KR102550694B1 - 플렉서블 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 제1 베이스층, 상기 제1 베이스층의 상부에 배치되는 제2베이스층 및 상기 제1베이스층과 상기 제2베이스층의 사이에 배치되는 제1배리어층을 포함하는 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되는 표시부를 포함하고, 상기 제1베이스층의 면적은 상기 제2베이스층의 면적보다 넓은 플렉서블 표시 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 플렉서블 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED), 전기영동표시장치(Electro Phoretic Display; EPD) 및 플라즈마 액정패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
최근, 표시 패널에 대한 요구는 평판 표시 패널에만 국한되지 않고 다양한 방향으로 구부리거나 펼 수 있는 플렉서블 표시 패널에까지 미치고 있다.
그러나, 플렉서블 표시 장치는 가요성을 갖는 플라스틱 물질으로 기판을 형성함에 따라 수분 및 산소의 침투에 취약한 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 수분 및 산소의 침투 경로를 차단하여 신뢰성을 향상시킨 기판을 포함하는 플렉서블 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예는 제1 베이스층, 상기 제1 베이스층의 상부에 배치되는 제2베이스층 및 상기 제1베이스층과 상기 제2베이스층의 사이에 배치되는 제1배리어층을 포함하는 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되는 표시부를 포함하고, 상기 제1베이스층의 면적은 상기 제2베이스층의 면적보다 넓은 플렉서블 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은 상기 제2베이스층과 상기 표시부의 사이에 배치되는 제2배리어층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 상기 기판의 외곽영역에서 접할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2베이스층은 상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층에 의해 둘러 쌓이도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 배리어층과 상기 제2 배리어층은 무기 절연막으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부의 상부에 구비되어 상기 표시부를 외부의 산소 또는 수분으로부터 밀봉시키는 봉지부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 모기판을 준비하는 단계, 상기 모기판 상에 제1노즐을 이용하여 제1베이스층을 형성하는 단계, 상기 제1베이스층 상에 제2노즐을 이용하여 제2베이스층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1베이스층은 상기 모기판 상에 전면적으로 형성되며, 상기 제2베이스층은 상기 제1베이스층의 면적보다 좁은 면적으로 패터닝되어 형성되는 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1베이스층을 형성한 후, 상기 제1베이스층의 상부에 제1배리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2베이스층을 형성한 후, 상기 제2베이스층의 상부에 제2배리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 상기 제2베이스층이 형성되지 않은 영역에서 연결되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 포토레지스트 공정에 의해 형성되며, 상기 상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 중 어느 하나의 물질으로 형성될 수 있다.
상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 상기 제1배리어층 및 상기 제2배리어층은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 제2배리어층을 형성한 후, 상기 제2배리어층의 상부에 표시부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 상기 표시부를 형성한 후, 상기 표시부를 외부의 산소 및/또는 수분으로부터 밀봉시키는 봉지부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플렉서블 표시장치의 기판으로 수분 및/또는 산소가 침투하는 경로를 차단하여 표시부의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다.
도 3은 도 2에서 표시부를 중심으로 상세하게 도시한 확대 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 개략적으로 순서대로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다.
도 3은 도 2에서 표시부를 중심으로 상세하게 도시한 확대 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 개략적으로 순서대로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이고, 도 3은 도 2에서 표시부를 중심으로 상세하게 도시한 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 기판(100), 기판(100) 상의 표시부(200)를 포함할 수 있으며, 상기 표시부(200)는 제1 표시 영역(D1) 및 제2 표시 영역(D2)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 평탄부(F)와 적어도 하나의 곡면부(B)를 포함할 수 있다. 곡면부(B)는 평탄부(F)와 연속적으로 이루어진다. 도 1에서는 기판(100)이 평탄부(F) 양측에 위치한 한 쌍의 곡면부(B)들을 포함하는 예를 도시하고 있다. 한 쌍의 곡면부(B)들은 서로 동일한 형상을 가지거나, 또는 서로 다른 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 한 쌍의 곡면부(B)는 일정한 곡률을 가지거나, 곡률이 변화하는 형태를 가질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 곡면부(B)는 평탄부(F)의 어느 하나의 가장자리만에 형성되거나, 모든 가장자리에 걸쳐 형성될 수 있고, 또는 평탄부(F) 내측에 형성될 수도 있는 등 다양하게 형성될 수 있다.
