KR102568782B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 제1방향으로 연장된 제1벤딩축을 중심으로 벤딩된, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 무기절연층; 상기 제1영역에서 상기 벤딩영역을 거쳐 상기 제2영역으로 연장되며, 상기 무기절연층 상에 배치된 제1도전층; 및 상기 무기절연층과 상기 제1도전층 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역과 중첩되는 영역인 중심부와 상기 중심부에서 연장되는 주변부를 포함하는 유기물층;을 구비하며, 상기 중심부의 평균 두께는 상기 주변부의 평균 두께보다 큰, 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

디스플레이 장치{Display apparatus}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디스플레이 장치의 장수명을 담보할 수 있으면서도 제조과정에서의 단선 등의 불량 발생을 최소화할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 이러한 디스플레이 장치는 표시 영역과 비표시 영역으로 구획된 기판을 포함한다. 상기 표시 영역에는 게이트 라인과 데이터 라인이 상호 절연되어 형성되고, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인이 교차하여 상기 표시 영역에 다수의 화소 영역이 정의된다. 또한, 상기 표시 영역에는 상기 화소 영역들 각각에 대응하여 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극이 구비된다. 비표시 영역에는 표시 영역에 전기적 신호를 전달하는 배선 등 다양한 도전층이 구비된다.
이러한 디스플레이 장치에 있어서 적어도 일부를 벤딩시킴으로써, 다양한 각도에서의 시인성을 향상시키거나 비표시 영역의 면적을 줄일 수 있다. 이와 같이 벤딩된 디스플레이 장치를 제조하는 과정에서 불량을 최소화하고 공정 비용을 절감하는 방안이 모색되고 있다.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치의 장수명을 담보할 수 있으면서도 제조과정에서의 단선 등의 불량 발생을 최소화할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는,
제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 제1방향으로 연장된 제1벤딩축을 중심으로 벤딩된, 기판;
상기 기판 상에 배치되는 무기절연층;
상기 제1영역에서 상기 벤딩영역을 거쳐 상기 제2영역으로 연장되며, 상기 무기절연층 상에 배치된 제1도전층; 및
상기 무기절연층과 상기 제1도전층 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역과 중첩되는 영역인 중심부와 상기 중심부에서 연장되는 주변부를 포함하는 유기물층;을 구비하며,
상기 중심부의 평균 두께는 상기 주변부의 평균 두께보다 큰, 디스플레이 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기절연층은 상기 유기물층과 중첩되는 영역에서 평평한(flat) 상면을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 중심부는 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 주변부는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 영역을 포함하며, 상기 주변부의 두께는 상기 중심부에서 멀어지는 방향으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 주변부의 두께는 상기 중심부에서 멀어질수록 점진적으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기물층은 제1폭을 갖는 제1유기물층, 및 상기 제1유기물층 상에 배치되며 상기 제1폭보다 작은 제2폭을 갖는 제2유기물층을 포함하며, 상기 제2폭은 상기 벤딩영역의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기물층은 상면의 적어도 일부에 요철면을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기물층은 상기 중심부에 상기 요철면을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1도전층의 상기 유기물층 상의 상면의 형상은 상기 유기물층의 상면의 형상에 대응할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기절연층은 상기 유기물층과 중첩되는 영역에서 그루브(groove)를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 그루브의 면적은 상기 벤딩영역의 면적보다 넓을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기물층은 상기 그루브의 내측면을 덮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상면으로부터 상기 유기물층의 높이는 상기 기판 상면으로부터 상기 무기절연층의 높이보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상면으로부터 상기 주변부의 높이는 상기 중심부에서 멀어질수록 점진적으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상면으로부터 상기 유기물층의 높이는 상기 기판 상면으로부터 상기 무기절연층의 높이보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 요철면의 면적은 상기 중심부의 면적보다 넓을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판의 상기 무기절연층의 위치한 방향의 반대방향의 면 상에 위치하며 상기 벤딩영역에 대응하는 개구부를 갖는 보호필름;을 더 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부의 면적은 상기 벤딩영역의 면적보다 넓을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1영역 상의 디스플레이소자를 덮는 봉지층; 및 상기 봉지층 상에 위치하는 터치스크린용 터치전극;을 더 구비하며, 상기 제1도전층은 상기 터치전극과 동일 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 터치전극 및 상기 제1도전층을 덮는 터치보호층을 더 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 배치되며 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터; 및 상기 박막트랜지스터를 덮으며 유기물을 포함하는 평탄화막;을 더 구비하며, 상기 유기물층은 상기 평탄화막과 동일 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1영역에 배치되며 화소전극, 상기 화소전극과 대향하는 대향전극, 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 중간층을 포함하는 유기발광소자; 및 상기 표시 영역에는 상기 화소전극의 중앙부를 노출하는 개구부를 가지며, 화소 영역을 정의하는 화소정의막;을 더 포함하며, 상기 유기물층은 상기 화소정의막과 동일 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1무기봉지층과, 제2무기봉지층과, 상기 제1무기봉지층과 상기 제2무기봉지층 사이에 개재된 유기봉지층을 포함하며, 상기 제1영역 상의 디스플레이소자를 덮는, 봉지층을 더 구비하고, 상기 유기물층은 상기 유기봉지층과 동일 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1도전층이 위치한 층과 상이한 층에 위치하도록 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 배치되며 상기 제1도전층에 전기적으로 연결된 제2도전층을 더 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1도전층의 연신율이 상기 제2도전층의 연신율보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 배치되며 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터를 더 구비하며, 상기 제1도전층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 동일층에 위치하고, 상기 제2도전층은 상기 게이트전극과 동일층에 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1도전층 상부에 배치된 스트레스 중성화층;을 더 구비할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면,특징,및 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치의 장수명을 담보할 수 있으면서도 제조과정에서의 단선 등의 불량 발생을 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 9c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
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 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 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.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어,x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
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 진행될 수 있다.
디스플레이 장치는 화상을 표시하는 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등 일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 표시 장치가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 1에 도시된 것과 같이 디스플레이 장치의 일부인 기판(100)의 일부가 벤딩되어, 디스플레이 장치의 일부분이 기판(100)과 마찬가지로 벤딩된 형상을 갖는다. 다만 도시의 편의상 도 2에서는 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태로 도시하고 있다. 참고로 후술하는 실시예들에 관한 단면도들이나 평면도들 등에서도 도시의 편의상 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태로 도시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 기판(100)은 제1방향(+y 방향)으로 연장된 벤딩영역(BA)을 갖는다. 이 벤딩영역(BA)은 제1방향과 교차하는 제2방향(+x 방향)에 있어서, 제1영역(1A)과 제2영역(2A) 사이에 위치한다. 그리고 기판(100)은 도 1에 도시된 것과 같이 제1방향(+y 방향)으로 연장된 벤딩축(BAX)을 중심으로 벤딩되어 있다. 이러한 기판(100)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)은 상기 물질의 단층 또는 다층구조를 가질 수 있으며, 다층구조의 경우 무기층을 더 포함할 수 있다.
제1영역(1A)은 디스플레이영역(DA)을 포함한다. 물론 제1영역(1A)은 도 2에 도시된 것과 같이 디스플레이영역(DA) 외에도 디스플레이영역(DA) 외측의 비디스플레이영역의 일부를 포함한다. 제2영역(2A) 역시 비디스플레이영역을 포함한다.
기판(100)의 디스플레이영역(DA)에는 복수의 화소가 배치되어 화상을 표시할 수 있다. 디스플레이영역(DA)에는 디스플레이소자(300), 박막트랜지스터(210, Thin Film Transistor: TFT), 축전 소자(Capacitor: Cst) 등의 소자가 구비되어 있을 수 있다. 디스플레이영역(DA)에는 게이트 신호를 전달하는 게이트선과 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 전원을 전달하는 구동 전원선, 공통 전원선 등의 신호 배선이 더 포함될 수 있으며, 상기 게이트선과 데이터선, 구동 전원선에 연결된 박막트랜지스터(210), 커패시터, 디스플레이소자(300) 등의 전기적 결합에 의해서 화소가 형성되어 화상을 표시할 수 있다. 화소는 화소로 공급된 구동 전원 및 공통 전원에 따라 데이터 신호에 대응하여 디스플레이소자(300)를 통하는 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 화소는 복소로 구성될 수 있으며, 복수의 화소는 스트라이프 배열, 펜타일 배열 등 다양한 형태로 배치될 수 있다.
도 2에서는 디스플레이소자(300)로서 유기발광소자가 디스플레이영역(DA)에 위치하는 것을 도시하고 있다. 이러한 유기발광소자가 박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결된다는 것은, 화소전극(310)이 박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결되는 것으로 이해될 수 있다. 물론 필요에 따라 기판(100)의 디스플레이영역(DA) 외측의 주변영역에도 박막트랜지스터(미도시)가 배치될 수 있다. 이러한 주변영역에 위치하는 박막트랜지스터는 예컨대 디스플레이영역(DA) 내에 인가되는 전기적 신호를 제어하기 위한 회로부의 일부일 수 있다.
