KR102517744B1

KR102517744B1 - 표시장치

Info

Publication number: KR102517744B1
Application number: KR1020220089083A
Authority: KR
Inventors: 신상일; 심재호; 강민하; 강진후; 양재훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2023-04-03
Also published as: KR102424375B1; KR20170002782A; KR20220106926A

Abstract

본 발명의 표시장치는 기판을 구부릴 때 받는 스트레스에 의해 소자가 손상되는 것을 방지하기 위해 고안되었다. 본 발명의 표시장치는 기판이 구부러지는 영역에 위치하는 금속배선을 적어도 둘 이상의 층을 가지는 보호막으로 덮음으로써, 소자의 손상을 방지하고 외부의 수분과 산소가 침투되는 것을 방지하여 표시장치의 신뢰성을 향상시킨다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 신뢰성을 향상시킬 수 있는 웨어러블 표시장치에 관한 것이다.

음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치는 대화면을 구현하여 TV와 같은 대형 표시장치로 이용되거나, 작은 화면을 구현하여 스마트폰 등의 소형 표시장치로 사용된다. 최근에는 표시장치를 사용자의 몸에 착용하는 웨어러블(wearable) 표시장치가 개발되고 있다. 웨어러블 표시장치는 시계나 안경과 같이 소형의 표시장치를 사용자의 몸에 착용하는 것으로, 경량, 소형 및 박형의 특징을 가진다.

특히, 웨어러블 표시장치 중에서 디지털 컨텐츠를 표시하거나 무선 통신으로 연결된 외부 디바이스의 정보를 전달하는 기능을 수행하는 스마트워치(smart watch)가 각광받고 있다. 스마트워치는 기존의 시계와 유사한 외형을 가지면서 시간의 표시 외에 각종 정보들을 표시하는 기능을 한다.

스마트워치와 같은 표시장치는 크게 정보를 표시하는 표시부와 표시부를 구동하는 구동부로 나뉜다. 표시부는 액정표시장치(liquid crystal display, LCD), 유기발광표시장치(organic light emitting device, OLED) 등의 표시소자들이 구비되어 디스플레이를 구현하고, 구동부는 표시부가 구동될 수 있도록 전기적 신호를 인가한다. 표시부와 구동부 사이에 이들을 연결시켜주는 벤딩부(bending portion)가 배치된다. 벤딩부는 구동부로부터 표시부에 전기적 신호가 인가되도록 복수의 금속배선들을 구비하고, 이들 금속배선들을 보호하기 위한 보호막이 구비된다.

표시장치는 유연한 기판 상에 표시부, 벤딩부 및 구동부가 구비되고, 구동부는 표시장치의 베젤을 줄이기 위해 표시부의 배면으로 구부러져 배치된다. 그러나, 기판이 구부러짐에 따라 벤딩부에서 배선들을 덮고 있는 무기 보호막에 크랙(crack)이 발생한다. 이에 따라 외부의 수분이나 산소가 보호막의 크랙으로 침투되어 금속배선들을 부식시키게 된다. 따라서, 무기 보호막의 크랙은 표시장치의 구동 불량을 야기시키는 원인으로 작용한다.

본 발명은 벤딩부에 크랙이 발생하는 것을 방지하여 표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시부, 벤딩부 및 금속배선을 포함한다. 표시부는 기판 상에 위치하며 복수의 화소를 포함하고, 벤딩부는 표시부 이외에 위치하며 기판이 구부러지는 영역이다. 벤딩부에 위치하는 금속배선은 적어도 둘 이상의 층을 포함하는 보호막으로 덮혀짐으로써, 벤딩부에 크랙이 발생하는 것을 방지한다.

전술한 보호막은 하나 이상의 유기막을 포함하되 금속배선을 덮는 제1 유기막을 포함한다. 또한, 보호막은 하나 이상의 무기막을 포함하되 금속배선을 덮는 제1 무기막을 포함한다. 여기서, 하나 이상의 유기막은 제1 유기막과 제1 무기막 사이에 위치하는 제2 유기막을 더 포함함으로써, 제2 유기막이 제1 유기막을 덮고 제1 무기막이 제2 유기막을 덮는 구조로 이루어진다. 그리고 하나 이상의 무기막은 금속배선과 제1 유기막 사이에 위치하는 제2 무기막을 더 포함함으로써, 제2 무기막이 금속배선을 덮고 제1 유기막은 제2 무기막을 덮는 구조로 이루어진다. 그리고 하나 이상의 유기막은 제1 유기막과 제1 무기막 사이에 위치하는 제2 유기막을 더 포함함으로써, 제2 유기막이 제1 유기막을 덮고 제1 무기막이 제2 유기막을 덮는 구조로 이루어진다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시부와 벤딩부가 구획된 기판과 기판 상에 위치한 금속배선을 포함한다. 기판의 표시부 상에는 구동 TFT, 구동 TFT를 덮는 제1 패시베이션막, 제1 패시베이션막 상에 위치하는 평탄화막, 평탄화막 상에 위치하는 제1 전극, 제1 전극을 노출하는 뱅크층, 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층, 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극, 및 제2 전극 상에 위치하는 배리어막이 위치한다. 기판의 벤딩부 상에는 금속배선이 위치하되 금속배선은 적어도 둘 이상의 층을 포함하는 보호막으로 덮혀진다. 따라서, 본 발명의 표시장치는 벤딩부에서 크랙이 발생하는 것을 방지한다.