기판(100)은 순차로 적층된 제1베이스층(101), 제1배리어층(102), 제2베이스층(103) 및 제2배리어층(104)을 포함할 수 있다.
제1베이스층(101) 및 제2베이스층(103)은 가요성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등으로 이루어질 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1베이스층(101) 및 제2베이스층(103)은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1베이스층(101)과 제2베이스층(103)이 서로 다른 플라스틱 재질로 이루어질 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 도 2에 도시된 바와 같이 제1베이스층(101)의 면적이 제2베이스층(103)의 면적보다 클 수 있다.
즉, 제2베이스층(103)은 제1베이스층(101)의 일부에만 배치될 수 있다. 이에 따라 제1베이스층(101)과 제2베이스층(103)의 사이에 구비되는 제1배리어층(102)과 제2베이스층(103)의 상부에 구비되는 제2배리어층(104)은 기판(100)의 외곽 영역에서 접할 수 있다.
본 발명에서 기판(100)의 외곽 영역이라 함은 기판(100)의 전영역 가운데 기판(100)의 중심과 기판(100)의 네모서리 가운데 기판(100)의 네모서리에 더 가까운 영역을 모두 포함할 수 있다. 즉, 기판(100) 상의 특정 영역이 기판(100)의중심보다 기판(100)의 네모서리에 더 가깝다면, 기판(100)의 외곽 영역에 해당하는 것으로 정의하였다.
플렉서블 표시장치에서 기판(100)을 가요성을 갖는 플라스틱 재질으로 형성하는 경우 유연성이 부여될 수 있다는 장점이 있는 반면, 기판(100)의 측면부로부터 외부의 산소 및/또는 수분이 침투하는 문제가 있었다. 이 경우 플라스틱 재질로 이루어진 기판(100)은 산소 및/또는 수분이 이동하는 경로로 제공되어 기판(100) 상의 표시부(200)에 영향을 미쳐 표시장치의 신뢰성에 영향을 미치는 문제가 있었다.
반면, 본 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 도 2에 도시된 바와 같이 제2베이스층(103)의 면적이 제1베이스층(101)의 면적보다 좁게 형성됨에 따라 기판(100)의 외곽 영역에서 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)이 연결되어 외부의 수분이나 산소가 침투하여 이동하는 경로를 차단할 수 있는 유리한 효과가 있다.
선택적 실시예로서, 제1배리어층(102) 및 제2배리어층(104)은 무기 절연막으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1배리어층(102) 및 제2배리어층(104)은 금속 산화물 또는 금속 질화물로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)은 동일한 물질로 형성될 수도 있고 상이한 물질로 형성될 수도 있다.
즉, 무기 물질로 이루어지는 제1배리어층(102) 및 제2배리어층(104)은 플라스틱 재질으로 이루어지는 제1베이스층(101) 및 제2베이스층(103)에 비하여 수분 및/또는 산소의 투과성, 이동성이 낮고, 상대적으로 표시부(200)에 더 가깝게 배치되는 제2베이스층(104)은 1배리어층(102) 및 제2배리어층(104)에 둘러쌓이도록 형성되므로 표시부(200)로 수분 및/또는 산소가 이동하는 경로를 완전히 차단할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 표시부(200)는 기판(100) 상에 형성되며, 화상을 구현한다. 표시부(200)는 일 예로, 박막 트랜지스터(TFT)와 유기발광소자(OLED)를 구비할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 표시부(200)는 다양한 종류의 표시 소자를 구비할 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 표시부(200)를 보다 자세히 설명한다.
