KR102594978B1 - 폴더블 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴딩 영역에서 이중 기능 스페이서를 구비하는 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 폴더블 표시 장치는, 폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 구비하는 기판, 기판 상에 위치하는 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 전극의 외곽 일부를 덮는 뱅크층, 뱅크층 상에 위치하며 제1 폭과 제1 폭의 길이보다 길이가 더 긴 제2 폭을 구비하며, 비폴딩 영역에 위치하는 제1 스페이서 및 뱅크층 상에서 폴딩 영역에 위치하며, 제2 폭이 연장된 방향과 교차하도록 연장된 방향의 길이가 더 긴 제3 폭과 상기 제3 폭의 길이보다 더 짧은 제4 폭을 구비한 파손(crack)이 억제된 제2 스페이서를 포함한다.
본 발명의 폴더블 표시 장치는, 폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 구비하는 기판, 기판 상에 위치하는 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 전극의 외곽 일부를 덮는 뱅크층, 뱅크층 상에 위치하며 제1 폭과 제1 폭의 길이보다 길이가 더 긴 제2 폭을 구비하며, 비폴딩 영역에 위치하는 제1 스페이서 및 뱅크층 상에서 폴딩 영역에 위치하며, 제2 폭이 연장된 방향과 교차하도록 연장된 방향의 길이가 더 긴 제3 폭과 상기 제3 폭의 길이보다 더 짧은 제4 폭을 구비한 파손(crack)이 억제된 제2 스페이서를 포함한다.
Description
본 발명은 폴딩 영역에서 이중 기능 스페이서를 구비하는 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로, 음극선관 표시 패널(Cathode Ray Display Panel) 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display Panel) 등이 있다.
특히, 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 영상 표시 장치를 구현하기 위해, 유기 발광 소자의 발광량을 제어하여 영상을 표시하는 유기 발광 표시 패널 등이 각광받고 있다.
유기 발광 표시 패널은 자체 발광형 표시 패널로서, 별도의 광원 장치 없이 구현되기 때문에, 경략 및 박형으로 제조 가능하다. 또한 유기 발광 표시 패널은 박막 트랜지스터 및 유기 발광층을 폴더블 기판 상에 배치하여 폴더블(Foldable) 표시 장치로 구현되기에 용이하다.
폴더블 표시 장치로 구현되는 유기 발광 표시 패널은 외부의 충격에 약할 수 있다. 특히 폴더블 표시 장치가 폴딩될 때, 유기 발광층은 점착력이 약하여 폴딩 영역 부근에서 유기 발광층의 박리가 발생해 파손될 수 있다.
따라서 유기 발광 표시 패널은 비발광 영역에 스페이서를 위치시켜 폴더블 표시 장치의 폴딩에 의한 외부의 충격으로부터 유기 발광층의 박리의 발생을 방지하여, 유기 발광층을 보호할 수 있다.
이때 폴더블 표시 장치가 폴딩(Folding)되는 경우 폴딩에 의해 유기 발광 표시 패널에 폴딩 스트레스(또는 응력)(Stress)가 가해질 수 있다. 반복적인 폴딩에 의해 지속적으로 스트레스가 인가되면, 유기 발광 표시 패널이 구비한 스페이서가 파손될 수 있다. 따라서 파손된 스페이서는 이물이 되어서, 유기 발광층에 암점을 유발할 수 있다. 유기 발광층의 암점은 폴더블 표시 장치의 휘도를 감소시킬 수 있다.
이에 본 발명의 발명자들은 폴더블 표시 장치를 구현하기 위해, 스페이서가 받는 폴딩 스트레스를 최소화할 필요성을 인식하였다. 따라서 본 발명의 발명자들은 폴더블 표시 장치의 유기 발광 표시 패널이 스페이서를 구비하면서도, 스페이서의 파손이 억제된 새로운 구조에 대해서 고안하게 되었다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는, 폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 구비하는 기판, 기판 상에 위치하는 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 전극의 외곽 일부를 덮는 뱅크층, 뱅크층 상에 위치하며 제1 폭과 제1 폭의 길이보다 길이가 더 긴 제2 폭을 구비하며, 상기 비폴딩 영역에 위치하는 제1 스페이서 및 뱅크층 상에서 폴딩 영역에 위치하며, 제2 폭이 연장된 방향과 교차하도록 연장된 방향의 길이가 더 긴 제3 폭과 상기 제3 폭의 길이보다 더 짧은 제4 폭을 구비한 파손(crack)이 억제된 제2 스페이서를 포함한다.
제2 스페이서는, 연신 최소화 배열 구조로 배치되어, 기판이 폴딩 축을 기준으로 폴딩된다.
연신 최소화 배열 구조는, 제2 스페이서가 제4 폭의 길이 방향으로 연신이 최소화 되도록 제4 폭이 폴딩 축과 직교하는 구조이다.
연신 최소화 배열 구조는, 제2 스페이서가 제3 폭의 길이 방향으로 연신이 최소화 되도록 제3 폭이 폴딩 축과 평행하는 구조이다.
제2 스페이서의 제3 폭의 길이는, 제2 폭의 길이와 동일하고, 제2 스페이서의 제4 폭의 길이는, 제1 폭의 길이는 동일하다.
제2 스페이서의 제3 폭의 길이는, 제1 폭의 길이 보다 길고, 제2 폭의 길이 보다 짧으며, 제2 스페이서의 제4 폭의 길이는, 제1 폭의 길이 보다 길고, 제3 폭의 길이 보다 짧다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 폴딩 영역 및 비폴딩 영역으로 구성된 기판, 기판 상에 위치하는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터를 덮으며, 컨택홀을 구비하는 제1 절연층, 제1 절연층 상에 위치하며, 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 전극, 제1 절연층 상에 위치하며, 전극의 일 부분 및 컨택홀을 덮는 제2 절연층. 전극 상에 위치하는 유기 발광층 및 폴딩 영역에서 제2 절연층 상에 위치하며, 폴딩 용이성 향상 및 휘도 감소 억제가 가능하게 하는 이중 기능 스페이서를 포함한다.