박막트랜지스터(210)는 비정질실리콘, 다결정실리콘, 산화물 반도체 또는 유기반도체물질을 포함하는 반도체층(211), 게이트전극(213), 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)을 포함할 수 있다.
상기 게이트전극(231)은 박막트랜지스터(210)에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 배선(미도시)과 연결될 수 있으며, 저저항 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 게이트전극(231)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질로 이루어진 단일막 또는 다층막일 수 있다.
상기 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)은 전도성이 좋은 도전 물질로 이루어진 단일막 또는 다층막일 수 있으며, 반도체층(211)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결될 수 있다. 예를 들면, 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)은 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질로 이루어진 단일막 또는 다층막일 수 있다.
상기 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)은 상기 반도체층(211)과 컨택홀(C1, C2)을 통해 연결될 수 있다. 컨택홀(C1, C2)은 층간절연막(130) 및 게이트절연막(120)을 동시에 식각하여 형성할 수 있다.
일 실시예에 따른 박막트랜지스터(210)는 게이트전극(231)이 반도체층(211)의 상부에 배치된 탑 게이트 타입(top gate type)이지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터(210)는 게이트전극(231)이 반도체층(211)의 하부에 배치된 바텀 게이트 타입(bottom gate type)일 수 있다.
반도체층(211)과 게이트전극(213)과의 절연성을 확보하기 위해, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하는 게이트절연막(120)이 반도체층(211)과 게이트전극(213) 사이에 개재될 수 있다. 아울러 게이트전극(213)의 상부에는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하는 층간절연막(130)이 배치될 수 있으며, 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)은 그러한 층간절연막(130) 상에 배치될 수 있다. 이와 같이 무기물을 포함하는 절연막은 CVD 또는 ALD(atomic layer deposition)를 통해 형성될 수 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.
이러한 구조의 박막트랜지스터(210)와 기판(100) 사이에는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물을 포함하는 버퍼층(110)이 개재될 수 있다. 이러한 버퍼층(110)은 기판(100)의 상면의 평활성을 높이거나 기판(100) 등으로부터의 불순물이 박막트랜지스터(210)의 반도체층(211)으로 침투하는 것을 방지하거나 최소화하는 역할을 할 수 있다. 버퍼층(110)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(110)은 실리콘옥사이드/실리콘나이트라이드/실리콘옥사이드로 이루어진 삼중층의 구조를 가질 수 있다.
그리고 박막트랜지스터(210) 상에는 평탄화층(140)이 배치될 수 있다. 예컨대 도 2에 도시된 것과 같이 박막트랜지스터(210) 상부에 유기발광소자가 배치될 경우, 평탄화층(140)은 박막트랜지스터(210)를 덮는 보호막 상부를 대체로 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이러한 평탄화층(140)은 예컨대 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다. 도 2에서는 평탄화층(140)이 단층으로 도시되어 있으나, 다층일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 그리고 도 2에 도시된 것과 같이 평탄화층(140)이 디스플레이영역(DA) 외측에서 개구를 가져, 디스플레이영역(DA)의 평탄화층(140)의 부분과 제2영역(2A)의 평탄화층(140)의 부분이 물리적으로 분리되도록 할 수도 있다. 이는 외부에서 침투한 불순물 등이 평탄화층(140) 내부를 통해 디스플레이영역(DA) 내부에까지 도달하는 것을 방지하기 위함이다.
기판(100)의 디스플레이영역(DA) 내에 있어서, 평탄화층(140) 상에는, 화소전극(310), 대향전극(330) 및 그 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층(320)을 갖는 유기발광소자가 위치할 수 있다. 화소전극(310)은 도 2에 도시된 것과 같이 평탄화층(140) 등에 형성된 개구부를 통해 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b) 중 어느 하나와 컨택하여 박막트랜지스터(210)와 전기적으로 연결된다.
평탄화층(140) 상부에는 화소정의막(150)이 배치될 수 있다. 이 화소정의막(150)은 각 부화소들에 대응하는 개구, 즉 적어도 화소전극(310)의 중앙부가 노출되도록 하는 개구를 가짐으로써 화소를 정의하는 역할을 한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같은 경우, 화소정의막(150)은 화소전극(310)의 가장자리와 화소전극(310) 상부의 대향전극(330)과의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(310)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 화소정의막(150)은 예컨대 폴리이미드 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다.
유기발광소자의 중간층(320)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 저분자 물질을 포함할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
중간층(320)이 고분자 물질을 포함할 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 중간층(320)은 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
물론 중간층(320)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 그리고 중간층(320)은 복수개의 화소전극(310)들에 걸쳐서 일체인 층을 포함할 수도 있고, 복수개의 화소전극(310)들 각각에 대응하도록 패터닝된 층을 포함할 수도 있다.
대향전극(330)은 디스플레이영역(DA) 상부에 배치되는데, 도 2에 도시된 것과 같이 디스플레이영역(DA)을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 대향전극(330)은 복수개의 유기발광소자들에 있어서 일체(一體)로 형성되어 복수개의 화소전극(310)들에 대응할 수 있다.
이러한 유기발광소자는 외부로부터의 수분이나 산소 등에 의해 쉽게 손상될 수 있기에, 봉지층(400)이 이러한 유기발광소자를 덮어 이들을 보호하도록 할 수 있다. 봉지층(400)은 디스플레이영역(DA)을 덮으며 디스플레이영역(DA) 외측까지 연장될 수 있다. 이러한 봉지층(400)은 도 2에 도시된 것과 같이 제1무기봉지층(410), 유기봉지층(420) 및 제2무기봉지층(430)을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(410)은 대향전극(330)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 포함할 수 있다. 물론 필요에 따라 제1무기봉지층(410)과 대향전극(330) 사이에 캐핑층 등의 다른 층들이 개재될 수도 있다. 이러한 제1무기봉지층(410)은 그 하부의 구조물을 따라 형성되기에, 도 2에 도시된 것과 같이 그 상면이 평탄하지 않게 된다. 유기봉지층(420)은 이러한 제1무기봉지층(410)을 덮는데, 제1무기봉지층(410)과 달리 그 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다. 구체적으로, 유기봉지층(420)은 디스플레이영역(DA)에 대응하는 부분에서는 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다. 이러한 유기봉지층(420)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(430)은 유기봉지층(420)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 포함할 수 있다. 이러한 제2무기봉지층(430)은 디스플레이영역(DA) 외측에 위치한 그 자장자리에서 제1무기봉지층(410)과 컨택함으로써, 유기봉지층(420)이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
이와 같이 봉지층(400)은 제1무기봉지층(410), 유기봉지층(420) 및 제2무기봉지층(430)을 포함하는바, 이와 같은 다층 구조를 통해 봉지층(400) 내에 크랙이 발생한다고 하더라도, 제1무기봉지층(410)과 유기봉지층(420) 사이에서 또는 유기봉지층(420)과 제2무기봉지층(430) 사이에서 그러한 크랙이 연결되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 외부로부터의 수분이나 산소 등이 디스플레이영역(DA)으로 침투하게 되는 경로가 형성되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
봉지층(400) 상에는 투광성 접착제(510, OCA; optically clear adhesive)에 의해 편광판(520)이 위치하도록 할 수 있다. 이러한 편광판(520)은 외광 반사를 줄이는 역할을 할 수 있다. 예컨대 외광이 편광판(520)을 통과하여 대향전극(330) 상면에서 반사된 후 다시 편광판(520)을 통과할 경우, 편광판(520)을 2회 통과함에 따라 그 외광의 위상이 바뀌게 할 수 있다. 그 결과 반사광의 위상이 편광판(520)으로 진입하는 외광의 위상과 상이하도록 함으로써 소멸간섭이 발생하도록 하여, 결과적으로 외광 반사를 줄임으로써 시인성을 향상시킬 수 있다. 이러한 투광성 접착제(510)와 편광판(520)은 예컨대 도 2에 도시된 것과 같이 평탄화층(140)의 개구를 덮을 수 있다. 물론 본 실시예에 따른 디스플레이 장치가 언제나 편광판(520)을 구비하는 것은 아니며, 필요에 따라 편광판(520)을 생략할 수도 있고 다른 구성들로 대체할 수도 있다. 예컨대 편광판(520)을 생략하고 블랙매트릭스와 칼라필터를 이용하여 외광반사를 줄일 수도 있다.
한편, 무기물을 포함하는 버퍼층(110), 게이트절연막(120) 및 층간절연막(130)을 통칭하여 무기절연층이라 할 수 있다. 도 2에 있어서, 무기절연층은 후술할 유기물층(160)과 중첩되는 영역에서 평평한 상면을 가지고 있다.