기판(100)의 상부에는 버퍼층(110)이 형성될 수 있다. 버퍼층(110)은 표시부(200) 내로 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 기판(100)의 표면을 평탄화하기 위한 배리어층, 및/또는 블록킹층으로 역할을 할 수 있다. 버퍼층(110)은 예를 들어, 예를 들어, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
기판(100) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(A), 게이트 전극(G), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함할 수 있다. 도 2는 반도체층(A), 게이트 전극(G), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 순차적으로 포함하는 탑 게이트 방식(top gate type)의 박막 트랜지스터(TFT)를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 바텀 게이트 타입(bottom gate type) 등 다양한 타입의 박막 트랜지스터(TFT)가 채용될 수 있다.
반도체층(A)은 실리콘과 같은 무기질 반도체나, 유기 반도체에 의해 형성될 수 있다. 또한, 반도체층(A)은 소스 영역, 드레인 영역과 이들 사이의 채널 영역을 갖는다. 예를 들어, 비정질 실리콘을 사용하여 반도체층(A)을 형성하는 경우 비정질 실리콘층을 기판(100) 전면에 형성한 후 이를 결정화하여 다결정 실리콘층을 형성하고, 패터닝한 후 가장자리의 소스 영역 및 드레인 영역에 불순물을 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역 및 그 사이의 채널 영역을 포함하는 반도체층(A)을 형성할 수 있다.
반도체층(A)이 형성된 후 반도체층(A)의 상부에는 게이트 절연막(210)이 기판(100) 전면(全面)에 형성될 수 있다. 게이트 절연막(210)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(210)은 반도체층(A)과 상부에 위치하는 게이트 전극(G)을 절연하는 역할을 한다.
게이트 절연막(210) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(G)이 형성된다. 게이트 전극(G)은 박막 트랜지스터(TFT)의 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다. 게이트 전극(G)의 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 설계 조건을 고려하여 다양한 재질로 형성할 수 있다.
상기 게이트 전극(G)이 형성된 후 게이트 전극(G)과 소스 전극(S) 및 게이트 전극(G)과 드레인 전극(D) 사이의 절연을 위하여 층간 절연막(230)이 기판 전면(全面)에 형성될 수 있다.
층간 절연막(230)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 층간 절연막(230)은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다.
층간 절연막(230)은 실리콘산화물(SiOx) 및/또는 실리콘질화물(SiNx) 등의 무기물로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 층간 절연막(230)은 SiOx/SiNy 또는 SiNx/SiOy의 이중 구조로 이루어질 수 있다.
층간 절연막(230)상에는 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성된다. 구체적으로, 층간 절연막(230) 및 게이트 절연막(210)은 반도체층(A)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출하도록 형성되고, 이러한 반도체층(A)의 노출된 소스 영역 및 드레인 영역과 접하도록 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성된다.
소스 전극(S)과 드레인 전극(D)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터(TFT)는 유기 발광 소자(OLED)에 전기적으로 연결되어 유기 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 신호를 유기 발광 소자(OLED)에 인가한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 평탄화막(250)으로 덮여 보호될 수 있다.
평탄화막(250)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다. 무기 절연막으로는 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, PZT 등이 포함되도록 할 수 있고, 유기 절연막으로는 일반 범용고분자(PMMA, PS), 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등이 포함되도록 할 수 있다. 또한, 평탄화막(250)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로도 형성될 수 있다.
상기 평탄화막(250)의 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 구비될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 제1 전극(281), 유기 발광층을 포함하는 중간층(283) 및 제2 전극(285)을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)의 제1 전극(281)과 제2 전극(285)에서 주입되는 정공과 전자는 중간층(283)의 유기 발광층에서 결합하면서 빛이 발생할 수 있다.
제1 전극(281)은 평탄화막(250) 상에 형성되고, 평탄화막(250)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결된다. 다만, 제1 전극(281)이 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결되는 것에 한정되지 않음은 물론이며, 소스 전극(S)과 전기적으로 연결되어 유기 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 신호를 인가받을 수도 있다.