이중 기능 스페이서의 이중 기능은, 폴딩 스트레스가 최소화된 구조를 구비하여 이중 기능 스페이서의 파손이 억제되어 구현된다.
폴딩 스트레스가 최소화된 구조는, 기판이 연신되는 방향과 동일한 방향으로 이중 기능 스페이서의 특정 폭의 길이가 나머지 폭의 길이 보다 가장 짧도록 구성된다.
이중 기능 스페이서는, 특정 폭과 수직하는 또 다른 폭의 길이가 가장 길게 구성된다.
이중 기능 스페이서는, 비폴딩 영역에 배치된 스페이서와 동일한 형상이다.
이중 기능 스페이서는, 폴더블 표시 장치를 일측면에서 보았을 때 사다리꼴 형상이다.
이중 기능 스페이서의 가장 큰 밑각의 크기는, 비폴딩 영역에 배치된 스페이서의 가장 큰 밑각의 크기보다 크다.
이중 기능 스페이서는, 패널 내부 반사가 최소화된 구조를 구비하여 휘도 감소 억제의 효율성을 향상시킨다.
패널 내부 반사가 최소화된 구조는, 이중 기능 스페이서의 일 부분이 컨택홀 상에 위치하여 중첩하여 차폐하는 구조이다.
본 발명은 폴딩 영역에 폴딩 스트레스를 최소화하는 구조인, 이중 기능 스페이서를 구비하여, 폴더블 표시 장치가 폴딩될 때, 파손이 억제될 수 있다.
본 발명은 폴딩 영역에 이중 기능 스페이서를 구비하여, 폴더블 표시 장치의 폴딩 용이성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 폴딩 영역에 이중 기능 스페이서를 구비하여, 이물에 의한 폴더블 표시 장치의 휘도 감소를 억제할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 평면도이다.
도 2a는 도 1의 IIa-IIa' 에 따른 단면도이다.
도 2b는 도 1의 IIb-IIb'에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 2a는 도 1의 IIa-IIa' 에 따른 단면도이다.
도 2b는 도 1의 IIb-IIb'에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다.
본 명세서의 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 형태로 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.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 평면도이다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해, 폴더블 표시 장치(100)의 다양한 구성 요소 중 유기 발광 표시 패널(110)만을 도시하였다.
유기 발광 표시 패널(110)은 영상이 구현되는 패널로, 영상을 구현하기 위한 유기 발광 소자와 유기 발광 소자를 구동하기 위한 회로, 배선 및 부품 등이 배치될 수 있다.
유기 발광 표시 패널(110)은 표시 영역(AA), 비표시 영역(NA), 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA)을 포함한다.
표시 영역(AA)은 영상을 표시하는 영역으로, 유기 발광 소자들로 이루어진 복수의 화소들(pixels)의 배열(array)된다. 표시 영역(AA)에는 영상을 표시하기 위한 유기 발광 소자와 유기 발광 소자를 구동하기 위한 회로부가 배치될 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해, 유기 발광 소자를 구비하는 유기 발광 표시 패널(110)을 포함하는 폴더블 표시 장치(100)인 것으로 가정하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
회로부는 유기 발광 소자를 구동하기 위한 다양한 박막 트랜지스터, 커패시터 및 배선 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로부는 구동 박막 트랜지스터, 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 게이트 배선 및 데이터 배선 등과 다양한 구성을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 표시 영역(AA)의 유기 발광 소자를 구동하기 위한 회로, 배선 및 부품 등이 배치되는 영역이다. 비표시 영역(NA)에는 게이트 드라이버 IC, 데이터 드라이버 IC와 같은 다양한 IC 및 구동 회로 등이 배치될 수 있다. 예를 들어, 다양한 IC 및 구동 회로는 유기 발광 표시 패널(110)의 비표시 영역(NA)에 GIP(Gate In Panel)로 실장되거나, TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip On Film) 등의 방식으로 유기 발광 표시 패널(110)과 연결될 수 있다.
한편, 유기 발광 표시 패널(110)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)으로도 정의될 수 있으나, 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(FA)으로 정의될 수도 있다.
폴딩 영역(또는 접힘 영역)(FA)은 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩(Folding)될 때, 유기 발광 표시 패널(110)이 폴딩되는 영역으로, 표시 영역(AA)일 일부 및 비표시 영역(NA)의 일부를 포함할 수 있다. 본 발명은 폴딩 영역(FA)이 표시 영역(AA)의 일부 및 비표시 영역(NA)의 일부를 포함하는 것을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않으며, 표시 영역(AA)의 외측 일부 영역에만 비표시 영역(NA)이 있을 수도 있다. 따라서 폴딩 영역(FA)은 표시 영역(AA)의 일부만 포함할 수 있다.
폴딩 영역(FA)은 폴딩 축(또는 접힘 축)(folding axis)을 기준으로 특정한 곡률 반경에 따라 폴딩될 수 있다. 구체적으로, 폴딩 축은 X축 일 수 있다. 폴딩 영역(FA)이 폴딩 축을 기준으로 폴딩되는 경우, 폴딩 영역(FA)은 원 또는 타원의 일부를 형성할 수 있다. 이때, 폴딩 영역(FA)의 곡률 반경은 폴딩 영역(FA)이 형성하는 원 또는 타원의 일부에 대응하는 원 또는 타원의 반지름을 의미한다. 본 발명에서는 폴딩 영역(FA)에 X축 방향의 폴딩 축이 위치하고, 비폴딩 영역(NFA)은 Y축 방향으로 폴딩 영역(FA)으로부터 연장되어 폴딩 축과 수직하는 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
비폴딩 영역(또는 비접힘 영역)(NFA)은 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 유기 발광 표시 패널(110)이 폴딩되지 않는 영역이다. 즉, 비폴딩 영역(NFA)은 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 유기 발광 표시 패널(110)이 평면 상태를 유지하는 영역이다. 비폴딩 영역(NFA)은 표시 영역(AA)의 일부 및 비표시 영역(NA)의 일부를 포함할 수 있다.