전술한 보호막은 하나 이상의 유기막을 포함하되 금속배선을 덮는 제1 유기막을 포함한다. 제1 유기막은 평탄화막 또는 뱅크층과 동일한 재료로 이루어진다. 또한, 보호막은 하나 이상의 무기막을 포함하되 제1 유기막을 덮는 제1 무기막을 포함한다. 제1 무기막은 배리어막과 동일한 재료로 이루어진다. 여기서, 하나 이상의 무기막은 제1 유기막과 제1 무기막 사이에 위치하는 제2 유기막을 더 포함하는데, 제1 유기막은 금속배선을 덮으며 평탄화막과 동일한 재료로 이루어지고, 제2 유기막은 제1 유기막을 덮으며 뱅크층과 동일한 재료로 이루어지고, 제1 무기막은 제2 유기막을 덮는 구조로 이루어진다. 또한, 하나 이상의 무기막은 적어도 하나의 무기막은 금속배선과 제1 유기막 사이에 위치하는 제2 무기막을 더 포함하는데, 제2 무기막은 금속배선을 덮으며 제1 패시베이션막과 동일한 재료로 이루어지고, 제1 유기막은 제2 무기막을 덮는 구조로 이루어진다. 또한, 하나 이상의 유기막은 제1 유기막과 제1 무기막 사이에 위치하는 제2 유기막을 더 포함하는데, 제1 유기막은 평탄화막과 동일한 재료로 이루어지고, 제2 유기막은 제1 유기막을 덮으며 뱅크층과 동일한 재료로 이루어지고, 제1 무기막은 제2 유기막을 덮는 구조로 이루어진다. 또한, 평탄화막과 제1 전극 사이에 제2 패시베이션막을 더 포함하고, 보호막은 적어도 하나의 무기막을 포함하고, 적어도 하나의 무기막은 제1 무기막을 포함하며, 제1 무기막은 상기 제1 유기막을 덮으며 상기 제2 패시베이션막과 동일한 재료로 이루어진다.

여기서, 유기막들은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin) 또는 아크릴레이트(acrylate) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고, 무기막들은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어진다.

본 발명에 따른 표시장치는 벤딩부의 금속배선을 덮는 유기막과 무기막을 포함한다. 유기막은 벤딩부에 벤딩 스트레스가 가해져도 유기물의 유연함으로 완충시키고 외부의 수분과 산소의 침투를 차단하며 금속배선 상부를 평탄화하는 역할을 한다. 또한, 무기막은 유기막에 의해 평탄화된 표면에 형성되기 때문에 스텝 커버리지가 양호하게 형성되어, 무기막이 벤딩 스트레스에 의해 크랙이 쉽게 발생되지 않고, 이에 따라 외부의 수분이나 산소가 금속배선으로 침투되는 것을 차단하여 금속배선의 부식을 방지한다.

또한, 본 발명에 따른 표시장치는 전술한 금속배선을 덮는 유기막과 무기막이 각각 표시부에 형성되는 구성과 동일한 공정으로 동시에 형성됨으로써, 별도의 추가 공정이나 비용을 발생시키지 않아 생산성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1에서 절취선 I-I'로 자른 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 벤딩부의 금속배선을 나타낸 평면도.
도 4는 도 1에서 절취선 Ⅱ-Ⅱ'로 자른 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벤딩부를 나타낸 평면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 표시장치를 나타낸 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시장치를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 비교예에 따라 제조된 표시장치의 벤딩된 이미지.
도 12는 본 발명의 비교예에 따라 제조된 표시장치의 크랙이 발생한 면 이미지.
도 13은 본 발명의 비교예에 따라 제조된 표시장치의 크랙이 발생한 평면 이미지.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 표시장치의 단면 이미지.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 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 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.

본 발명에 따른 표시장치는 유연한 플라스틱 기판 상에 표시소자가 형성된 플라스틱 표시장치이다. 플라스틱 표시장치의 예로, 유기발광표시장치, 액정표시장치, 전기영동표시장치 등이 사용가능하나, 본 발명에서는 유기발광표시장치를 예로 설명한다. 유기발광표시장치는 애노드인 제1 전극과 캐소드인 제2 전극 사이에 유기물로 이루어진 발광층을 포함한다. 따라서, 제1 전극으로부터 공급받는 정공과 제2 전극으로부터 공급받는 전자가 발광층 내에서 결합하여 정공-전자쌍인 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 바닥상태로 돌아오면서 발생하는 에너지에 의해 발광하는 자발광 표시장치이다.