제1 전극(281)은 반사 전극일 수 있으며, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
중간층(283)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(283)은 유기 발광층(emission layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(283)은 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다.
중간층(283) 상에는 제2 전극(285)이 형성된다. 제2 전극(285)은 제1 전극(281)과 전계를 형성하여, 중간층(283)에서 광이 방출될 수 있게 한다. 제1 전극(281)은 화소 마다 패터닝될 수 있으며, 제2 전극(285)은 모든 화소에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다.
제1 전극(281)과 대향되도록 배치된 제2 전극(285)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다.
따라서, 제2 전극(285)은 중간층(283)에 포함된 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 유기 발광층(미도시)에서 방출되는 광은 직접 또는 반사 전극으로 구성된 제1 전극(281)에 의해 반사되어, 제2 전극(285) 측으로 방출될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 표시부(200)는 전면 발광형으로 제한되지 않으며, 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광이 기판(100) 측으로 방출되는 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 제1 전극(281)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 제2 전극(285)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 표시부(200)는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
선택적 실시예로서 제1 전극(281)은 패터닝될 수 있고, 예를 들면 화소 마다 패터닝될 수 있다. 표시부(200)는 제1 전극(281) 상에 형성되는 화소 정의막(270)을 더 포함할 수 있다. 화소 정의막(270)은 제1 전극(281)을 노출하는 개구(270a)를 포함할 수 있다. 중간층(283)은 개구(270a)에 대응되도록 형성되어 제1 전극(281)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 정의막(270)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 표시부(200)를 밀봉시키는 봉지부(300)를 더 포함할 수 있다.
선택적 실시예로서, 봉지부(300)는 표시부(200)의 상부에 형성될 수 있으며 봉지부(300)의 양단이 기판(100)과 밀착하도록 형성될 수 있다. 선택적 실시예로서, 봉지부(300)는 다수의 박막층이 적층된 구조로서, 유기막과 무기막이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예와 같이, 봉지부(300)가 하나의 층만으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
무기막은 산소나 수분의 침투를 견고히 막아주는 역할을 할 수 있고, 유기막은 무기막의 스트레스를 흡수하여 유연성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예로서, 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물(SiON)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
유기막은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있으며, 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물(SiON)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 개략적으로 순서대로 도시한 도면이다. 도 4a 및 도 4b에서 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 4a에 도시된 바와 같이 먼저 모기판(10)을 준비하고 모기판(10) 상에 제1노즐(1st nozzle)을 이용하여 제1베이스층(101)을 형성할 수 있다.
이 때, 제1베이스층(101)은 도 4a에 도시된 바와 같이 모기판(10) 상에 전면(全面)적으로 형성될 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1베이스층(101)은 가요성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 폴리이미드(Polyimide)를 제1노즐(1st nozzle)을 이용해 모기판(10) 상에 증착할 수 있으며, 모기판(10) 상에 폴리이미드(Polyimide)를 전면 코팅시켜 제1베이스층(101)을 형성할 수 있다. 다만, 제1베이스층(101)을 이루는 물질이 폴리이미드(Polyimide)에 한정되지 않는 것은 물론이며 가요성을 갖는 플라스틱 재질의 물질이라면 어떤 물질으로라도 제1베이스층(101)이 코팅되어 형성될 수 있다.
다음으로, 도 4a에는 도시하지 않았지만, 도 2에 도시된 바와 같이 제1베이스층(101) 상에 제1배리어층(102)을 형성할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1배리어층(102)은 무기절연막일 수 있으며, 무기절연물을 제1베이스층(101) 상에 전면적으로 코팅하여 제1배리어층(102)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1배리어층(102)은 금속 산화물 또는 금속 질화물로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함하는 무기 물질으로 형성될 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1배리어층(102)은 모기판(10) 상에 코팅된 제1베이스층(101)의 상부에 전면(全面)적으로 형성할 수 있다. 즉, 제1배리어층(102)은 별도의 노즐을 사용하지 않고 제1베이스층(101)과 동일한 면적을 갖도록 코팅함에 따라 형성될 수 있다.