본 실시에에 따른 디스플레이 장치는 이러한 무기절연층 상(over)에 배치된 제1도전층(215c)를 구비하며, 제1도전층(215c)은 제1영역(1A)에서 벤딩영역(BA)을 거쳐 제2영역(2A)으로 연장된다. 제1도전층(215c)는 디스플레이영역(DA)에 전기적 신호를 전달하는 배선으로 기능할 수 있다. 이러한 제1도전층(215c)은 소스전극(215a)이나 드레인전극(215b)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 유기물층(160)을 구비하는데, 유기물층(160)은 상기 무기절연층과 상기 제1도전층(215c) 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역(BA)과 중첩되는 영역인 중심부(160a)와 상기 중심부(160a)에서 연장되어 배치되는 주변부(160b)를 포함한다. 즉, 주변부(160b)는 상기 벤딩영역(BA)과 중첩되지 않는 영역을 의미한다. 또한, 상기 유기물층(160)의 중심부(160a)의 평균 두께(<t1>)는 상기 주변부(160b)의 평균 두께(<t2>)보다 크게 형성된다. 여기서, 중심부(160a)의 평균 두께(<t1>)는 상기 중심부(160a)의 각 지점의 두께(t1)를 평균 낸 값을 의미할 수 있으며, 주변부(160b)의 평균 두께(<t2>)는 상기 주변부(160b)의 각 지점의 두께(t2)를 평균 낸 값을 의미할 수 있다.
유기물층(160)은 상기 벤딩영역(BA)과 중첩되어 배치되며, 비벤딩영역의 일부까지 연장되어 배치될 수 있다. 다시 말하면, 유기물층(160)은 상기 무기절연층 상에 소정의 폭(ORW)을 가지고 형성될 수 있으며, 상기 유기물층(160)은 벤딩영역(BA)과 중첩되어 배치될 수 있다. 여기서, 유기물층(160)의 폭(ORW)은 유기물층(160)의 상면이 무기절연층의 상면과 맞닿는 경계 사이의 간격으로 정의되는 것으로 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, 유기물층(160)의 폭(ORW)은 벤딩영역(BA)의 폭보다 넓게 형성되고 있다.
전술한 것과 같이 도 2에서는 편의상 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태로 도시하고 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 실제로는 도 1에 도시된 것과 같이 벤딩영역(BA)에서 기판(100) 등이 벤딩된 상태이다. 이를 위해 제조과정에서 도 2에 도시된 것과 같이 기판(100)이 대략 평탄한 상태로 디스플레이 장치를 제조하며, 이후 벤딩영역(BA)에서 기판(100) 등을 벤딩하여 디스플레이 장치가 대략 도 1에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 한다. 이때 기판(100) 등이 벤딩영역(BA)에서 벤딩되는 과정에서 제1도전층(215c)에는 인장 스트레스가 인가될 수 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우 그러한 벤딩 과정 중 제1도전층(215c)에서 불량이 발생하는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
만일 유기물층(160)이 상기 제1도전층(215c)과 상기 무기절연층 사이에 존재하지 않아, 벤딩영역(BA)에서 제1도전층(215c)이 무기절연층 상에 배치된다면, 기판(100) 등이 벤딩되는 과정에서 제1도전층(215c)에 큰 인장 스트레스가 인가된다. 무기절연층은 그 경도가 유기물층보다 높기에 벤딩영역(BA)에서 무기절연층에 크랙 등이 발생할 확률이 매우 높으며, 무기절연층에 크랙이 발생할 경우 무기절연층 상의 제1도전층(215c)에도 크랙 등이 발생하여 제1도전층(215c)의 단선 등의 불량이 발생할 확률이 매우 높게 된다.
하지만 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우 벤딩영역(BA)에서 상기 제1도전층(215c)과 상기 무기절연층 사이에 유기물층(160)이 배치되어, 기판(100) 및 무기절연층이 받는 인장 스트레스를 완충 또는 흡수하여 제1도전층(215c)에 전달되는 인장 스트레스를 최소화할 수 있다. 따라서 유기물층(160) 상에 위치하는 제1도전층(215c)의 벤딩영역(BA)의 부분에 크랙 등이 발생하는 것을 방지하거나 발생확률을 최소화할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 것과 같이, 유기물층(160)의 중심부(160a)의 평균 두께(<t1>)는 상기 주변부(160b)의 평균 두께(<t2>)보다 크게 형성된다. 유기물층(160)은 소정의 폭(ORW)을 가지고 형성될 수 있으며, 유기물층(160)의 폭(ORW)는 벤딩영역(BA)의 폭보다 넓게 형성될 수 있다. 유기물층(160)은 완만한 경사를 가지는 뱅크(bank) 형상으로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 유기물층(160)의 중심부(160a)는 실질적으로 균일한 두께(t1)를 가질 수 있다. 상기 중심부(160a)의 두께(t1)는 벤딩에 따라 기판(100) 및 무기절연층에 인가되는 인장 스트레스를 고려하여 설정될 수 있다.
상기 주변부(160b)는 상기 중심부(160a)에서 멀어지는 방향으로 두께(t2)가 작아져, 주변부(160b)의 상면은 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 가지도록 형성하는 것을 고려할 수 있다. 이를 위해서, 도 2에서는 주변부(160b)의 적어도 일부가 중심부(160a)의 두께(t1)보다 작은 균일한 두께(t2)로 형성되고 있는 것을 도시하고 있다.
전술한 바와 같이 제1도전층(215c)은 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)과 동일 물질로 동시에 형성할 수 있는바, 이를 위해 기판(100)의 전면(全面)에 도전층을 형성한 후 이를 패터닝하여 소스전극(215a), 드레인전극(215b) 및 제1도전층(215c)을 형성할 수 있다. 만일 무기절연층의 상면과 유기물층(160)의 상면이 만나는 경계 영역의 경사가 완만하지 않다면, 도전층을 패터닝하는 과정에서 그 도전성 물질이 상기 경계 영역에서 제거되지 않고 해당 부분에 잔존할 수 있다. 그러할 경우 잔존하는 도전성 물질은 다른 도전층들 사이의 쇼트를 야기할 수 있다.
따라서 유기물층(160)을 형성할 시, 주변부(160b)의 상면은 상기 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 소스전극(215a), 드레인전극(215b) 및 제1도전층(215c)을 형성하기 위해 도전층을 패터닝하는 과정에서, 제거되어야 하는 부분의 도전물질이 제거되지 않고 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 유기물층(160)은 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다. 예컨대 유기물층(160)을 형성할 시 포토리지스트 물질을 이용하고, 제조 과정에서 아직 상면이 대략 평탄한 상태의 유기물층(160)의 중심부(160a) 및 주변부(160b)에 슬릿마스크나 하프톤마스크 등을 이용해 노광량을 달리함으로써, 특정 부분이 다른 부분보다 상대적으로 더 많이 식각되도록(제거되도록) 할 수 있다. 따라서, 중심부(160a) 및 주변부(160b)의 두께를 다르게 형성할 수 있다. 또한, 추가적으로 열적 리플로우(reflORW) 공정을 통해서 유기물층(160)을 흘러내리게 함으로써 유기물층(160)의 가장자리 영역의 경사각을 조절할 수 있다. 물론 본 실시예에 따른 디스플레이 장치를 제조할 시 사용되는 방법이 이와 같은 방법에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 상면이 대략 평탄한 상태의 유기물층(160)을 형성한 후 특정 부분만 건식식각 등의 방법으로 제거할 수도 있는 등, 다양한 방법을 이용할 수 있다. 한편, 유기물층(160)은 예컨대 폴리이미드, 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제1도전층(215c) 외에 제2도전층(213a, 213b)도 구비할 수 있다. 이러한 제2도전층(213a, 213b)은 제1도전층(215c)이 위치한 층과 상이한 층에 위치하도록 제1영역(1A) 또는 제2영역(2A)에 배치되며, 제1도전층(215c)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2에서는 제2도전층(213a, 213b)이 박막트랜지스터(210)의 게이트전극(213)과 동일한 물질로 동일층에, 즉 게이트절연막(120) 상에 위치하는 것으로 도시하고 있다. 그리고 제1도전층(215c)이 층간절연막(130)에 형성된 컨택홀을 통해 제2도전층(213a, 213b)에 컨택하는 것으로 도시하고 있다. 아울러 제2도전층(213a)이 제1영역(1A)에 위치하고 제2도전층(213b)이 제2영역(2A)에 위치하는 것으로 도시하고 있다.
제1영역(1A)에 위치하는 제2도전층(213a)은 디스플레이영역(DA) 내의 박막트랜지스터 등에 전기적으로 연결된 것일 수 있으며, 이에 따라 제1도전층(215c)이 제2도전층(213a)을 통해 디스플레이영역(DA) 내의 박막트랜지스터 등에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 물론 제1도전층(215c)에 의해 제2영역(2A)에 위치하는 제2도전층(213b) 역시 디스플레이영역(DA) 내의 박막트랜지스터 등에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 이처럼 제2도전층(213a, 213b)은 디스플레이영역(DA) 외측에 위치하면서 디스플레이영역(DA) 내에 위치하는 구성요소들에 전기적으로 연결될 수도 있고, 디스플레이영역(DA) 외측에 위치하면서 디스플레이영역(DA) 방향으로 연장되어 적어도 일부가 디스플레이영역(DA) 내에 위치할 수도 있다.