본 발명에 따른 유기발광표시장치는 수동형 구동방식과 능동형 구동방식으로 구현된다. 수동형 구동방식은 각각 라인으로 이루어진 애노드와 캐소드가 교차하는 부분에 화소를 구성하여 발광시키는 방식이다. 능동형 구동방식은 각 화소에 박막트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 구비되어 화소를 온/오프(on/off)하여 발광시키는 방식이다. 본 발명은 능동형 구동방식을 예로 설명하지만 이에 한정되지 않으며 수동형 구동방식에도 적용가능하다.

또한, 본 발명에 따른 유기발광표시장치는 표시부, 구동부 및 벤딩부를 포함한다. 표시부는 복수의 화소들이 배치되어 영상이 표시되는 영역에 해당된다. 구동부는 표시부를 구동시키기 위한 구동 엘리먼트들이 배치된다. 벤딩부는 표시부와 구동부 사이에 배치되어 표시부와 구동부를 연결시킨다. 이를 위해, 벤딩부에는 복수의 금속배선들이 배치되어 구동부의 구동 신호를 표시부로 인가되도록 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

<실시예>

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에서 절취선 I-I'로 자른 구조를 나타낸 단면도이며, 도 3은 벤딩부의 금속배선을 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110) 상에 화상을 구현하는 표시부(A/A), 표시부(A/A)의 배면에 배치된 구동부(D/A) 및 표시부(A/A)와 구동부(D/A) 사이를 연결하는 벤딩부(BEN)를 포함한다.

표시부(A/A)는 복수의 화소(P)들이 배치되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광을 발광하여 풀 컬러(full color)를 구현한다. 본 실시예에서는 적색, 녹색 및 청색의 화소들을 도시하였지만, 백색(W) 화소가 더 구비될 수 있다. 또한, 복수의 화소(P)들은 시안, 마젠타, 옐로우 화소로도 구비될 수 있으며 공지된 화소 구성이라면 모두 적용가능하다.

구동부(D/A)는 표시부(A/A)의 배면에 배치되어 표시부(A/A)를 구동시키는 구동 엘리먼트들을 포함한다. 구동부(D/A)는 호스트 시스템, 타이밍 콘트롤러 등 표시부(A/A)에 영상이 구현될 수 있도록 구동을 제어하는 각종 구동 엘리먼트들이 형성된다.

벤딩부(BEN)는 표시부(A/A)와 구동부(D/A) 사이에 배치되어, 구동부(D/A)의 구동 신호가 표시부(A/A)에 전달될 수 있도록 한다. 벤딩부(BEN)는 표시부(A/A)의 배면으로 구동부(D/A)가 배치되도록 기판(110)이 구부러진 영역에 해당된다. 벤딩부(BEN)의 기판(110)은 약 180°로 구부러져 구동부(D/A)가 표시부(A/A)의 배면에 배치될 수 있다. 벤딩부(BEN)는 구동부(D/A)로부터 표시부(A/A)에 연결된 복수의 금속배선들이 배치되고, 복수의 금속배선들을 통해 구동 신호가 전달된다.

벤딩부(BEN)에 배치된 복수의 금속배선들은 편평한 플라스틱 기판 상에 형성된 후 플라스틱 기판을 구부리기 때문에, 벤딩에 의한 물리적인 스트레스가 가해질 수 있다. 이 물리적인 스트레스는 복수의 금속배선들에 크랙이 발생하는 요인으로 작용하여 구동 불량을 일으킨다. 따라서, 벤딩부(BEN)에 배치된 복수의 금속배선들은 크랙을 방지하기 위한 특정 패턴으로 형성된다.

도 3을 참조하면, 벤딩부(BEN)에 배치된 금속배선(ML)은 벤딩 스트레스에 의해 크랙이 발생하더라도 구동 신호가 전달될 수 있도록 형성된다. 본 실시예에서는 금속배선(ML)이 분기된 형상으로 형성되어 기판(110) 상에 세로 방향으로 연장된다. 도 1에는 금속배선(ML)이 직선 형상으로 이루어진 것으로 도시하였지만, 이는 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 금속배선(ML)은 도 3에 도시된 형상으로 이루어진다.