비폴딩 영역(NFA)은 폴딩 영역(FA)의 양측에 위치한 연장된 영역일 수 있다. 즉 비폴딩 영역(NFA)은 폴딩 축을 기준으로 Y축 방향으로 연장된 영역일 수 있다. 이때 폴딩 영역(FA)은 비폴딩 영역(NFA) 사이에 정의될 수 있다. 따라서 폴딩 축을 기준으로 유기 발광 표시 패널(110)이 폴딩될 때, 비폴딩 영역(NFA)은 서로 마주볼 수 있다.
이하에서는, 폴더블 표시 장치(100)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2a 내지 도 2b를 함께 참조하여 설명하도록 하겠다.
도 2a는 도 1의 IIa-IIa' 에 따른 단면도이다. 도 2b는 도 1의 IIb-IIb'에 따른 단면도이다. 도 2a는 Y축 방향으로의 폴더블 표시 장치의 단면도이고, 도 2b는 X축 방향으로의 폴더블 표시 장치의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 유기 발광 표시 패널(110)의 유기 발광 소자(130)에서 방출된 광이 캐소드(cathode)를 통해 유기 발광 표시 패널(110) 상부로 방출되는 탑 에미션(top-emission) 방식의 폴더블 표시 장치(100)이다. 단 본 발명은 탑 에미션 방식의 폴더블 표시 장치(100)에 한정되지 않으며, 바텀 에미션(bottom-emission) 방식, 및 양면 에미션(dual side-emission)의 폴더블 표시 장치에서 적용될 수 있다.
기판(101)은 폴더블 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 지지한다. 기판(101)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있으므로, 접을 수 있는(foldable) 유연한(flexible) 기판(101)이다. 이때 기판(101)이 폴딩 축을 기준으로 폴딩(Folding)될 때 폴더블 표시 장치(100)는 폴딩될 수 있다. 예를 들어, 기판(101)이 폴리이미드(PI)로 이루어지는 경우, 기판(101) 하부에 유리로 이루어지는 지지 기판이 배치된 상황에서 제조 공정이 진행되고, 제조 공정이 완료된 후 지지 기판이 릴리즈(release)될 수 있다. 또한, 지지 기판이 릴리즈된 후, 기판(101)을 지지하기 위한 백 플레이트(back plate)가 기판(101) 하부에 배치될 수도 있다. 폴더블 표시 장치(100)에 적용될 수 있는 기판(101)은 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩이 반복되어도 파손이 되지 않는 물질이라면, 플라스틱 물질뿐만 아니라, 플렉서빌리티를 갖는 다른 물질로도 이루어질 수 있다.
기판(101) 상에 박막 트랜지스터(120)가 배치된다. 박막 트랜지스터(120)는 폴리 실리콘으로 이루어지는 액티브층(121), 게이트 전극(124), 소스 전극(122) 및 드레인 전극(123)을 포함한다. 박막 트랜지스터(120)는 게이트 전극(124)이 액티브층(121) 상에 배치되는 탑 게이트 구조의 박막 트랜지스터이다(120). 도 2a 및 도 2b에서는 설명의 편의를 위해, 폴더블 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터 중 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 박막 트랜지스터 등과 같은 다른 박막 트랜지스터도 폴더블 표시 장치(100)에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 박막 트랜지스터(120)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 스태거드(staggered) 구조 등과 같은 다른 구조로 박막 트랜지스터(120)가 구현될 수도 있다. 또한, 도 2에서는 기판(101) 상에 박막 트랜지스터(120)가 배치되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판(101)의 종류 및 물질, 박막 트랜지스터(120)의 구조 및 타입 등에 기초하여 기판(101)과 박막 트랜지스터(120) 사이에 멀티 버퍼층이 배치될 수도 있다.
박막 트랜지스터(120)의 액티브층(121)은 기판(101) 상에 배치된다. 액티브층(121)은 박막 트랜지스터(120) 구동 시 채널이 형성되는 채널 영역, 채널 영역 양 측의 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역은 이온 도핑(불순물 도핑)에 의해 정의될 수 있다.
박막 트랜지스터(120)의 액티브층(121)은 폴리 실리콘으로 이루어질 수 있다. 이에, 기판(101) 상에 아몰퍼스 실리콘(a-Si) 물질을 증착하고, 탈수소화 공정, 결정화 공정, 활성화 공정 및 수소화 공정을 수행하는 방식으로 폴리 실리콘이 형성되고, 폴리 실리콘을 패터닝하여 액티브층(121)이 형성될 수 있다. 액티브층(121)이 폴리 실리콘으로 이루어지는 경우, 박막 트랜지스터(120)는 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon; LTPS)을 이용한 LTPS 박막 트랜지스터(120)일 수 있다. 폴리 실리콘 물질은 이동도가 높아, 액티브층(121)이 폴리 실리콘으로 이루어지는 경우 에너지 소비 전력이 낮고 신뢰성이 우수하다는 장점이 있다.
또한, 박막 트랜지스터(120)의 액티브층(121)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 박막 트랜지스터(120)의 액티브층(121)은 금속 산화물로 이루어질 수 있고, 예를 들어, IGZO 등과 같은 금속 산화물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 산화물 반도체 물질은 실리콘 물질과 비교하여 밴드갭이 더 큰 물질이므로 오프(Off) 상태에서 전자가 밴드갭을 넘어가지 못하며, 이에 따라 오프-전류(Off-Current)가 낮다는 장점이 있다.
게이트 절연층(102)이 액티브층(121) 상에 배치된다. 게이트 절연층(102)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있다. 게이트 절연층(102)에는 소스 전극(122) 및 드레인 전극(123) 각각이 액티브층(121)의 소스 영역 및 드레인 영역 각각에 컨택하기 위한 컨택홀을 구비하고 있다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 게이트 절연층(102)이 평탄화된 것으로 도시되었으나, 게이트 절연층(102)은 하부에 배치된 구성요소들의 형상을 따라 형성될 수 있다.
게이트 절연층(102) 상에 게이트 전극(124)이 배치된다. 게이트 절연층(102) 상에 몰리브덴(Mo) 등과 같은 금속층을 형성하고, 금속층을 패터닝하여 게이트 전극(124)이 형성된다. 게이트 전극(124)은 액티브층(121)의 채널 영역과 중첩하도록 게이트 절연층(102) 상에 배치된다.