전술한 것과 같이 도 2에서는 편의상 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태로 도시하고 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 실제로는 도 1에 도시된 것과 같이 벤딩영역(BA)에서 기판(100) 등이 벤딩된 상태이다. 이를 위해 제조과정에서 도 2에 도시된 것과 같이 기판(100)이 대략 평탄한 상태로 디스플레이 장치를 제조하며, 이후 벤딩영역(BA)에서 기판(100) 등을 벤딩하여 디스플레이 장치가 대략 도 1에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 한다. 이때 기판(100) 등이 벤딩영역(BA)에서 벤딩되는 과정에서 벤딩영역(BA) 내에 위치하는 구성요소들에는 인장 스트레스가 인가될 수 있다.
따라서 벤딩영역(BA)을 가로지르는 제1도전층(215c)의 경우 연신율이 높은 물질을 포함하도록 함으로써, 제1도전층(215c)에 크랙이 발생하거나 제1도전층(215c)이 단선되는 등의 불량이 발생하지 않도록 할 수 있다. 아울러 제1영역(1A)이나 제2영역(2A) 등에서는 제1도전층(215c)보다는 연신율이 낮지만 제1도전층(215c)과 상이한 전기적/물리적 특성을 갖는 물질로 제2도전층(213a, 213b)을 형성함으로써, 디스플레이 장치에 있어서 전기적 신호 전달의 효율성이 높아지거나 제조 과정에서의 불량 발생률이 낮아지도록 할 수 있다. 예컨대 제2도전층(213a, 213b)은 몰리브덴을 포함할 수 있고, 제1도전층(215c)은 알루미늄을 포함할 수 있다. 물론 제1도전층(215c)이나 제2도전층(213a, 213b)은 필요에 따라 다층구조를 가질 수 있다.
물론 제2영역(2A)에 위치하는 제2도전층(213b)의 경우 도 2에 도시된 것과 달리 그 상부의 적어도 일부가 평탄화층(140) 등에 의해 덮이지 않고 외부로 노출되도록 하여, 각종 전자소자나 인쇄회로기판 등에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
한편, 디스플레이영역(DA)의 외측에는 스트레스 중성화층(600, SNL; stress neutralization layer)이 위치할 수 있다. 즉, 스트레스 중성화층(600)이 적어도 벤딩영역(BA)에 대응하여 제1도전층(215c) 상에 위치하도록 할 수 있다.
어떤 적층체를 벤딩할 시 그 적층체 내에는 스트레스 중성 평면(stress neutral plane)이 존재하게 된다. 만일 이 스트레스 중성화층(600)이 존재하지 않는다면, 기판(100) 등의 벤딩에 따라 벤딩영역(BA) 내에서 제1도전층(215c)에 과도한 인장 스트레스 등이 인가될 수 있다. 이는 제1도전층(215c)의 위치가 스트레스 중성 평면에 대응하지 않을 수 있기 때문이다. 하지만 스트레스 중성화층(600)이 존재하도록 하고 그 두께 및 모듈러스 등을 조절함으로써, 기판(100), 제1도전층(215c) 및 스트레스 중성화층(600) 등을 모두 포함하는 적층체에 있어서 스트레스 중성 평면의 위치를 조정할 수 있다. 따라서 스트레스 중성화층(600)을 통해 스트레스 중성 평면이 제1도전층(215c) 근방에 위치하도록 함으로써, 제1도전층(215c)에 인가되는 인장 스트레스를 최소화할 수 있다.
이러한 스트레스 중성화층(600)은 도 2에 도시된 것과 달리 디스플레이 장치의 기판(100) 가장자리 끝까지 연장될 수 있다. 예컨대 제2영역(2A)에 있어서 제1도전층(215c), 제2도전층(213b) 및/또는 이들로부터 전기적으로 연결된 기타도전층 등은 그 적어도 일부가 층간절연막(130)이나 평탄화층(140) 등에 의해 덮이지 않고, 각종 전자소자나 인쇄회로기판 등에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 제1도전층(215c), 제2도전층(213b) 및/또는 이들로부터 전기적으로 연결된 기타도전층이, 각종 전자소자나 인쇄회로기판 등과 서로 전기적으로 연결되는 부분이 존재하게 된다. 이때 그 전기적으로 연결되는 부분을 외부의 수분 등의 불순물로부터 보호할 필요가 있는바, 스트레스 중성화층(600)이 그러한 전기적으로 연결되는 부분까지 덮도록 함으로써, 스트레스 중성화층(600)이 보호층의 역할까지 하도록 할 수 있다. 이를 위해 스트레스 중성화층(600)이 예컨대 디스플레이 장치의 기판(100) 가장자리 끝까지 연장되도록 할 수 있다.
한편, 도 2에서는 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향) 상면이 편광판(520)의 (+z 방향) 상면과 일치하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향) 끝단이 편광판(520)의 가장자리 상면의 일부를 덮을 수도 있다. 또는 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향) 끝단이 편광판(520) 및/또는 투광성 접착제(510)와 컨택하지 않을 수도 있다. 특히 후자의 경우, 스트레스 중성화층(600)을 형성하는 과정에서 또는 형성 이후에, 스트레스 중성화층(600)에서 발생된 가스가 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향)으로 이동하여 유기발광소자와 같은 디스플레이소자(300) 등을 열화시키는 것을 방지할 수 있다.
만일 도 2에 도시된 것과 같이 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향) 상면이 편광판(520)의 (+z 방향) 상면과 일치하거나, 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향) 끝단이 편광판(520)의 가장자리 상면의 일부를 덮거나, 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향) 끝단이 투광성 접착제(510)와 컨택할 경우, 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향)의 부분의 두께가 스트레스 중성화층(600)의 다른 부분의 두께보다 두꺼울 수 있다. 스트레스 중성화층(600)을 형성할 시 액상 또는 페이스트 형태의 물질을 도포하고 이를 경화시킬 수 있는바, 경화 과정에서 스트레스 중성화층(600)의 부피가 줄어들 수 있다. 이때 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향)의 부분이 편광판(520) 및/또는 투광성 접착제(510)와 컨택하고 있을 경우 스트레스 중성화층(600)의 해당 부분의 위치가 고정되기에, 스트레스 중성화층(600)의 잔여 부분에서 부피 감소가 발생하게 된다. 그 결과, 스트레스 중성화층(600)의 디스플레이영역(DA) 방향(-x 방향)의 부분의 두께가 스트레스 중성화층(600)의 다른 부분의 두께보다 두껍게 될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 도시하는 단면도이다. 구체적으로 벤딩영역(BA) 근방을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 유기물층(160)의 폭(ORW)는 벤딩영역(BA)의 폭보다 넓게 형성되고 있으며, 유기물층(160)은 완만한 경사를 가지는 뱅크(bank) 형상으로 형성되어 있다. 유기물층(160)의 주변부(160b)의 두께(t2)는 상기 중심부(160a)에서 멀어질수록 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다. 또한, 중심부(160a)의 두께(t1)는 중심 영역에서 주변부(160b)로 갈수록 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다. 한편, 중심부(160a)의 두께(t1)는 실질적으로 균일하게 형성되고, 주변부(160b)의 두께(t2)만 중심부(160a)에서 멀어질수록 점진적으로 감소하도록 형성하는 등 다양한 변형이 있을 수 있다. 이에 따라, 주변부(160b)의 상면은 완만한 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 무기절연층의 상면과 상기 주변부(160b)의 상면이 이루는 각도는 45도 이하가 될 수 있다.
이러한 유기물층(160)은 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다. 예컨대 유기물층(160)을 형성할 시 포토리지스트 물질을 이용하고, 제조 과정에서 아직 상면이 대략 평탄한 상태의 유기물층(160)의 중심부(160a) 및 주변부(160b)에 슬릿마스크나 하프톤마스크 등을 이용해 노광량을 달리함으로써, 특정 부분이 다른 부분보다 상대적으로 더 많이 식각되도록(제거되도록) 할 수 있다. 따라서, 중심부(160a) 및/또는 주변부(160b)의 두께가 점진적으로 변화하도록 형성할 수 있다. 또한, 추가적으로 열적 리플로우(reflORW) 공정을 통해서 유기물층(160)을 흘러내리게 함으로써 유기물층(160)의 가장자리 영역의 경사각을 조절할 수 있다.