보다 자세하게, 금속배선(ML)은 분기부(SP), 연결부(CP) 및 개구부(OP)로 구성된다. 분기부(SP)는 금속배선(ML)이 2개 이상으로 분기되어 연장되는 부분으로, 어느 하나의 분기된 배선이 크랙에 의해 단락되더라도 나머지 배선을 통해 단락이 보상되는 구조이다. 개구부(OP)는 금속배선(ML)의 분기부(SP) 내에 위치하여 금속배선(ML)을 분기시킨다. 연결부(CP)는 금속배선(ML)이 분기되었다가 다시 연결되는 부분으로, 연결부(CP)에 의해 분기부(SP)들을 연결시켜 금속배선(ML)이 단락되지 않도록 한다. 전술한 본 발명의 금속배선(ML)은 분기부(SP)와 연결부(CP)의 반복으로 이루어져, 벤딩부(BEN)의 벤딩 스트레스에 의해 크랙이 발생하여 단락되는 것을 방지한다. 그러나, 본 발명의 금속배선(ML)은 도 3에 한정되지 않으며, 벤딩 스트레스를 방지할 수 있는 공지된 구조 또는 다양하게 분기된 형상을 모두 적용할 수 있다.

이하, 도 1의 표시장치의 단면도를 통해, 본 발명의 구체적인 구조를 설명하기로 한다. 도 4, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 표시장치를 나타낸 단면도로, 도 1의 절취선 Ⅱ-Ⅱ'로 자른 구조를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벤딩부를 나타낸 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110) 상에 표시부(A/A)와 벤딩부(BEN)을 포함한다. 표시부(A/A)의 기판(110) 상에 구동 TFT(150)와 구동 TFT(150)에 연결된 유기발광 다이오드(160)가 위치한다.

보다 자세하게, 기판(110)은 유리, 플라스틱 또는 금속 등으로 이루어진다. 본 발명에서 기판(110)은 플라스틱으로 이루어지되 구체적으로 폴리이미드(Polyimide) 기판일 수 있다. 따라서, 본 발명의 기판(110)은 유연한(flexible)한 특성을 가진다. 기판(110) 상에 제1 버퍼층(112)이 위치한다. 제1 버퍼층(112)은 기판(110)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하는 역할을 한다. 제1 버퍼층(112)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.

제1 버퍼층(112) 상에 쉴드층(114)이 위치한다. 쉴드층(114)은 폴리이미드 기판을 사용함으로써 발생할 수 있는 패널구동 전류가 감소되는 것을 방지하는 역할을 한다. 쉴드층(114)은 도전성의 물질로 실리콘(Si) 등의 반도체나 금속으로 이루어질 수 있다. 쉴드층(114) 상에 제2 버퍼층(116)이 위치한다. 제2 버퍼층(116)은 쉴드층(114)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하는 역할을 한다. 제2 버퍼층(116)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.

제2 버퍼층(116) 상에 반도체층(151)이 위치한다. 반도체층(151)은 실리콘 반도체나 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 실리콘 반도체는 비정질 실리콘 또는 결정화된 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 여기서, 다결정 실리콘은 이동도가 높아(100㎠/Vs 이상), 에너지 소비 전력이 낮고 신뢰성이 우수하여, 구동 소자용 게이트 드라이버 및/또는 멀티플렉서(MUX)에 적용하거나 화소 내 구동 TFT에 적용할 수 있다. 한편, 산화물 반도체는 오프-전류가 낮으므로, 온(On) 시간이 짧고 오프(Off) 시간을 길게 유지하는 스위칭 TFT에 적합하다. 또한, 오프 전류가 작으므로 화소의 전압 유지 기간이 길어서 저속 구동 및/또는 저 소비 전력을 요구하는 표시장치에 적합하다. 본 발명에서는 구동 TFT(150)가 다결정 실리콘 또는 산화물 반도체 중 어떠한 것으로 형성되어도 무방하다. 또한, 반도체층(151)은 p형 또는 n형의 불순물을 포함하는 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 소스 영역 및 드레인 영역 이외의 채널 영역을 포함할 수 있다.

반도체층(151) 상에 게이트 절연막(118)이 위치한다. 게이트 절연막(118)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다. 게이트 절연막(118) 상에 상기 반도체층(151)의 일정 영역, 즉 불순물이 주입되었을 경우의 채널 영역과 대응되는 위치에 게이트 전극(152)이 위치한다. 게이트 전극(152)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된다. 또한, 게이트 전극(152)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 다중층일 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(152)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴 또는 몰리브덴/알루미늄의 2중층일 수 있다.

게이트 전극(152) 상에 층간 절연막(124)이 위치한다. 층간 절연막(124)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다. 상기 층간 절연막(124) 및 게이트 절연막(118)의 일부 영역을 식각하여 반도체층(151)의 일부를 노출시키는 콘택홀들(120a, 120b)을 형성한다. 이때, 콘택홀들(120a, 120b)에 의해 노출되는 반도체층(151)의 일부는 소스 영역 및 드레인 영역일 수 있다.

층간 절연막(124) 및 게이트 절연막(118)을 관통하는 콘택홀들(120a, 120b)을 통하여 반도체층(151)과 전기적으로 연결되는 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)이위치한다. 상기 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 상기 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 티타늄/알루미늄/티타늄, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다. 따라서, 반도체층(151), 게이트 전극(152), 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 포함하는 구동 TFT(150)가 구성된다.