게이트 전극(124) 상에 층간 절연층(103)이 배치된다. 층간 절연층(103)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있다. 층간 절연층(103)에는 소스 전극(122) 및 드레인 전극(123) 각각이 액티브층(121)의 소스 영역 및 드레인 영역 각각에 컨택하기 위한 컨택홀을 구비하고 있다. 도 2a 및 도 2b에서는 설명의 편의를 위해 층간 절연층(103)이 평탄화된 것으로 도시되었으나, 층간 절연층(103)은 하부에 배치된 구성요소들의 형상을 따라 형성될 수 있다.
층간 절연층(103) 상에 소스 전극(122) 및 드레인 전극(123)이 배치된다. 소스 전극(122) 및 드레인 전극(123)은 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 티타늄(Ti)/알루미늄(Al)/티타늄(Ti)의 3층 구조 등으로 이루어질 수 있다. 소스 전극(122) 및 드레인 전극(123) 각각은 게이트 절연층(102) 및 층간 절연층(103)이 구비한 컨택홀을 통해 액티브층(121)의 소스 영역 및 드레인 영역 각각에 연결될 수 있다.
박막 트랜지스터(120) 상에는 평탄화층(또는 제1 절연층)(105)이 배치된다. 이때 평탄화층(105)은 박막 트랜지스터(120)를 덮어서 보호할 수 있다. 또한 평탄화층(105)은 박막 트랜지스터(120) 상부를 평탄화하여, 유기 발광 소자(130)가 보다 신뢰성 있게 형성될 수 있다. 이때 평탄화층(105)은 유기 발광 소자(130)의 애노드(131)가 박막 트랜지스터(120)와 연결되기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
평탄화층(105) 상에 유기 발광 소자(130)가 배치된다. 유기 발광 소자(130)는 평탄화층(105) 상에 형성되어 박막 트랜지스터(120)의 소스 전극(122)과 전기적으로 연결된 애노드 전극(131), 애노드전극 (131) 상에 배치된 유기 발광층(122) 및 유기 발광층(132) 상에 형성된 캐소드 전극(133)를 포함한다. 이때 애노드 전극(131)은 평탄화층(105) 상에 위치하여, 평탄화층(105)이 구비한 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 폴더블 표시 장치(100)가 탑 에미션 방식으로 구현되므로, 애노드 전극(131)은 유기 발광층(132)에서 발광된 광을 캐소드(133) 측으로 반사시키기 위한 반사층 및 유기 발광층(132)에 정공을 공급하기 위한 투명 도전층을 포함할 수 있다. 다만, 애노드 전극(131)은 투명 도전층만을 포함하고 반사층은 애노드 전극(131)과 별개의 구성요소인 것으로 정의될 수도 있다.
유기 발광층(132)은 특정 색의 광을 발광하기 위한 유기층으로서, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층, 청색 유기 발광층 및 백색 유기 발광층 중 하나를 포함할 수 있다. 만약, 유기 발광층(132)이 백색 유기 발광층을 포함하는 경우, 유기 발광 소자(130) 상부에 백색 유기 발광층으로부터의 백색 광을 다른 색의 광으로 변환하기 위한 컬러 필터가 배치될 수 있다. 또한, 유기 발광층(132)은 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 주입층, 전자 수송층 등과 같은 다양한 유기층 및/또는 무기층을 더 포함할 수도 있다.
캐소드(133)는 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, IZO 등과 같은 투명 도전성 산화물이나 이테르븀(Yb)을 포함하도록 이루어질 수도 있다.
캐소드(133) 상에는 봉지부(140)가 적층될 수 있다. 이때 봉지부(140)는 무기층과 유기층이 교대로 적층된 구조일 수 있다. 따라서 봉지부(140)는 수분 및/또는 산소에 취약한 유기 발광 소자(130)를 수분 및/또는 산소에 노출되지 않도록 하여, 유기 발광 소자(130)는 보호받을 수 있다.
애노드 전극(131) 및 평탄화층(105) 상에 뱅크(또는 제2 절연층)(107)가 배치된다. 이때 뱅크(107)는 평탄화층(105) 상에 위치하며, 상기 애노드 전극(131)의 외곽 일부 및 평탄화층(105)이 구비하는 컨택홀을 덮을 수 있다. 뱅크(107)는 표시 영역(AA)에서 배치된 각각의 화소들과 인접하게 위치하여, 각각의 화소들을 구분할 수 있으므로, 뱅크(107)는 각각의 화소 영역을 정의한다 할 수 있다. 뱅크(107)는 유기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뱅크(107)는 폴리이미드(polyimide), 아크릴(acryl) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
뱅크(107) 상에는 복수 개의 스페이서들(150, 160)이 배치된다. 스페이서들(spacers)(150, 160)의 배열(array)은 유기 발광 소자(130)로 이루어진 화소들(pixels) 사이에 위치할 수 있다. 이때 스페이서들(150, 160)은 유기 발광층(132)에 인접하게 위치할 수 있다. 스페이서들(150, 160)은 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩(Folding)될 때, 외부의 충격으로부터 유기 발광층(132)을 보호할 수 있다. 따라서 스페이서들(150, 160)은 유기 발광층(132)의 약한 점착력에 의한 들뜸을 방지할 수 있다. 이에 따라 스페이서들(150, 160)은 유기 발광층(132)의 박리를 방지할 수 있다.
스페이서들(150, 160) 중 폴딩 영역(FA)에 있는 스페이서(160)들 중에서 적어도 일부는 비폴딩 영역(NFA)에 있는 스페이서(150)들 중 적어도 일부와 구조가 다를 수 있다. 이때 폴딩 영역(FA)에는 이중 기능 스페이서(160)가 배치될 수 있다. 이중 기능 스페이서(160)는 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩 용이성 향상 및 휘도 감소 억제가 가능하게 할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 기판(101)은 특정 곡률 반경(radius of curvature)으로 접힐 수 있다. 이때 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)의 모양, 개수, 위치, 밀도 및 차지하는 면적 특징들 중에서 적어도 하나의 특징은 폴딩 영역(FA)에서 유연한(flexibe) 기판(101)의 특정 접힘 곡률 반경(folding radius of curvature)에 따라 결정될 수 있다.