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이 제1노즐(1st nozzle)과 상이한 별도의 제2노즐(2nd nozzle)을 이용하여 제2베이스층(103)을 형성할 수 있다.
제2베이스층(103)은 제1베이스층(101)과 마찬가지로 가요성을 갖는 플라스틱 재질으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 가운데 어느 하나의 물질으로 이루어질 수 있다.
제2베이스층(103)은 제1베이스층(101)과 동일한 물질으로 이루어질 수도 있고 상이한 물질으로 이루어질 수도 있으며, 상술한 바와 같이 가요성을 갖는 플라스틱 재질의 물질으로 이루어진다면 한정되지 않음은 물론이다.
이 때, 제2베이스층(103)은 제1베이스층(101)과 같이 전면적으로 형성되는 것이 아니라 셀(Cell) 단위로 패터닝되어 형성될 수 있다.
선택적 실시예로서, 도 4b에 도시된 바와 같이 제2노즐(2nd nozzle)의 중앙부에는 제1노즐((1st nozzle)에 추가적으로 슬릿을 형성되어 4개로 분리되어 패터닝된 제2베이스층(103)을 형성할 수 있다.
물론, 슬릿의 형성 위치나 이에 따라 패터닝되는 제2베이스층(103)의 개수는 이에 한정되지 않으며 다양한 종류의 제2노즐(2nd nozzle)을 이용하여 원하는 셀의 수만큼 코팅 영역을 조절하여 제2베이스층(103)을 코팅할 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 제2베이스층(103) 형성 과정에서 제2베이스층(103)이 셀(Cell) 단위로 패터닝되어 형성됨에 따라 복수개의 분리된 제2베이스층(103)이 형성될 수 있다.
이 때, 제2베이스층(103) 각각의 면적은 제1베이스층(101)의 면적보다 좁게 형성된다.
다음으로, 도 4b에는 도시되지 않았지만, 도 2에 도시된 바와 같이 제2베이스층(103) 상에 제2배리어층(104)을 형성할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제2배리어층(104)은 무기절연막일 수 있으며, 무기절연물을 제2베이스층(103) 상에 증착하여 제2배리어층(104)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등으로 이루어질 수 있다.
제2배리어층(104)은 제1배리어층(102)과 동일한 물질으로 이루어질 수도 있고 상이한 물질으로 이루어질 수도 있으며, 상술한 바와 같이 무기 절연 물질으로 이루어진다면 어떠한 물질으로 이루어지더라도 한정되지 않음은 물론이다.
이 때, 제2배리어층(104)은 제1배리어층(102)과 마찬가지로 모기판(10)에 전면(全面)적으로 형성할 수 있다.
즉, 제2베이스층(103)은 셀(Cell) 단위로 패터닝되어 형성되어 있지만, 제2배리어층(104)은 제1베이스층(101), 제1배리어층(102)과 동일한 면적을 갖도록 형성될 수 있으며, 모기판(10) 상에 전면적으로 형성할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제2베이스층(103)이 형성되지 않은 부분에서는 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)이 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 즉, 도 2 및 도 4를 참고하면 제2베이스층(103)은 패터닝되어 부분적으로 형성되고 제1베이스층(101)과 좁은 면적으로 형성되므로 제1베이스층(101)과 동일한 면적으로 형성되고 제2베이스층(103)의 상하부에 각각 형성되는 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)은 제2베이스층(103)이 형성되지 않은 영역에서 연결될 수 있다.
결과적으로, 제2베이스층(103)은 상하부에 각각 형성되는 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)이 제2베이스층(103) 외부에서 연결됨에 따라 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)에 둘러 쌓일 수 있다.