한편, 벤딩부(BEN)의 층간 절연막(124) 상에 금속배선(ML)이 위치한다. 금속배선(ML)은 전술한 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 재료로 이루어진다. 예를 들어, 금속배선(ML)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 금속배선(ML)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 티타늄/알루미늄/티타늄, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.

구동 TFT(150)를 포함하는 기판(110)의 표시부(A/A) 전면에 제1 패시베이션막(126)이 위치한다. 제1 패시베이션막(126)은 하부의 구동 TFT(150)를 포함한 구동 소자를 보호하기 위한 것으로, 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.

제1 패시베이션막(126)을 포함하는 기판(110)의 표시부(A/A) 전면에 평탄화막(156)이 위치한다. 평탄화막(156)은 하부 구조의 단차를 완화시키기 위한 평탄화막일 수 있으며, 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어진다. 평탄화막(156)은 상기 유기물을 액상 형태로 코팅한 다음 경화시키는 SOG(spin on glass)와 같은 방법으로 형성될 수 있다. 평탄화막(156)은 구동 TFT(150)의 드레인 전극(154)을 노출시키는 비어홀(158)을 포함한다.

한편, 벤딩부(BEN)의 금속배선(ML) 상에 금속배선(ML)을 덮는 제1 유기막(131)이 위치한다. 제1 유기막(131)은 금속배선(ML)을 완전히 덮어 보호하는 보호막으로, 전술한 평탄화막(156)과 동일한 재료로 이루어진다. 예를 들어 제1 유기막(131)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있고, 평탄화막(156)을 형성하는 공정으로 동시에 형성된다.

평탄화막(156) 상에 제1 전극(162)이 위치한다. 보다 자세하게, 표시부(A/A)에 제1 전극(162)이 위치한다. 제1 전극(162)은 애노드로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 등의 투명도전물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극(162)이 반사 전극인 경우, 제1 전극은 반사층을 더 포함한다. 반사층은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 APC(은/팔라듐/구리 합금)으로 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 전극(162)은 비어홀(158)을 매우며, 구동 TFT(150)의 드레인 전극(154)과 연결될 수 있다.

제1 전극(162)을 포함하는 기판(110)의 표시부(A/A) 상에 뱅크층(163)이 위치한다. 뱅크층(163)은 제1 전극(162)의 일부를 노출하여 화소를 정의하는 화소정의막일 수 있다. 뱅크층(163)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어진다. 뱅크층(163)은 제1 전극(162)을 노출하는 노출부(170)가 형성된다.

뱅크층(163)의 노출부(170)에 의해 노출된 제1 전극(162) 상에 유기 발광층(164)이 위치한다. 유기 발광층(164)은 전자와 정공이 결합하여 발광하는 층으로, 유기 발광층(164)과 제1 전극(162) 사이에 정공주입층 또는 정공수송층을 포함할 수 있으며, 유기 발광층(164) 상에 전자수송층 또는 전자주입층을 포함할 수 있다. 유기 발광층(164)이 형성된 기판(110) 상에 제2 전극(165)이 위치한다. 제2 전극(165)은 표시부(A/A) 전면에 위치하고, 캐소드 전극으로 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제2 전극(165)이 투과 전극인 경우 광이 투과될 수 있을 정도로 얇은 두께로 이루어지고, 반사 전극인 경우 광이 반사될 수 있을 정도로 두꺼운 두께로 이루어진다.

제2 전극(165)이 형성된 표시부(A/A) 상에 제2 전극(165)을 포함한 하부의 소자를 보호하기 위한 제1 패시베이션막인 배리어막(171)이 위치한다. 배리어막(171)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다. 그리고, 벤딩부(BEN)의 금속배선(ML)을 덮고 있는 제1 유기막(131) 상에 제1 유기막(131)을 덮는 제1 무기막(132)이 위치한다. 제1 무기막(132)은 제1 유기막(131)을 완전히 덮으며, 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 무기물로 이루어진다. 또한, 제1 무기막(132)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단층 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 벤딩부(BEN)에 배치된 금속배선(ML) 상에 제1 유기막(131)과 제1 무기막(132)의 이중 절연막을 구비한다.

보다 자세하게, 도 4와 도 5를 참조하면, 금속배선(ML)이 개구부(OP)를 사이에 두고 분기되었다가 연결되는 반복 구조로 연장된다. 금속배선(ML)은 제1 유기막(131)에 의해 1차로 덮혀지고, 제1 유기막(131)에 의해 덮혀진 금속배선(ML)은 제1 무기막(132)에 의해 2차로 덮혀진다. 따라서, 금속배선(ML)은 제1 유기막(131)과 제1 무기막(132)의 이중막으로 덮혀진다.