구체적으로, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)와 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)는 구조 및 배치가 다를 수 있다.
비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)들 중에서 적어도 일부는 폴딩 축과 수직하는 방향으로 연장된 스페이서(150)의 특정 폭의 길이가 나머지 폭의 길이보다 가장 길게 구성될 수 있다. 즉, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)들 중 적어도 일부는 Y축 방향으로 연장되며, Y축 방향의 폭의 길이가 나머지 폭의 길이보다 가장 길게 구성될 수 있다.
폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)들 중 적어도 일부는 폴딩 축과 수직하는 방향으로 연장된 이중 기능 스페이서(160)의 특정 폭의 길이가 나머지 폭의 길이보다 가장 짧도록 구성될 수 있다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)들 중 적어도 일부는, 폴딩 축이 연장된 방향과 동일한 방향으로 연장된 이중 기능 스페이서(160)의 또 다른 폭의 길이가 가장 길게 구성될 수 있다. 즉, 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)들 중 적어도 일부는 폴딩 축 방향(X축 방향)을 따라 연장되거나 배열될 수 있다.
따라서 이중 기능 스페이서(160)는 가장 짧게 구성된 특정 폭과 교차하는 또 다른 폭의 길이가 가장 길게 구성될 수 있다. 이때 이중 기능 스페이서(160)의 가장 짧게 구성된 특정 폭을 단축이라고 할 수 있고, 이중 기능 스페이서(160)의 가장 길게 구성된 특정 폭을 장축이라고 할 수 있다. 따라서 이중 기능 스페이서(160)의 교차하는 장축과 단축은 서로 수직일 수 있다. 즉, 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)들 중 적어도 일부는 X 축 방향으로 연장되며, X축 방향의 폭이 가장 길게 구성되고, Y 축 방향의 폭이 가장 짧게 구성될 수 있다. 이때 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)는 외부 충격에 무너지지 않으면서 유기 발광층(132)을 보호해야 한다. 따라서 이중 기능 스페이서(160)의 Y축 방향의 폭의 길이는 예를 들어, 최소 2㎛ 이상되어야 한다. 또한 이중 기능 스페이서(160)의 높이는 봉지부(140)의 높이 이상되면 안된다. 예를 들면, 봉지부(140)의 높이가 3.5㎛일 때, 이중 기능 스페이서(160)의 높이는 3㎛ 이하가 될 수 있다.
유연한(flexible) 기판(101)은 폴딩 영역(FA)의 폴딩 축을 기준으로 특정 곡률 반경(radius of curvature)으로 폴딩(또는 접힘)될 수 있다. 이때 유연한(flexible) 기판(101)은 Y 축 방향으로 연신될 수 있다. 이때 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)들 중 적어도 일부는 특정 폭이 가장 짧게 구성될 수 있다. 이중 기능 스페이서(160)의 특정 폭은 유연한(flexible) 기판(101)이 폴딩되어 연신되는 방향과 동일한 방향의 폭이다. 즉, 이중 기능 스페이서(160)의 단축은 기판(101)이 특정 곡률 반경으로 폴딩될 때, 유연한 기판(101)이 연신되는 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 따라서 Y축 방향으로의 이중 기능 스페이서(160)의 연신은 최소화될 수 있다. 즉, 유연한 기판(101)이 폴딩 영역(FA)에 있는 폴딩 축을 기준으로 폴딩될 때, 이중 기능 스페이서의 연신은 최소화 될 수 있다. 이에 따라 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 이중 기능 스페이서(160)가 받는 폴딩 스트레스는 최소화될 수 있다.
폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)와 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)는 정테이퍼 스페이서 일 수 있다. 정테이퍼 스페이서는 일측면에서 보았을 때 사다리꼴 형상의 스페이서를 의미하며, 역스테이퍼 스페이서는 일측면에서 보았을 때 역사다리꼴 형상의 스페이서를 의미한다. 정테이퍼 스페이서는 역테이퍼 스페이서보다 스페이서 증착 공정 중에 발생하는 이물(Particle)이 최소화될 수 있다. 따라서 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)와 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)는 동일한 공정에서 정테이퍼 스페이서로 형성될 수 있다. 즉, 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)와 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)는 동일한 형상일 수 있다.
또한, 역사다리꼴 형상의 역테이퍼 스페이서는 사다리꼴 형상의 정테이퍼 스페이서보다 상부로 갈수록 면적은 증가하나, 스페이서의 두께가 얇아질 수 있다. 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 스페이서가 받는 폴딩 스트레스에 의해 역테이퍼 스페이서의 끝단은 파손될 수 있다. 따라서 역테이퍼 스페이서는 폴딩 스트레스에 의한 스페이서의 파손으로 이물을 발생시킬 수 있다. 정테이퍼 스페이서는 상부로 갈수록 끝단의 두께가 두꺼워지므로, 폴딩 스트레스에 의한 스페이서의 파손이 최소화될 수 있다. 따라서 정테이퍼 스페이서는 이물을 최소화시킬 수 있다. 폴딩 영역(FA)에 배치되는 이중 기능 스페이서(160)는 폴더블 표시 장치(100)를 일측면에서 보았을 때 사다리꼴 형상의 스페이서일 수 있다. 따라서 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)는 정테이퍼 스페이서로, 폴딩 스트레스는 최소화될 수 있다.
이중 기능 스페이서(160)의 가장 큰 밑각('')의 크기는, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)의 가장 큰 밑각(')의 크기보다 클 수 있다. 이때 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)의 상부면의 면적은 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)의 상부면의 면적보다 넓을 수 있다. 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 이중 기능 스페이서(160)의 상부면으로 폴딩 스트레스가 전달된다. 이때, 이중 기능 스페이서(160)가 단위 면적당 받는 폴딩 스트레스는 이중 기능 스페이서(160)의 상부면의 면적에 반비례한다. 따라서 이중 기능 스페이서(160)의 상부면의 면적이 넓을 수록 폴딩 스트레스를 분산할 수 있다. 즉, 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)의 상부면의 면적은, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)의 상부면의 면적보다 넓게 하여, 폴딩 스트레스가 분산될 수 있다. 이때 이중 기능 스페이서(160)는 폴딩 스트레스를 분산할 수 있는 구조라면, 상부면의 모양은 직사각형뿐만 아니라, 마름모 형상, 다각형의 모양도 가능하다.