이와 같이, 주변부(160b)의 상면이 완만한 경사를 가지도록 함에 따라, 제1도전층(215c)을 형성하기 위해 도전층을 패터닝하는 과정에서, 제거되어야 하는 부분의 도전물질이 제거되지 않고 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 유기물층(160)은 제1폭(ORW1)을 갖는 제1유기물층(161) 및 제1폭(ORW1)보다 작은 제2폭(ORW2)을 갖는 제2유기물층(163)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 이때, 제2폭(ORW2)는 벤딩영역(BA)의 폭(BW)보다 넓을 수 있다. 이에 따라, 중심부(160a)는 실질적으로 균일한 두께(t1)를 가질 수 있으며, 제1유기물층(161) 및 제2유기물층(163)은 단차를 형성할 수 있어, 주변부(160b)의 상면은 완만한 경사를 가질 수 있다. 도 3b에서는 유기물층(160)이 두 개의 층으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 유기물층(160)은 폭이 서로 다른 복수의 층이 적층되어 주변부(160b)의 상면이 완만한 경사를 가지도록 형성할 수도 있다. 일부 실시예에서, 주변부(160b)의 상면은 상기 무기절연층의 상면에 대해서 약 45도 이하의 경사를 가질 수 있다.
이와 같이, 주변부(160b)의 상면이 완만한 경사를 가지도록 함에 따라, 제1도전층(215c)을 형성하기 위해 도전층을 패터닝하는 과정에서, 제거되어야 하는 부분의 도전물질이 제거되지 않고 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 유기물층(160)은 (+z 방향의) 상면의 적어도 일부에 요철면(160s)을 가질 수 있다. 도 3c의 경우, 요철면(160s)이 유기물층(160)의 중심부(160a)에만 형성된 경우를 예시한다. 도 3d의 경우, 요철면(160s)이 유기물층(160)의 상면에 전체적으로 형성되는 경우를 예시한다. 요철면(160s)이 형성되는 영역은 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 유기물층(160)이 요철면(160s)을 가짐에 따라, 유기물층(160) 상에 위치하는 제1도전층(215c)은 그 상면 및/또는 하면이 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
전술한 것과 같이 제조 과정에서 기판(100) 등을 벤딩영역(BA)에서 벤딩함에 따라 제1도전층(215c)에 인장 스트레스가 인가될 수 있는바, 제1도전층(215c)의 상면 및/또는 하면이 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하는 형상을 갖도록 함으로써, 제1도전층(215c)에 인가되는 인장 스트레스의 양을 최소화할 수 있다. 즉, 벤딩과정에서 발생할 수 있는 인장 스트레스를 강도가 낮은 유기물층(160)의 형상의 변형을 통해 줄일 수 있으며, 이때 적어도 벤딩 전에 요철 형상을 갖는 제1도전층(215c)의 형상이 벤딩에 의해 변형된 유기물층(160)의 형상에 대응하도록 변형되도록 함으로써, 제1도전층(215c)에서 단선 등의 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 유기물층(160)의 (+z 방향의) 상면의 적어도 일부에 요철면(160s)이 형성되도록 함으로써, 유기물층(160)의 상면의 표면적과 제1개구 내에서의 제1도전층(215c)의 상하면의 표면적이 넓어지도록 할 수 있다. 유기물층(160)의 상면에 있어서 그리고 제1도전층(215c)의 상하면에 있어서 표면적이 넓다는 것은, 기판(100) 등의 벤딩에 의한 인장 스트레스를 줄이기 위해 그 형상이 변형될 수 있는 여유가 많아진다는 것을 의미한다.
참고로 제1도전층(215c)이 유기물층(160) 상에 위치하기에, 제1도전층(215c)의 하면은 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하는 형상을 갖게 된다. 하지만 제1도전층(215c)의 상면은 요철면을 갖되, 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하지 않는 독자적인 형상의 요철면을 가질 수도 있다.
예컨대 도전성 물질층을 유기물층(160) 상에 형성한 후 이 도전성 물질층 상에 포토레지스트를 도포하고 슬릿마스크나 하프톤마스크 등을 이용해 포토레지스트의 부위에 따라 노광량을 달리하며, 이후 포토레지스트를 현상하고 이에 따라 드러난 도전성 물질층을 식각한 후 포토레지스트를 제거함으로써 제1도전층(215c)을 형성할 수 있다. 슬릿마스크나 하프톤마스크 등을 이용해 포토레지스트의 부위에 따라 노광량을 달리하였기에, 도전성 물질층은 그 부위에 따라 식각되는 정도가 상이하게 된다. 따라서 이러한 방식을 통해 제1도전층(215c)의 상면에 인위적으로 요철면을 형성할 수 있으며, 이 경우 제1도전층(215c)의 상면은 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하지 않는 독자적인 형상의 요철면을 가질 수 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다. 물론 이와 같이 제1도전층(215c)의 상면에 인위적으로 요철면을 형성하는 과정을 거치더라도, 그 요철면이 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하도록 할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 지금까지는 무기절연층이 유기절연층과 중첩되는 영역에서 평평한 상면을 가지는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 4에 도시된 것과 같이, 무기절연층은 벤딩영역(BA)에 대응하는 위치에 그루브(groove)를 구비할 수 있다.
도 4를 참조하면, 버퍼층(110)은 제1영역(1A), 벤딩영역(BA) 및 제2영역(2A)에 걸쳐서 연속적일 수 있다. 그리고 게이트절연막(120)은 벤딩영역(BA)에 대응하는 개구(120a)를 갖고, 층간절연막(130) 역시 벤딩영역(BA)에 대응하는 개구(130a)를 가질 수 있다. 이에 따라 버퍼층(110), 게이트절연막(120) 및 층간절연막(130)을 포함하는 무기절연층은 벤딩영역(BA)에 대응하는 그루브를 갖는 것으로 이해될 수 있다. 물론 무기절연층은 이와 상이한 다양한 형태로 그루브를 포함할 수도 있다. 예컨대 버퍼층(110)의 (+z 방향) 상면의 일부도 제거될 수도 있으며, 이와 달리 게이트절연막(120)의 (-z 방향) 하면은 제거되지 않고 잔존할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 상기 그루브는 박막트랜지스터(210)의 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)을 상기 반도체층(211)과 연결하기 위한 컨택홀(C1, C2)을 형성하기 위한 패터닝 공정에서 동시에 형성될 수 있다.
이러한 그루브가 벤딩영역(BA)에 대응한다는 것은, 그루브가 벤딩영역(BA)과 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 이때 그루브의 면적은 벤딩영역(BA)의 면적보다 넓을 수 있다. 이를 위해 도 4에서는 그루브의 폭(GW)이 벤딩영역(BA)의 폭보다 넓은 것으로 도시하고 있다. 여기서 그루브의 면적은 게이트절연막(120) 및 층간절연막(130)의 개구들(120a, 130a) 중 가장 좁은 면적의 개구의 면적으로 정의될 수 있으며, 도 4에서는 게이트절연막(120)의 개구(120a)의 면적에 의해 그루브의 면적이 정의되는 것으로 도시하고 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 유기물층(160)은 상기 무기절연층과 상기 제1도전층(215c) 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역(BA)과 중첩되는 영역인 중심부(160a)와 상기 중심부(160a)에서 연장되어 배치되는 주변부(160b)를 포함한다. 즉, 주변부(160b)는 상기 벤딩영역(BA)과 중첩되지 않는 영역을 의미한다. 또한, 상기 유기물층(160)의 중심부(160a)의 평균 두께(<t1>)는 상기 주변부(160b)의 평균 두께(<t2>)보다 크게 형성된다. 상기 그루브는 벤딩영역(BA)과 중첩되고 있으므로, 유기물층(160)은 상기 그루브를 채우고 있음을 의미한다. 유기물층(160)이 상기 그루브를 채우고 있기 때문에, 중심부(160a)의 평균 두께(<t1>)가 상기 주변부(160b)의 평균 두께(<t2>)보다 크게 형성되더라도 기판(100) 상면으로부터의 중심부(160a)의 높이(h1)는 기판(100) 상면으로부터의 주변부(160b)의 높이(h2)보다 낮게 형성될 수도 있다.
도 4에서는 편의상 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태로 도시하고 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 실제로는 도 1에 도시된 것과 같이 벤딩영역(BA)에서 기판(100) 등이 벤딩된 상태이다. 이를 위해 제조과정에서 도 4에 도시된 것과 같이 기판(100)이 대략 평탄한 상태로 디스플레이 장치를 제조하며, 이후 벤딩영역(BA)에서 기판(100) 등을 벤딩하여 디스플레이 장치가 대략 도 1에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 한다. 이때 기판(100) 등이 벤딩영역(BA)에서 벤딩되는 과정에서 제1도전층(215c)에는 인장 스트레스가 인가될 수 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우 무기절연층이 벤딩영역(BA)에서 그루브를 가지며, 제1도전층(215c)의 벤딩영역(BA)의 부분은 무기절연층의 그루브의 적어도 일부를 채우는 유기물층(160) 상에 위치한다. 따라서 유기물층(160) 상에 위치하는 제1도전층(215c)의 벤딩영역(BA)의 부분에 크랙 등이 발생하는 것을 방지하거나 발생확률을 최소화할 수 있다.