금속배선(ML) 상에 위치한 제1 유기막(131)은 벤딩 스트레스가 가해져도 유기물의 유연함으로 완충시키는 역할을 한다. 또한, 제1 무기막(132)은 금속배선(ML) 상부를 제1 유기막(131)이 평탄화한 표면에 형성되기 때문에 스텝 커버리지(step coverage)가 양호하게 형성된다. 따라서 제1 무기막(132)이 벤딩 스트레스에 의해 크랙이 쉽게 발생되지 않고, 이에 따라 외부의 수분이나 산소가 제1 유기막(131)을 통해 금속배선(ML)으로 침투되는 것을 차단하여 금속배선(ML)의 부식을 방지한다. 전술한 제1 유기막(131)은 평탄화막(156) 또는 뱅크층(163)과 동일한 공정으로 동시에 형성되고 제1 무기막(132)은 배리어막(171)과 동일한 공정으로 동시에 형성됨으로써, 별도의 추가 공정이나 비용이 발생되지 않아 생산성을 유지할 수 있다.

전술한 도 4의 구조와는 달리, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 유기막(131)이 추가의 유기막 공정으로 형성될 수도 있다.

보다 자세하게, 벤딩부(BEN)의 금속배선(ML) 상에 금속배선(ML)을 덮는 제1 유기막(131)이 위치한다. 제1 유기막(131)은 금속배선(ML)을 완전히 덮어 보호하는 보호막으로, 추가의 유기막 공정을 통해 형성된다. 제1 유기막(131)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다.

벤딩부(BEN)의 제1 유기막(131) 상에 제1 유기막(131)을 덮는 제1 무기막(132)이 위치한다. 제1 무기막(132)은 표시부(A/A)의 제1 패시베이션막(126)과 동일한 공정으로 형성되며, 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 무기물로 이루어진다. 또한, 제1 무기막(132)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단층 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수도 있다.

상기와 같이, 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 추가의 공정으로 금속배선(ML) 상에 제1 유기막(131)이 형성되고, 제1 유기막(131)을 덮는 제1 무기막(132)은 제1 패시베이션막(126)과 동일한 공정으로 형성될 수 있다.

또한, 전술한 구조들과는 달리, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시부(A/A)의 평탄화막(156)과 제1 전극(162) 사이에 제2 패시베이션막(157)이 더 구비될 수 있다. 제2 패시베이션막(157)은 유기물로 이루어진 평탄화막(156)에서 아웃개싱 등이 발생하여 상부로 올라오는 것을 방지하고 하부의 소자를 보호하기 위한 것으로, 제1 패시베이션막(157)과 동일한 재료로 이루어진다.

그리고, 벤딩부(BEN)의 금속배선(ML) 상에 금속배선(ML)을 덮는 제1 유기막(131)이 위치한다. 제1 유기막(131)은 금속배선(ML)을 완전히 덮어 보호하는 보호막으로, 표시부(A/A)의 평탄화막(156)과 동일한 재료로 이루어진다. 제1 유기막(131)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다.

벤딩부(BEN)의 제1 유기막(131) 상에 제1 유기막(131)을 덮는 제1 무기막(132)이 위치한다. 제1 무기막(132)은 표시부(A/A)의 제2 패시베이션막(157)과 동일한 공정으로 형성되며, 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 무기물로 이루어진다. 또한, 제1 무기막(132)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단층 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수도 있다.

상기와 같이, 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 추가의 공정으로 표시부(A/A)의 평탄화막(156) 상에 제2 패시베이션막(157)이 형성된다. 벤딩부(BEN)에서는 금속배선(ML) 상에 평탄화막(156)과 동일한 공정으로 제1 유기막(131)이 형성되고, 제1 유기막(131)을 덮는 제1 무기막(132)은 제2 패시베이션막(126)과 동일한 공정으로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 표시장치는 금속배선(ML)을 덮는 다양한 절연막 구조를 가질 수 있다. 하기에서는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시장치를 개시하며, 전술한 실시예에서 전술한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 붙여 그 설명을 생략하기로 한다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 기판(110)의 표시부(A/A) 상에 구동 TFT(150)와 유기발광 다이오드(160)가 위치한다. 구동 TFT(150)와 유기발광 다이오드(160)의 구성은 전술하였으므로 그 설명을 생략한다. 벤딩부(BEN)에 금속배선(ML)이 위치한다.

보다 자세하게, 기판(110) 상에 형성된 층간 절연막(124) 상에 금속배선(ML)이 위치한다. 금속배선(ML) 상에 제1 유기막(131)이 위치하고 제1 유기막(131) 상에 제1 무기막(132)이 위치한다. 본 실시예에서는 전술한 실시예와 다르게 제1 유기막(131)과 제1 무기막(132) 사이에 제2 유기막(133)이 위치한다. 즉, 금속배선(ML)을 덮으며 접촉하는 제1 유기막(131), 제1 유기막(131)을 덮으며 접촉하는 제2 유기막(133) 및 제2 유기막(133)을 덮으며 접촉하는 제1 무기막(132)의 적층 구조로 이루어진다.