따라서 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)는 폴딩 스트레스를 분산하거나, 또는 폴딩 스트레스가 최소화된 구조를 구비하여, 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 파손이 억제될 수 있다. 따라서 폴더블 표시 장치(100)는 폴딩 용이성이 향상될 수 있다.
또한 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)는 파손이 억제되므로, 스페이서 파손으로 발생하는 이물(Particle)을 최소화할 수 있다. 스페이서의 파손으로 발생하는 이물은 유기 발광층(132)으로 침투하여, 유기 발광층(132)의 높이를 변화시킬 수 있다. 또한 스페이서의 파손으로 발생하는 이물은 유기 발광층(132)에 자극을 가하여, 유기 발광(132)층을 파손시킬 수 있다. 유기 발광층(132)의 높이가 변하거나, 유기 발광층(132)이 파손될 경우, 폴더블 표시 장치(100)는 암점이 발생될 수 있다. 암점은 폴더블 표시 장치(100)의 불량이 될 수 있다. 따라서 폴딩 스트레스 감소에 따른 파손이 억제된 이중 기능 스페이서(160)는 이물을 최소화할 수 있다. 이에 따라 이물에 의한 유기 발광층(132)의 높이 변화나 유기 발광층(132)의 파손은 최소화될 수 있으므로, 암점 발생을 억제하여 폴더블 표시 장치(100)의 휘도 감소는 억제될 수 있다.
이때 폴더블 표시 장치(100)의 표시 영역(AA)에서 스페이서(150, 160)가 차지하는 면적은 예를 들어, 표시 영역(AA)의 전체 면적 대비 0.25% 내지 1.25%일 수 있다. 스페이서(150, 160)가 차지하는 면적은 화소의 크기, TFT의 배치, 스페이서의 배치 및 공정등 다양한 요소를 고려하여 결정될 수 있다.
구체적으로, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)가 차지하는 면적은 예를 들어, 표시 영역(AA) 전체 면적 대비 0.45% 내지 0.5%일 수 있다. 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)가 차지하는 면적은 예를 들어, 표시 영역(AA) 전체 면적 대비 0.45 내지 1% 이하일 수 있다. 즉, 폴딩 영역(FA)에 배치된 이중 기능 스페이서(160)가 차지하는 총 면적은 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)가 차지하는 총 면적의 2배를 넘지 않는다. 이때 표시 영역(AA)의 전체 면적에서 폴딩 영역(FA)에 배치되는 이중 기능 스페이서(160)가 차지하는 면적은, 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때 이중 기능 스페이서(160)가 받는 폴딩 스트레스 고려하여, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 스페이서(150)가 차지하는 면적보다 더 많은 면적을 차지할 수 있다.
이때 폴더블 표시 장치(100)의 각각의 화소의 크기는 다를 수 있다. 따라서 화소에 인접하게 배치된 이중 기능 스페이서(160)는, 화소의 크기를 고려하여 형성될 수 있다. 화소는 복수 개의 서브-화소들로 구성될 수 있고, 각 서브-화소 당 적어도 하나의 이중 기능 스페이서(160)가 대응될 수 있다. 이때 이중 기능 스페이서(160)의 크기가 작을 수록 인접한 서브-화소는 상대적으로 더 크게 형성될 수 있으므로, 폴더블 표시 장치(100)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서 이중 기능 스페이서(160)는, 폴딩 영역(FA)에서 이중 기능 스페이서(160)가 배치되는 면적에 크기가 작은 이중 기능 스페이서(160)의 밀도(또는 개수)를 증가시켜 배치될 수 있다. 즉, 동일 면적에 하나의 이중 기능 스페이서(160)를 형성하는 것 보다, 상대적으로 작은 이중 기능 스페이서(160)를 복수개 형성하여, 이중 기능 스페이서(160)의 밀도를 증가시킬 수 있다. 이에 따라 이중 기능 스페이서(160)가 받는 폴딩 스트레스는 최소화될 수 있으며, 이중 기능 스페이서(160)와 인접한 서브-화소의 크기는 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 폴더블 표시 장치(100)의 휘도를 향상킬 수 있다.
이때 이중 기능 스페이서(160)는, 예를 들어 아크릴(Acryl)계 재료, 폴리이미드(Polyimide), 폴리아마이드(Polyamide), 탄소화합물, 실리콘(Silicone)계 재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 뱅크(107) 상에 위치하는 이중 기능 스페이서(160)는 평탄화층(105)이 구비한 컨택홀 상에 위치할 수 있다. 평탄화층(105)이 구비한 컨택홀에는 애노드 전극(131)의 일 부가 위치하여 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 유기 발광층(132)에서 방출된 광이 컨택홀 내부에 위치하는 애노드 전극(131)의 일 부에 의해 난반사를 발생시킬 수 있다. 따라서 폴더블 표시 장치의(100) 컨택홀이 시인되거나, 광의 간섭으로 화소에서 암점이 발생될 수 있다. 이때 이중 기능 스페이서(160)의 일 부분은 평탄화층(105)이 구비한 컨택홀과 중첩될 수 있다. 또한, 이중 기능 스페이서(160)의 일 부분은 컨택홀에 위치하는 애노드 전극(131)의 일부와도 중첩될 수 있다. 따라서 이중 기능 스페이서(160)는 컨택홀을 차폐하여, 패널 내부 반사를 최소화시킬 수 있다. 이때, 하나의 이중 기능 스페이서(160)는 하나의 컨택홀 뿐만 아니라 이웃하는 화소에 있는 컨택홀도 차폐할 수 있다. 즉, 하나의 이중 기능 스페이서(160)가 복수 개의 컨택홀을 차폐할 수도 있다.