무기절연층은 그 경도가 유기물층보다 높기에 벤딩영역(BA)에서 무기절연층에 크랙이 발생할 확률이 높으며, 무기절연층에 크랙이 발생할 경우 제1도전층(215c)에 크랙이 전파될 확률이 높게된다. 물론, 유기물층(160)에 의해서 크랙의 전파를 차단할 수 있으나, 무기 절연층에 그루브를 형성함에 따라서 무기절연층에 크랙이 발생하는 확률을 더 낮출 수 있게 된다. 따라서, 제1도전층(215c)에 인장 스트레스가 집중되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 것과 같이 유기물층(160)이 무기절연층의 그루브의 내측면을 덮도록 하는 것을 고려할 수 있다. 디스플레이 장치의 다양한 배선들을 형성하기 위해서는 기판(100)의 전면(全面)에 도전 물질층을 형성한 후 이를 패터닝하여 다양한 배선들을 형성할 수 있다. 만일 유기물층(160)이 게이트절연막(120)의 개구(120a)의 내측면이나, 층간절연막(130)의 개구(130a)의 내측면을 덮지 않는다면, 도전 물질층을 패터닝하는 과정에서 그 도전성 물질이 게이트절연막(120)의 개구(120a)의 내측면이나, 층간절연막(130)의 개구(130a)의 내측면에서 제거되지 않고 해당 부분에 잔존할 수 있다. 그러할 경우 잔존하는 도전성 물질은 다른 도전층들 사이의 쇼트를 야기할 수 있다. 따라서 유기물층(160)을 형성할 시 유기물층(160)이 무기절연층의 그루브의 내측면을 덮도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 4의 유기물층(160)의 기판(100) 상면으로부터의 높이(h1)는 상기 무기절연층의 기판(100) 상면으로부터의 높이(H)보다 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 주변부(160b)의 두께(t2)를 조정하여 주변부(160b)의 상면이 상기 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 가지도록 할 수 있다. 이를 위해서, 도 4에서는 주변부(160b)가 상기 중심부(160a)에서 멀어지는 방향으로 두께(t2)가 작아지는 것을 도시하고 있다. 또한, 주변부(160b)의 적어도 일부가 중심부(160a)의 두께(t1)보다 작은 균일한 두께(t2)로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 주변부(160b)의 상면이 상기 무기절연층의 상면과 이루는 각도는 45도 이내일 수 있다.
전술한 바와 같이 제1도전층(215c)은 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)과 동일 물질로 동시에 형성할 수 있는바, 이를 위해 기판(100)의 전면(全面)에 도전층을 형성한 후 이를 패터닝하여 소스전극(215a), 드레인전극(215b) 및 제1도전층(215c)을 형성할 수 있다. 만일 무기절연층의 상면과 유기물층(160)의 상면이 만나는 경계 영역의 경사가 완만하지 않다면, 도전층을 패터닝하는 과정에서 그 도전성 물질이 상기 경계 영역에서 제거되지 않고 해당 부분에 잔존할 수 있다. 그러할 경우 잔존하는 도전성 물질은 다른 도전층들 사이의 쇼트를 야기할 수 있다.
따라서 유기물층(160)을 형성할 시, 주변부(160b)의 상면은 상기 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 소스전극(215a), 드레인전극(215b) 및 제1도전층(215c)을 형성하기 위해 도전층을 패터닝하는 과정에서, 제거되어야 하는 부분의 도전물질이 제거되지 않고 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 도시하는 단면도이다. 구체적으로 벤딩영역(BA) 근방을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 유기물층(160)의 기판(100) 상면으로부터의 높이(h1)는 무기절연층의 기판(100) 상면으로부터의 높이(H)보다 높아, 유기물층(160)은 전반적으로 무기절연층의 상면보다 높게 형성되고 있다. 즉, 유기물층(160)은 완만한 경사를 가지는 뱅크(bank) 형상으로 형성되어 있다.
유기물층(160)의 주변부(160b)의 기판(100) 상면으로부터의 높이(h2)는 상기 중심부(160a)에서 멀어질수록 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다. 또한, 중심부(160a)의 기판(100) 상면으로부터의 높이(h1)는 중심 영역에서 주변부(160b)로 갈수록 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다. 한편, 중심부(160a)의 높이(h1)는 실질적으로 균일하게 형성되고, 주변부(160b)의 높이(h2)만 중심부(160a)에서 멀어질수록 점진적으로 감소하도록 형성하는 등 다양한 변형이 있을 수 있다. 이에 따라, 주변부(160b)의 상면은 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 무기절연층의 상면과 상기 주변부(160b)의 상면이 이루는 각도는 45도 이하가 될 수 있다.
이러한 유기물층(160)은 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다. 예컨대 유기물층(160)을 형성할 시 포토리지스트 물질을 이용하고, 제조 과정에서 아직 상면이 대략 평탄한 상태의 유기물층(160)의 중심부(160a) 및 주변부(160b)에 슬릿마스크나 하프톤마스크 등을 이용해 노광량을 달리함으로써, 특정 부분이 다른 부분보다 상대적으로 더 많이 식각되도록(제거되도록) 할 수 있다. 따라서, 중심부(160a) 및/또는 주변부(160b)의 높이가 점진적으로 변화하도록 형성할 수 있다. 또한, 추가적으로 열적 리플로우(reflORW) 공정을 통해서 유기물층(160)을 흘러내리게 함으로써 유기물층(160)의 가장자리 영역의 경사각을 조절할 수 있다.
이와 같이, 주변부(160b)의 상면이 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 가지도록 함에 따라, 제1도전층(215c)을 형성하기 위해 도전층을 패터닝하는 과정에서, 제거되어야 하는 부분의 도전물질이 제거되지 않고 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 유기물층(160)의 기판(100) 상면으로부터의 높이(h1)는 무기절연층의 기판(100) 상면으로부터의 높이(H)보다 낮게 형성될 수 있다. 또한, 주변부(160b)는 그루브의 내측면을 덮으며, 무기절연층의 상면까지 연장될 수 있다. 주변부(160b)가 그루브의 내측면을 덮고 있는 부분 또는 무기절연층의 상면에 형성된 부분에서, 주변부(160b)의 기판(100) 상면으로 부터의 높이(h2)는 중심부(160a)의 높이(h1)보다 높게 형성될 수 있으나, 주변부(160b)의 두께(t2)는 중심부(160a)에서 멀어질수록 작게 형성되고 있다.
이에 따라, 이에 따라, 주변부(160b)의 상면은 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 무기절연층의 상면과 상기 주변부(160b)의 상면이 이루는 각도는 45도 이하가 될 수 있다.
이와 같이, 주변부(160b)의 상면이 무기절연층의 상면에 대해서 완만한 경사를 가지도록 함에 따라, 제1도전층(215c)을 형성하기 위해 도전층을 패터닝하는 과정에서, 제거되어야 하는 부분의 도전물질이 제거되지 않고 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5c 및 도 5d를 참조하면, 유기물층(160)은 (+z 방향의) 상면의 적어도 일부에 요철면(160s)을 가질 수 있다. 도 5c의 경우, 요철면(160s)이 유기물층(160)의 중심부(160a)에만 형성된 경우를 예시한다. 도 5d의 경우, 요철면(160s)이 중심부(160a)를 중심으로 형성되어, 요철면(160s)가 형성되는 면적이 중심부(160a)의 면적보다 크게 형성된 경우를 예시한다. 도 5d에서는, 요철면(160s)이 형성된 폭(UEW)가 벤딩영역(BA)의 폭 보다 크게 도시되어 있다. 요철면(160s)이 형성되는 영역은 유기물층(160)의 상면에 전체적으로 형성되는 등 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 유기물층(160)이 요철면(160s)을 가짐에 따라, 유기물층(160) 상에 위치하는 제1도전층(215c)은 그 상면 및/또는 하면이 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
전술한 것과 같이 제조 과정에서 기판(100) 등을 벤딩영역(BA)에서 벤딩함에 따라 제1도전층(215c)에 인장 스트레스가 인가될 수 있는바, 제1도전층(215c)의 상면 및/또는 하면이 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하는 형상을 갖도록 함으로써, 제1도전층(215c)에 인가되는 인장 스트레스의 양을 최소화할 수 있다. 즉, 벤딩과정에서 발생할 수 있는 인장 스트레스를 강도가 낮은 유기물층(160)의 형상의 변형을 통해 줄일 수 있으며, 이때 적어도 벤딩 전에 요철 형상을 갖는 제1도전층(215c)의 형상이 벤딩에 의해 변형된 유기물층(160)의 형상에 대응하도록 변형되도록 함으로써, 제1도전층(215c)에서 단선 등의 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 유기물층(160)의 (+z 방향의) 상면의 적어도 일부에 요철면(160s)이 형성되도록 함으로써, 유기물층(160)의 상면의 표면적과 제1개구 내에서의 제1도전층(215c)의 상하면의 표면적이 넓어지도록 할 수 있다. 유기물층(160)의 상면에 있어서 그리고 제1도전층(215c)의 상하면에 있어서 표면적이 넓다는 것은, 기판(100) 등의 벤딩에 의한 인장 스트레스를 줄이기 위해 그 형상이 변형될 수 있는 여유가 많아진다는 것을 의미한다.