제2 유기막(133)은 제1 유기막(131)에 더해져 금속배선(ML)에 가해지는 벤딩 스트레스를 완충하고 외부의 수분과 산소를 차단하는 역할을 한다. 제2 유기막(133)은 표시부(A/A)의 뱅크층(163)과 동일한 공정을 통해 동일한 재료로 이루어지며, 예를 들어 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어진다.

도면에서 제2 유기막(133)은 제1 유기막(131)을 완전히 덮는 구조로 도시하고 설명하였지만, 제1 유기막(131)을 완전히 덮지 않아도 된다. 또한, 제1 유기막(131)과 제2 유기막(133)이 동일한 재료로 형성되면 하나의 단일층의 구조로 나타날 수도 있으며, 서로 다른 재료로 형성되면 이중층의 구조로 나타난다.

한편, 전술한 실시예들은 금속배선(ML) 표면에 제1 유기막(131)과 같은 유기막이 접촉하는 구조들이 개시되었다. 그러나 본 발명의 표시장치는 금속배선(ML) 표면에 무기막이 접촉하는 구조로도 이루어질 수 있다.

도 9를 참조하면, 벤딩부(BEN)에 금속배선(ML)이 위치한다. 보다 자세하게, 기판(110) 상에 형성된 층간 절연막(124) 상에 금속배선(ML)이 위치한다. 금속배선(ML) 상에 제2 무기막(134)이 위치하고, 제2 무기막(134) 상에 제1 유기막(131)이 위치하며 제1 유기막(131) 상에 제1 무기막(132)이 위치한다. 본 실시예에서는 전술한 실시예와 다르게 금속배선(ML)과 제1 유기막(131) 사이에 제2 무기막(134)이 위치한다. 즉, 금속배선(ML)을 덮으며 접촉하는 제2 무기막(134), 제2 무기막(134)을 덮으며 접촉하는 제1 유기막(131), 제1 유기막(131)을 덮으며 접촉하는 제1 무기막(132)의 적층 구조로 이루어진다.

제2 무기막(134)은 제1 무기막(133)과 더불어 금속배선(ML)에 침투될 수 있는 외부의 수분과 산소를 차단하는 역할을 한다. 제2 무기막(134)은 표시부(A/A)의 제1 패시베이션막(126)과 동일한 공정을 통해 동일한 재료로 이루어지며, 예를 들어 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 무기물로 이루어진다. 또한, 제2 무기막(134)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단층 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명의 표시장치는 금속배선 상에 2개 이상의 유기막과 무기막이 각각 위치할 수도 있다.

도 10을 참조하면, 벤딩부(BEN)에 금속배선(ML)이 위치한다. 보다 자세하게, 기판(110) 상에 형성된 층간 절연막(124) 상에 금속배선(ML)이 위치한다. 금속배선(ML) 상에 제2 무기막(134)이 위치하고, 제2 무기막(134) 상에 제1 유기막(131)이 위치하며 제1 유기막(131) 상에 제2 유기막(133)이 위치하고 제2 유기막(133) 상에 제1 무기막(132)이 위치한다. 본 실시예에서는 금속배선(ML) 상에 2개의 유기막과 2개의 무기막이 위치한다. 즉, 금속배선(ML)을 덮으며 접촉하는 제2 무기막(134), 제2 무기막(134)을 덮으며 접촉하는 제1 유기막(131), 제1 유기막(131)을 덮으며 접촉하는 제2 유기막(133), 제2 유기막(133)을 덮으며 접촉하는 제1 무기막(132)의 적층 구조로 이루어진다.

금속배선(ML) 상에 구비된 제2 무기막(134)은 표시부(A/A)의 제1 패시베이션막(126)과 동시에 형성되고, 제1 유기막(131)은 평탄화막(156)과 동시에 형성되고, 제2 유기막(133)은 뱅크층(163)과 동시에 형성되며, 제1 무기막(132)은 배리어막(171)과 동시에 형성된다. 이들 제1 무기막(132)과 제2 무기막(134)은 금속배선(ML)으로 외부의 수분과 산소가 침투되는 것을 방지하고, 제1 유기막(131)과 제2 유기막(133)은 벤딩 스트레스를 완충하며 외부의 수분과 산소가 침투되는 것을 방지하며 표면을 평탄화하여 무기막들의 스텝 커버리지를 향상시킨다. 본 실시예에서는 각각 2개의 유기막과 무기막을 구비함으로써, 이들 각각의 효과를 더욱 향상시킨다.

전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서는 금속배선(ML) 상부에 위치한 유기막과 무기막들을 표시부(A/A)의 층들과 동시에 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 추가의 유기막과 무기막을 형성할 수도 있다.