이에 따라 폴더블 표시 장치(100)의 컨택홀이 시인되거나, 광의 간섭에 의한 암점 발생을 최소화할 수 있으므로, 폴더블 표시 장치(100)의 휘도 감소 억제의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 스페이서의 배치를 나타낸 평면도이다. 도 3 내지 도 5는 폴더블 표시 장치가 구비하는 스페이서의 구조 및 배치만을 계략적으로 묘사한 평면도이다. 따라서 기타 구성 요소의 구성, 위치 및 물질 등은 전술한 본 발명에 따른 폴더블 표시 장치와 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
또한, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 비폴딩 영역(NFA)에 위치하는 스페이서는 제1 스페이서(150, 350)라 하고, 폴딩 영역(FA)에 위치하는 이중 기능 스페이서(160, 260)는 제2 스페이서(160, 260)라 하겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 뱅크층(107) 상에는 스페이서(150, 160)가 위치할 수 있다.
비폴딩 영역(NFA)에 위치하는 제1 스페이서(150)는 제1 폭(151)과 상기 제1 폭의 길이보다 더 긴 제2 폭(153)을 구비할 수 있다.
폴딩 영역(FA)에 위치하는 제2 스페이서(160)는 제3 폭(161)과 상기 제3 폭(161)의 길이보다 더 짧은 제4 폭(163)을 구비할 수 있다. 이때 제2 스페이서(160)의 제3 폭(161)이 연장된 방향은 제1 스페이서(150)의 제2 폭(153)이 연장된 방향과 교차할 수 있다. 즉, 제2 스페이서(160)는 제1 스페이서(150)의 제2 폭(153)이 연장된 방향과 교차하는 폭인, 제3 폭(161)의 길이가 더 길 수 있다. 이때 제2 폭(153)이 연장된 방향과 제3 폭(161)이 연장된 방향은 서로 직교할 수 있다.
기판(101)은 폴딩 영역(FA)에 있는 폴딩 축을 기준으로 폴딩되므로, Y 축 방향으로 연신될 수 있다. 이때 제2 스페이서(160)의 제4 폭(163)은 Y 축 방향으로 배열되므로, 제2 스페이서(160)는 제4 폭(163) 방향으로 연신될 수 있다. 이때 제2 스페이서(160)는 제4 폭(163) 방향으로 연신이 최소화 되도록, 제4 폭(163)이 폴딩 축과 직교하며, 제3 폭(161) 방향으로 연신이 최소화 되도록, 제3 폭(161)이 폴딩 축과 평행하는 구조이다. 이때 제2 스페이서(160)를 구성하는 제4 폭(163)의 길이는 제3 폭(161)의 길이보다 짧다. 따라서 제2 스페이서(160)는 기판(101)이 폴딩될 때 제4 폭(163) 방향으로 연신이 최소화될 수 있다. 즉, 제2 스페이서(160)는 기판(101)이 폴딩 축을 기준이 폴딩될 때, 연신이 최소화 되는 연신 최소화 배열 구조로 배치되어, 제2 스페이서(160)가 받는 폴딩 스트레스가 최소화될 수 있다. 따라서 폴딩 영역(FA)에 배치된 제2 스페이서(160)는 파손이 억제될 수 있으므로, 폴더블 표시 장치(100)는 폴딩 용이성이 향상될 수 있다.
또한 폴딩 영역(FA)에 배치된 제2 스페이서(160)의 파손이 억제되므로, 제2 스페이서(160) 파손으로 발생하는 이물을 최소화할 수 있다. 이에 따라 이물에 의한 유기 발광층(132)의 높이 변화나 유기 발광층(132)의 파손을 최소화할 수 있으므로, 암점 발생을 억제하여 폴더블 표시 장치(100)의 휘도 감소는 억제될 수 있다.
이때 비폴딩 영역(NFA)이 배치된 제1 스페이서(150)와 폴딩 영역(FA)에 배치된 제2 스페이서(160)는 동일한 형상일 수 있다. 구체적으로, 제2 스페이서(160)의 제3 폭(161)의 길이는 제1 스페이서(150)의 제2 폭(153)의 길이와 동일할 수 있다. 제2 스페이서(160)의 제4 폭(163)의 길이는 제1 스페이서(150)의 제1 폭(151)의 길이와 동일할 수 있다. 따라서 제1 스페이서(150)와 제2 스페이서(160)는 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 따라서 제1 스페이서(150)와 제2 스페이서(160) 형성 공정을 단순화시킬 수 있으므로, 공정의 반복으로 인한 스페이서 파손으로 발생하는 이물을 최소화할 수 있다.
도 4는 도 3과 비교하여 제2 스페이서의 구조만 다를 뿐, 나머지 구조는 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 폴딩 영역(FA)에 위치하는 제2 스페이서(260)는 제3 폭(261)과 상기 제3 폭의 길이보다 더 짧은 제4 폭(263)을 구비할 수 있다. 이때 제2 스페이서(260)의 제3 폭(261)의 길이는 제1 스페이서의 제1 폭(151)의 길이보다 길며, 제2 폭(153)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한 제2 스페이서(260)의 제4 폭(263)의 길이는 제1 스페이서(150)의 제 1폭(151)의 길이보다 길며, 제2 스페이서(160)의 제 3 폭(261)의 길이보다 짧을 수 있다. 즉, 제2 스페이서(260)의 제3 폭(261) 및 제4 폭(263)의 길이는 제1 스페이서(150)의 제1 폭(151)의 길이보다 길 수 있다. 따라서 제2 스페이서(260)의 상부면의 면적 제1 스페이서(150)의 상부면의 면적보다 넓을 수 있다. 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 제2 스페이서(260)의 상부면으로 폴딩 스트레스가 전달된다. 이때 제2 스페이서(260)의 상부면의 면적이 넓을 수록 폴딩 스트레스는 분산될 수 있다. 따라서 폴딩 영역(FA)에 배치된 제2 스페이서(260)의 파손이 억제될 수 있으므로, 폴더블 표시 장치(100)는 폴딩 용이성이 향상될 수 있다.
