구성과 주변의 구성이 입자로 분산됨을 방지할 수 있다. 특히, 플렉서블 기판의 가장자리를 지나는 ITO 배선 하측에 금속 더미 패턴을 구비하여, 직접적으로 ITO가 레이저에 반응되어 파티클로 분산됨을 방지한다.
또한 본 발명의 금속 더미 패턴은 터치 전극 어레이를 이루는 전극의 하부 구성인 금속 메쉬와 동일층에서 형성하여, 추가의 재료나 마스크 추가를 방지할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
120: 제 1 플렉서블 필름 125: 복수 무기 버퍼층
130: 터치 패드부 131: 터치 패드 전극
133: 더미 투명 전극 배선 135: 더미 금속 패턴
137: 쇼팅바 141: 금속 메쉬
210: 제 1 전극 220: 제 2 전극
310: 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이
400: 접착층

Claims (18)

  1. 액티브 영역과 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역으로 구분되는 플렉서블 필름;
    상기 플렉서블 필름의 상기 액티브 영역에 구비된 전극 어레이;
    상기 플렉서블 필름의 데드 영역에 구비되며, 복수개의 패드 전극을 갖는 패드부;
    상기 전극 어레이와 상기 복수개의 패드 전극을 연결하는 라우팅 배선;
    상기 복수개의 패드 전극으로부터 상기 플렉서블 필름의 가장자리까지 구비된 더미 투명 전극 배선; 및
    상기 더미 투명 전극 배선과 접하여 상기 더미 투명 전극 배선보다 큰 폭으로 상기 플렉서블 필름의 가장자리에 닿는 더미 금속 패턴을 포함한 플렉서블 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 더미 금속 패턴은 상기 패드 전극으로부터 일정 거리 이격된 플렉서블 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 필름과 상기 더미 금속 패턴의 층간에 무기 버퍼층을 더 포함한 플렉서블 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 더미 금속 패턴은 상기 더미 투명 전극 배선 하측에 위치한 플렉서블 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전극 어레이는 금속 메쉬와 상기 금속 메쉬를 덮는 투명 전극의 이중층으로 이루어진 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 메쉬는 상기 더미 금속 패턴과 동일층이며,
    상기 투명 전극은 상기 더미 투명 전극 배선과 동일층인 플렉서블 표시 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 라우팅 배선은 상기 더미 금속 패턴과 동일층의 제 1 층과, 상기 더미 투명 전극 배선과 동일층의 제 2 층으로 이루어지며,
    상기 제 2 층이 제 1 층보다 폭이 넓은 플렉서블 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 더미 금속 패턴은 Cu층 및 MoTi의 적층이며, 상기 더미 투명 전극 패턴은 ITO, IZO, ITZO, IGZO 중 어느 하나의 단일층인 플렉서블 표시 장치.
  9. 액티브 영역과 상기 액티브 영역 주변의 데드 영역으로 구분되는 제 1 플렉서블 필름;
    상기 제 1 플렉서블 필름의 상기 액티브 영역에 구비된 터치 전극 어레이;
    상기 제 1 플렉서블 필름의 데드 영역에 구비되며, 복수개의 터치 패드 전극을 갖는 터치 패드부;
    상기 터치 전극 어레이와 상기 복수개의 터치 패드 전극을 연결하는 라우팅 배선;
    상기 복수개의 터치 패드 전극으로부터 상기 제 1 플렉서블 필름의 가장자리까지 구비된 더미 투명 전극 배선;
    상기 더미 투명 전극 배선과 접하여 상기 더미 투명 전극 배선보다 큰 폭으로 상기 플렉서블 필름의 가장자리에 닿는 더미 금속 패턴;
    상기 터치 전극 어레이와 대향되어 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이를 갖는 제 2 플렉서블 필름; 및
    상기 박막 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드 어레이와 상기 터치 전극 어레이 사이에 접착층을 포함한 플렉서블 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 터치 패드부에 대응되어 상기 제 2 플렉서블 필름 상에 더미 패드부를 갖는 플렉서블 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 터치 패드부와 더미 패드부는 이방성 도전성 필름에 의해 접속되어 있는 플렉서블 표시 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 더미 금속 패턴은 상기 터치 패드 전극으로부터 일정 거리 이격된 플렉서블 표시 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 플렉서블 필름과 상기 더미 금속 패턴의 층간에 무기 버퍼층을 더 포함한 플렉서블 표시 장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 더미 금속 패턴은 상기 더미 투명 전극 배선 하측에 위치한 플렉서블 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 터치 전극 어레이는 금속 메쉬와 상기 금속 메쉬를 덮는 투명 전극의 이중층으로 이루어진 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 금속 메쉬는 상기 더미 금속 패턴과 동일층이며,
    상기 투명 전극은 상기 더미 투명 전극 배선과 동일층인 플렉서블 표시 장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 라우팅 배선은 상기 더미 금속 패턴과 동일층의 제 1 층과, 상기 더미 투명 전극 배선과 동일층의 제 2 층으로 이루어지며,
    상기 제 2 층이 제 1 층보다 폭이 넓은 플렉서블 표시 장치.
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 더미 금속 패턴은 Cu층 및 MoTi의 적층이며, 상기 더미 투명 전극 패턴은 ITO, IZO, ITZO, IGZO 중 어느 하나의 단일층인 플렉서블 표시 장치.
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