상대적으로 외부의 수분 및/또는 산소가 이동하기 쉬운 플라스틱 재질으로 이루어지는 제2베이스층(103)이 외부의 수분 및/또는 산소가 이동하기 어려운 무기물질로 이루어지는 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)에 둘러 쌓여 형성됨에 따라 외부로부터 수분 및/또는 산소가 이동하는 경로가 차단되어 표시부(200)의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
다음으로, 도 4b에 도시되지 않았지만, 모기판(10)을 셀(Cell) 단위로 컷팅할 수 있다. 결과적으로, 각각의 셀(Cell)의 기판(100)은 도 2에 도시된 실시예와 같이 형성될 수 있다.
제2베이스층(103)의 면적은 제1베이스층(101)의 면적보다 좁게 형성되고, 이에 따라 제2베이스층(103)의 상하부에 형성되는 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)은 기판(100)의 외곽 영역에서 연결될 수 있다.
즉, 상대적으로 표시부(200)에 가까운 제2베이스층(103)이 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)에 에워 쌓이도록 형성되고 외부로부터 수분 및/또는 산소가 이동하는 경로가 차단되어 표시부(200)의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 모기판
100: 기판
101: 제1베이스층
102: 제1배리어층
103: 제2베이스층
104: 제2배리어층
200: 표시부
300: 봉지부
100: 기판
101: 제1베이스층
102: 제1배리어층
103: 제2베이스층
104: 제2배리어층
200: 표시부
300: 봉지부
Claims (16)
- 제1베이스층;
상기 제1베이스층의 상부에 배치되는 제2베이스층;
상기 제1베이스층과 상기 제2베이스층의 사이에 배치되며, 상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층과 직접 접촉하는 제1배리어층; 및
상기 제2베이스층의 상부에 배치되며, 상기 제2베이스층과 직접 접촉하는 제2배리어층;을 포함하는 기판; 및
상기 기판의 상부에 배치되는 표시부;를 포함하고,
상기 제1베이스층의 면적은 상기 제2베이스층의 면적보다 넓고,
상기 제1배리어층의 면적은 상기 제1베이스층의 면적과 동일하게 구비된, 플렉서블 표시 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 상기 기판의 외곽영역에서 접하는 플렉서블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2베이스층은 상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층에 의해 둘러 쌓이도록 배치되는 플렉서블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 무기 절연막으로 이루어지는 플렉서블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 중 어느 하나로 이루어지는 플렉서블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시부의 상부에 구비되어 상기 표시부를 외부의 산소 또는 수분으로부터 밀봉시키는 봉지부를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시부는 적어도 하나의 박막 트랜지스터; 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 유기 발광 소자;를 포함하는 플렉서블 표시 장치. - 모기판을 준비하는 단계;
상기 모기판 상에 제1노즐을 이용하여 제1베이스층을 형성하는 단계;
상기 제1베이스층 상에 제2노즐을 이용하여 제2베이스층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제1베이스층은 상기 모기판 상에 전면적으로 형성되며, 상기 제2베이스층은 상기 제1베이스층의 면적보다 좁은 면적으로 패터닝되어 형성되는 플렉서블 표시장치의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1베이스층을 형성한 후,
상기 제1베이스층의 상부에 제1배리어층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제2베이스층을 형성한 후,
상기 제2베이스층의 상부에 제2배리어층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 상기 제2베이스층이 형성되지 않은 영역에서 연결되도록 형성되는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 포토레지스트 공정에 의해 형성되며,
상기 제1베이스층 및 상기 제2베이스층은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 중 어느 하나의 물질으로 형성되는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제1배리어층 및 상기 제2배리어층은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 중 어느 하나로 이루어지는 플렉서블 표시장치의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제2배리어층을 형성한 후, 상기 제2배리어층의 상부에 표시부를 형성하는 단계;를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법. - 제15항에 있어서,
상기 표시부를 형성한 후, 상기 표시부를 외부의 산소 및/또는 수분으로부터 밀봉시키는 봉지부를 형성하는 단계;를 더 포함하는 플렉서블 표시장치의 제조 방법.
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