참고로 제1도전층(215c)이 유기물층(160) 상에 위치하기에, 제1도전층(215c)의 하면은 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하는 형상을 갖게 된다. 하지만 제1도전층(215c)의 상면은 요철면을 갖되, 유기물층(160)의 요철면(160s)에 대응하지 않는 독자적인 형상의 요철면을 가질 수도 있다.
도 5e를 참조하면, 버퍼층(110)은 제1버퍼층(111) 및 제2버퍼층(112)이 적층된 구조를 포함할 수 있다. 또한, 제1버퍼층(111)은 제1영역(1A), 벤딩영역(BA) 및 제2영역(2A)에 걸쳐서 연속적이며, 제2버퍼층(112)은 벤딩영역(BA)에서 그 상면 (+z 방향)이 일부 제거될 수 있다. 그리고, 게이트절연막(120)은 벤딩영역(BA)에 대응하는 개구(120a)를 갖고, 층간절연막(130) 역시 벤딩영역(BA)에 대응하는 개구(130a)를 가질 수 있다. 이에 따라 버퍼층(110), 게이트절연막(120) 및 층간절연막(130)을 포함하는 무기절연층은 벤딩영역(BA)에 대응하는 그루브를 갖는 것으로 이해될 수 있다.
이와 같은 구조는 게이트절연막(120) 및 층간절연막(130)의 개구(120a, 130a)를 형성하는 에칭공정에서 제2버퍼층(112)의 일부까지 에칭되는 것으로 가능할 수 있다.
물론, 무기절연층은 이와 상이한 다양한 형태로 그루브를 포함할 수도 있다. 예컨대 게이트절연막(120)의 (-z 방향) 하면은 제거되지 않고 잔존할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 상기 그루브는 박막트랜지스터(210)의 소스전극(215a) 및 드레인전극(215b)을 상기 반도체층(211)과 연결하기 위한 컨택홀(C1, C2)을 형성하기 위한 패터닝 공정에서 동시에 형성될 수 있다.
이하에서는 편의상 무기절연층이 유기물층(160)과 중첩되는 영역에서 평평한 상면을 갖는 경우에 대해서만 설명하지만, 무기절연층이 그루브를 갖는 경우에도 이하의 설명이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 디스플레이 장치는 기판(100)을 보호하는 보호필름(170)을 더 구비할 수 있다. 이 보호필름(170)은 기판(100)의 하면을 보호하는 하부보호필름으로서, 도 6에 도시된 것과 같이 개구부(170OP)를 가질 수 있다. 이 개구부(170OP)는 벤딩영역(BA)에 대응하는 것으로서, 개구부(170OP)의 면적이 벤딩영역(BA)의 면적보다 더 넓도록 할 수 있다. 도 6에서는 개구부(170OP)의 폭이 벤딩영역(BA)의 폭보다 더 넓은 것으로 도시하고 있다.
보호필름(170)은 기판(100)의 하면을 보호하는 역할을 하기에, 자체적인 강성을 가질 수 있다. 이에 따라 보호필름(170)의 가요성이 낮을 경우, 기판(100)이 벤딩됨에 따라 보호필름(170)과 기판(100) 사이에서 박리가 발생할 수도 있다. 따라서 도 6에 도시된 것과 같이 보호필름(170)이 벤딩영역(BA)에 대응하는 개구부(170OP)를 갖도록 함으로써, 그러한 박리가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이를 위해, 전술한 것과 같이 보호필름(170)의 개구부(170OP)의 면적이 벤딩영역(BA)의 면적보다 더 넓도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 보호필름(170)이 기판(100)의 하면의 가급적 넓은 면적을 보호할 수 있도록 한다는 측면에서는, 보호필름(170)의 개구부(170OP)의 면적을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해 보호필름(170)의 개구부(170OP)의 면적이 벤딩영역(BA)의 면적보다는 넓지만, 유기물층(160)의 면적보다 좁도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 도 6에서는 개구부(170OP)의 폭이 벤딩영역(BA)의 폭보다 더 넓지만, 유기물층(160)의 폭(ORW)보다는 좁은 것으로 도시하고 있다. 이와 같은 형상의 보호필름(170)은 전술한 또는 후술하는 디스플레이 장치들에도 적용될 수 있음은 물론이다.
물론 경우에 따라서는 도 6에 도시된 것과 달리, 보호필름(170)이 기판(100)의 가장자리는 덮지 않도록 할 수도 있다. 즉, 제2영역(2A)에는 보호필름(170)이 존재하지 않도록 할 수도 있다.
지금까지는 제1도전층(215c)이 박막트랜지스터(210)의 소스전극(215a)이나 드레인전극(215b)과 동일 물질로 동시에 형성되는 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 7에 도시된 것과 같이, 봉지층(400) 상에 터치스크린 기능을 위한 다양한 패턴의 터치전극(710)이 위치할 수 있다. 이 터치전극(710)을 형성할 시, 제1도전층(215c)을 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다. 물론 터치전극(710)을 보호하기 위해 이를 덮는 터치보호층(720)을 형성할 시 제1도전층(215c) 등을 덮는 보호층도 동시에 형성할 수 있으며, 필요에 따라서는 도 7에 도시된 것과 같이 터치보호층(720)이 디스플레이영역(DA)에서 적어도 벤딩영역(BA)까지 일체(一體)로 연장되도록 할 수도 있다. 이와 같이 터치전극(710)을 형성할 시 제1도전층(215c)을 동시에 형성하는 구조는 전술한 또는 후술하는 디스플레이 장치들에도 적용될 수 있음은 물론이다. 물론 이와 달리, 대향전극(330)을 형성할 시 동일 물질로 동시에 제1도전층(215c)을 형성할 수도 있다.
한편, 이 경우에 유기물층(160)은 디스플레이영역(DA)에 포함되는 유기물층을 형성할 때 동일 물질로 형성할 수 있다. 예를 들면, 유기물층(160)은 유기물로 평탄화층(140)을 형성할 시 동시에 동일 물질로 형성할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 유기물층(160)은 화소정의막(150)을 형성할 시 동시에 동일 물질로 형성할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 유기물층(160)은 봉지층(400)의 유기봉지층(420)을 형성할 시 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다.
또한, 층간절연막(130)을 절연성 유기물로 형성할 경우, 층간절연막(130)을 형성할 시 동일 물질로 동시에 유기물층(160)을 형성할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 필요에 따라서는 평탄화층(140)과 관계없이 별도의 공정으로 유기물층(160)을 형성할 수도 있다.
이와 같이 유기물층(160)을 디스플레이영역(DA)에 포함되는 유기물층과 동일 물질로 동시에 형성한 구조는 전술한 또는 후술하는 디스플레이 장치들에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이때 제1도전층(215c)은 터치전극(710)을 형성할시 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다. 이 경우, 제1도전층(215c)을 터치보호층(720)이 덮도록 할 수 있다. 또는, 터치보호층(720) 외의 다른 유기절연층이 터치스크린 기능을 위해 필요할 수 있다. 예컨대 터치전극(710) 외에 또 다른 추가터치전극이 존재하고, 터치전극(710)과 추가터치전극 사이에 유기절연층이 개재될 수도 있다. 이 경우 그러한 유기절연층이 연장되어 제1도전층(215c)을 덮도록 하거나, 또는 그러한 유기절연층과 동일 물질로 동시에 형성되는 층이 제1도전층(215c)을 덮을 수 있다.
물론 제1도전층(215c)은 터치전극(710)이 아닌 소스전극(215a)이나 드레인전극(215b)을 형성할 시 동일 물질로 동시에 형성할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 그리고 그러한 경우, 제1도전층(215c)은 평탄화층(140)에 의해 덮일 수도 있고 다른 절연층에 의해 덮일 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 디스플레이 장치의 기판(100)은 다층 구조로 구비될 수 있다. 기판(100)은 제1수지층(101), 배리어층(102), 중간층(103), 및 제2수지층(104)이 적층된 구조를 포함할 수 있다.
제1수지층(101) 및 제2수지층(104)은 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP)와 같은 고분자 수지로 이루어질 수 있다.
수분이나 산소의 투과를 방지하기 위하여, 제1수지층(101)과 제2수지층(104) 사이에 배리어층(102)이 개재될 수 있다. 배리어층(102)은 금속 산화물, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등과 같은 무기 재료로 형성될 수 있다. 배리어층(102)는 단층막으로 형성되거나 다층막으로 적층될 수 있다.
배리어층(102)과 제2수지층(104) 사이에는 배리어층(102)과 제2수지층(104) 사이의 접착력을 강화하기 위하여 중간층(103)이 개재될 수 있다. 중간층(103)은 비정질 실리콘과 같은 비정질 물질, 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 알루미늄(Aluminium: Al, 티타늄(Ti), 및/또는 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 중간층(103)은 배리어층(102)과 제2수지층(104)의 접착력을 향상시키는 물질이라면 본 발명에 적용될 수 있다. 또한, 기판(100)은 필요에 따라 수지층과 배리어층, 중간층을 더 적층할 수 있다.