<실험예>

하기에서는 벤딩부의 금속배선 상에 무기막과 유기막이 형성됨에 따른 무기막의 크랙 유무에 대한 실험예를 개시한다.

도 11은 본 발명의 비교예에 따라 제조된 표시장치의 벤딩된 이미지이고, 도 12는 본 발명의 비교예에 따라 제조된 표시장치의 크랙이 발생한 단면 이미지이고, 도 13은 본 발명의 비교예에 따라 제조된 표시장치의 크랙이 발생한 평면 이미지이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 표시장치의 단면 이미지이다.

본 발명의 비교예에 따른 표시장치는 벤딩부의 금속배선을 덮는 단일층의 무기막의 구조로 제조하였고, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 도 4에 도시된 바와 같이 벤딩부의 금속배선을 덮는 유기막과 유기막을 덮는 무기막의 구조로 제조하였다. 이와 같이 제조된 표시장치는 도 11에 나타난다.

도 12과 도 13을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 표시장치는 벤딩 스트레스에 의해 무기막에 크랙이 발생한 것을 확인하였고, 금속배선에도 크랙이 발생한 것을 확인하였다. 반면, 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 무기막에 크랙이 발견되지 않았다.

위 실험을 통해, 본 발명의 표시장치는 금속배선 상에 유기막과 무기막을 형성함으로써, 벤딩부의 벤딩 스트레스로 인해 금속배선이나 무기막에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있음을 확인하였다.

100 : 표시장치 110 : 기판
131 : 제1 유기막 132 : 제1 무기막
133 : 제2 유기막 134 : 제2 무기막
150 : 구동 TFT 160 : 유기발광 다이오드
A/A : 표시부 BEN : 벤딩부
ML : 금속배선

Claims

기판 상에 위치하며 복수의 화소를 포함하는 표시부;
상기 표시부 이외에 위치하며 상기 기판이 구부러지는 영역을 포함하는 벤딩부;
상기 표시부에 배치되며, 반도체층, 게이트 절연막을 사이에 두고서 상기 반도체층과 중첩하는 게이트 전극, 및 상기 게이트 절연막을 관통하는 콘택홀을 통하여 상기 반도체층과 연결되는 소스 및 드레인 전극을 포함하는 구동 TFT;
상기 구동 TFT의 상기 소스 및 드레인 전극을 덮는 제1 패시베이션막;
상기 제1 패시베이션막 상에 위치하는 평탄화막;
상기 평탄화막 상에 위치하는 제1 전극, 상기 제1 전극을 노출하는 뱅크층;
상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층;
상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극, 및 상기 제2 전극 상에 위치하는 배리어막; 및
상기 벤딩부에 위치하며, 적어도 둘 이상의 층을 포함하는 보호막으로 덮혀진 적어도 하나의 금속배선을 포함하고,
상기 보호막은 제1 유기막 및 상기 제1 유기막 상에 배치된 제2 유기막을 포함하고,
상기 제1 유기막은 상기 금속배선을 덮으며 상기 평탄화막과 동일한 재료로 이루어지고,
상기 벤딩부에서, 상기 제1 유기막은 상기 금속배선의 상부면 및 양측면을 모두 덮으며,
상기 표시부에서 상기 소스 및 드레인 전극을 덮도록 배치된 제1 패시베이션막은 상기 벤딩부에 배치된 상기 금속배선의 상부면에는 배치되지 않는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 보호막은 적어도 하나의 무기막을 더 포함하며 상기 무기막은 상기 제2 유기막을 덮는 표시장치.
표시부와 벤딩부가 구획된 기판;
상기 표시부에 위치하는 구동 TFT, 상기 구동 TFT를 덮는 제1 패시베이션막, 상기 제1 패시베이션막 상에 위치하는 평탄화막, 상기 평탄화막 상에 위치하는 제1 전극, 상기 제1 전극을 노출하는 뱅크층, 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극, 및 상기 제2 전극 상에 위치하는 배리어막; 및
상기 벤딩부에 위치하며, 적어도 둘 이상의 층을 포함하는 보호막으로 덮혀진 금속배선을 포함하고,
상기 보호막은 제1 유기막, 상기 제1 유기막 상에 배치된 제2 유기막 및 상기 제2 유기막 상에 배치된 무기막을 포함하고,
상기 제1 유기막은 상기 금속배선을 덮으며 상기 평탄화막과 동일한 재료로 이루어지고,
상기 벤딩부에서, 상기 제1 유기막은 상기 금속배선의 상부면 및 양 측면을 모두 덮는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 무기막은 상기 제2 유기막을 덮으며 상기 배리어막과 동일한 재료로 이루어진 표시장치.
제1 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 제1 유기막은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin) 또는 아크릴레이트(acrylate) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 표시장치.
제5 항에 있어서,
상기 제2 유기막은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin) 또는 아크릴레이트(acrylate) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 무기막은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어지는 표시장치.