이와 같이, 기판(100)이 다층 구조를 형성하고 있는 경우, 단층 구조인 경우에 비해서 수분이나 산소가 투과되는 경로를 효율적으로 차단하여 디스플레이소자(300) 등의 불량을 방지하거나 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판(100)은 중간층(103)을 채용하고 있어, 배리어층(102)와 제2수지층(104)의 박리 현상을 방지할 수 있다.지금까지 설명한 실시예들에 있어서, 제1도전층(215c)은 제2방향(+x 방향)으로 연장되어 유기물층(160)의 상면의 요철면(160s)의 돌출부가 연장된 제1방향(+y 방향)과 교차할 수 있다. 그 교차각은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개념적으로 도시하는 평면도인 도 9a에 도시된 것과 같이 90도일 수도 있고, 도 9b에 도시된 것과 같이 90도가 아닌 각도일 수도 있다. 참고로 도 9a와 도 9b에서 참조번호 GD는 유기물층(160)의 상면의 요철면(160s)이 연장된 방향을 의미한다. 도 9b에서는 도 9a와 비교할 시 유기물층(160)의 상면의 요철면(160s)이 연장된 방향이 제2방향(+x 방향)에 대해 기울어진 것으로 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 9a에 도시된 것과 같이 유기물층(160)의 상면의 요철면(160s)이 연장된 방향은 제1방향(+y 방향)이고, 제1도전층(215c)의 연장 방향이 제2방향(+x 방향)이 아닌 제2방향(+x 방향)에 대해 기울어진 방향(예컨대 제2방향(+x 방향)에 대해 45도의 각도를 이루는 방향)일 수도 있다. 물론 복수개의 제1도전층(215c)들이 존재할 경우, 복수개의 제1도전층(215c)들 중 일부가 제2방향(+x 방향)에 대해 이루는 각도가 다른 일부가 제2방향(+x 방향)에 대해 이루는 각도와 상이할 수도 있다.
아울러 도 9a와 도 9b에서는 제1도전층(215c)이 제2방향(+x 방향)으로 곧게 뻗은 형상을 갖는 것으로만 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 9c에서 도시된 바와 같이, 제1도전층(215c)은 제2방향(+x 방향)으로 곧게 뻗은 형상이 아니라 제1방향(+y 방향) 및 제2방향(+x 방향)과 교차하는 평면(xy평면)에 있어서 좌우로 지그재그인 형태 또는 웨이브 형태를 가질 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1A: 제1영역 2A: 제2영역
BA: 벤딩영역 BAX: 벤딩축
100: 기판 110: 버퍼층
120: 게이트절연막 130: 층간절연막
120a, 130a: 개구 140: 평탄화층
150: 화소정의막 160: 유기물층
160a: 중심부 160b: 주변부
160s: 요철면
210: 박막트랜지스터 211: 반도체층
213: 게이트전극 213a, 213b: 제2도전층
215a: 소스전극 215b: 드레인전극
215c: 제1도전층 300: 디스플레이 소자
310: 화소전극 320: 중간층
330: 대향전극

Claims (30)

  1. 제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 제1방향으로 연장된 제1벤딩축을 중심으로 벤딩된, 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 무기절연층;
    상기 제1영역에서 상기 벤딩영역을 거쳐 상기 제2영역으로 연장되며, 상기 무기절연층 상에 배치된 제1도전층; 및
    상기 무기절연층과 상기 제1도전층 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역과 중첩되는 영역인 중심부와 상기 중심부에서 연장되는 주변부를 포함하는 유기물층;을 구비하며,
    상기 중심부의 평균 두께는 상기 주변부의 평균 두께보다 크고,
    상기 유기물층은 상기 무기절연층에 직접 컨택되는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기절연층은 상기 유기물층과 중첩되는 영역에서 평평한(flat) 상면을 갖는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중심부는 균일한 두께를 갖는, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주변부는 균일한 두께를 갖는 영역을 포함하며, 상기 주변부의 두께는 상기 중심부에서 멀어지는 방향으로 감소하는, 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주변부의 두께는 상기 중심부에서 멀어질수록 점진적으로 감소하는, 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기물층은 제1폭을 갖는 제1유기물층, 및 상기 제1유기물층 상에 배치되며 상기 제1폭보다 작은 제2폭을 갖는 제2유기물층을 포함하며,
    상기 제2폭은 상기 벤딩영역의 폭보다 큰, 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기물층은 상면의 적어도 일부에 요철면을 갖는, 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기물층은 상기 중심부에 상기 요철면을 갖는, 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1도전층의 상기 유기물층 상의 상면의 형상은 상기 유기물층의 상면의 형상에 대응하는, 디스플레이 장치.
  10. 제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 제1방향으로 연장된 제1벤딩축을 중심으로 벤딩된, 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 무기절연층;
    상기 제1영역에서 상기 벤딩영역을 거쳐 상기 제2영역으로 연장되며, 상기 무기절연층 상에 배치된 제1도전층; 및
    상기 무기절연층과 상기 제1도전층 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역과 중첩되는 영역인 중심부와 상기 중심부에서 연장되는 주변부를 포함하는 유기물층;을 구비하며,
    상기 중심부의 평균 두께는 상기 주변부의 평균 두께보다 크고,
    상기 무기절연층은 상기 유기물층과 중첩되는 영역에서 그루브(groove)를 가지는, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 그루브의 면적은 상기 벤딩영역의 면적보다 넓은, 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 유기물층은 상기 그루브의 내측면을 덮는, 디스플레이 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기판 상면으로부터 상기 유기물층의 높이는 상기 기판 상면으로부터 상기 무기절연층의 높이보다 큰, 디스플레이 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 기판 상면으로부터 상기 주변부의 높이는 상기 중심부에서 멀어질수록 점진적으로 감소하는, 디스플레이 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 기판 상면으로부터 상기 유기물층의 높이는 상기 기판 상면으로부터 상기 무기절연층의 높이보다 작은, 디스플레이 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 유기물층은 상면의 적어도 일부에 요철면을 갖는, 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 유기물층은 상기 중심부에 상기 요철면을 갖는, 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 요철면의 면적은 상기 중심부의 면적보다 넓은, 디스플레이 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 제1도전층의 상기 유기물층 상의 상면의 형상은 상기 유기물층의 상면의 형상에 대응하는, 디스플레이 장치.
  20. 제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 제1방향으로 연장된 제1벤딩축을 중심으로 벤딩된, 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 무기절연층;
    상기 제1영역에서 상기 벤딩영역을 거쳐 상기 제2영역으로 연장되며, 상기 무기절연층 상에 배치된 제1도전층;
    상기 기판의 상기 무기절연층의 위치한 방향의 반대방향의 면 상에 위치하며 상기 벤딩영역에 대응하는 개구부를 갖는 보호필름; 및
    상기 무기절연층과 상기 제1도전층 사이에 배치되며, 상기 벤딩영역과 중첩되는 영역인 중심부와 상기 중심부에서 연장되는 주변부를 포함하는 유기물층;을 구비하며,
    상기 중심부의 평균 두께는 상기 주변부의 평균 두께보다 큰, 디스플레이 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 개구부의 면적은 상기 벤딩영역의 면적보다 넓은, 디스플레이 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역 상의 디스플레이소자를 덮는 봉지층; 및
    상기 봉지층 상에 위치하는 터치스크린용 터치전극;
    을 더 구비하며, 상기 제1도전층은 상기 터치전극과 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 터치전극 및 상기 제1도전층을 덮는 터치보호층을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 배치되며 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터; 및
    상기 박막트랜지스터를 덮으며 유기물을 포함하는 평탄화막;
    을 더 구비하며, 상기 유기물층은 상기 평탄화막과 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역에 배치되며 화소전극, 상기 화소전극과 대향하는 대향전극, 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 중간층을 포함하는 유기발광소자; 및
    상기 화소전극의 중앙부를 노출하는 개구부를 가지며, 화소 영역을 정의하는 화소정의막;을 더 포함하며,
    상기 유기물층은 상기 화소정의막과 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  26. 제1항에 있어서,
    제1무기봉지층과, 제2무기봉지층과, 상기 제1무기봉지층과 상기 제2무기봉지층 사이에 개재된 유기봉지층을 포함하며, 상기 제1영역 상의 디스플레이소자를 덮는, 봉지층을 더 구비하고,
    상기 유기물층은 상기 유기봉지층과 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전층이 위치한 층과 상이한 층에 위치하도록 상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 배치되며 상기 제1도전층에 전기적으로 연결된 제2도전층을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1도전층의 연신율이 상기 제2도전층의 연신율보다 큰, 디스플레이 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제1영역 또는 상기 제2영역에 배치되며 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터를 더 구비하며,
    상기 제1도전층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 동일층에 위치하고, 상기 제2도전층은 상기 게이트전극과 동일층에 위치하는, 디스플레이 장치.
  30. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전층 상부에 배치된 스트레스 중성화층;을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
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