도 5는 도 4와 비교하여 제1 스페이서 구조만 다를 뿐, 나머지 구조는 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 비폴딩 영역(NFA)에 배치된 제1 스페이서(350)는 도 4에서 폴딩 영역(FA)에 배치된 제2 스페이서(260)와 동일한 형상일 수 있다. 구체적으로, 제1 스페이서(350)의 제2 폭(353)의 길이는 제2 스페이서(260)의 제3 폭(261)의 길이와 동일할 수 있다. 제1 스페이서(350)의 제1 폭(351)의 길이는 제2 스페이서(260)의 제4 폭(263)의 길이와 동일할 수 있다. 따라서 제1 스페이서(350)와 제2 스페이서(260)는 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 따라서 제1 스페이서(350)와 제2 스페이서(260) 형성 공정을 단순화시킬 수 있으므로, 공정의 반복으로 인한 스페이서 파손으로 발생하는 이물을 최소화할 수 있다.
또한, 제2 스페이서(260)의 상부면의 면적을 넓게 구성하여, 폴딩 스트레스를 분산시킬 수 있다. 따라서 폴딩 영역(FA)에 배치된 제2 스페이서(260)의 파손이 억제될 수 있으므로, 폴더블 표시 장치(100)는 폴딩 용이성이 향상될 수 있다.
위에 기재된 실시예들의 특징들은 다음과 같이 설명할 수도 있다.
본 발명은 접을 수 있는(foldable) 유연한(flexible) 기판; 상기 유연한 기판에 발광소자들로 이루어진 화소들(pixels)의 배열(array); 및 상기 화소들 사이에 위치하는 스페이서들(spacers)의 배열(array)을 포함하며, 상기 스페이서들 중에서 접힘 영역(folding area)에 있는 제 1 스페이서들은 비접힘 영역(non-folding area)에 있는 제 2 스페이서들과 그 모양, 개수, 위치, 밀도 및 차지하는 면적 특징들 중에서 적어도 하나의 특징이 다른 표시 장치를 제공한다.
상기 제 1 스페이서들 중에서 상기 접힘 영역의 접힘 축(folding axis)에 가까워질수록 그 모양, 개수, 위치, 밀도 및 차지하는 면적 특징들 중에서 적어도 하나의 특징이 다를 수 있다.
상기 화소들 각각은 복수 개의 서브-화소들로 구성되고, 각 서브-화소 당 하나의 제 1 스페이서가 대응되며, 각 서브-화소의 크기에 따라 대응되는 제 1 스페이서의 크기가 다를 수 있다.
상기 접힘 영역이 내향 접힘(inward folding)일 경우에는 상기 접힘 축에 인접한 제 1 스페이서들의 크기가 상기 접힘 축에서 멀리있는 제 1 스페이서들의 크기 보다 더 작을 수 있다.
상기 접힘 영역 외향 접힘(outward folding)일 경우에는 상기 접힘 축에 인접한 제 1 스페이서들의 크기가 상기 접힘 축에서 멀리있는 제 1 스페이서들의 크기 보다 더 클 수 있다.
또한, 위에 기재된 실시예들의 특징들은 다음과 같이 설명할 수도 있다.
본 발명은 접을 수 있는(foldable) 유연한(flexible) 기판; 상기 유연한 기판에 발광소자들로 이루어진 화소들(pixels)의 배열(array); 및 상기 화소들 사이에 위치하는 스페이서들(spacers)의 배열(array)을 포함하며, 상기 스페이서들 중에서 접힘 영역(folding area)에 있는 제 1 스페이서들 중에서 적어도 일부는 비접힘 영역(non-folding area)에 있는 제 2 스페이서들 중 적어도 일부와 구조가 다른 표시 장치를 제공 한다.
상기 제 1 스페이서들의 모양, 개수, 위치, 밀도 및 차지하는 면적 특징들 중에서 적어도 하나의 특징은 상기 접힘 영역에서 상기 유연한 기판의 특정 접힘 곡률 반경(folding radius of curvature)에 따라 결정될 수 있다.
상기 제 1 스페이서들 중에서 적어도 일부는 접힘 축(folding axis) 방향을 따라 연장되거나 배열될 수 있다.
상기 제 1 스페이서들이 차지하는 총 면적과 밀도는 상기 제 2 스페이서들이 차지하는 총 면적과 밀도의 2배가 넘지 않는다.
상기 화소들 각각은 복수 개의 서브-화소들로 구성되고, 각 서브-화소 당 하나의 제 1 스페이서가 대응되며, 제 1 스페이서 각각의 크기는 2㎛ 이상이고 높이는 3㎛ 이하이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 폴더블 표시 장치
110: 유기 발광 표시 패널
120: 박막 트랜지스터
130: 유기 발광 소자
140: 봉지부
150, 350: 스페이서(또는 제1 스페이서)
160, 260: 이중 기능 스페이서(또는 제2 스페이서)
110: 유기 발광 표시 패널
120: 박막 트랜지스터
130: 유기 발광 소자
140: 봉지부
150, 350: 스페이서(또는 제1 스페이서)
160, 260: 이중 기능 스페이서(또는 제2 스페이서)
Claims (11)
- 복수의 화소가 배열되어 영상을 표시하는 표시 영역을 포함하는 기판;
상기 기판 상에서 상기 복수의 화소 각각에 배치되는 복수의 박막 트랜지스터;
상기 복수의 박막 트랜지스터 상에 배치된 평탄화층;
상기 평탄화층 상에 배치되고 상기 평탄화층에 형성된 컨택홀에 의해 상기 박막 트랜지스터와 연결된 애노드;
상기 평탄화층 상에 위치하며, 상기 애노드의 외곽 일부 및 상기 평탄화층에 형성된 상기 컨택홀을 덮는 뱅크;
상기 애노드 상에 배치된 유기 발광층;
상기 뱅크 상에서 상기 복수의 화소 사이에 배치되는 스페이서; 및
상기 뱅크 및 상기 스페이서 상에 배치된 캐소드를 포함하고,
상기 기판은 폴딩 축이 있는 영역인 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역의 양측에 위치하며 상기 폴딩 영역으로부터 연장된 영역인 비폴딩 영역을 더 포함하고,
상기 스페이서는 상기 비폴딩 영역에 위치하는 제1 스페이서 및 상기 폴딩 영역에 위치하는 제2 스페이서를 포함하고,
상기 제1 스페이서의 상부면의 면적과 상기 제2 스페이서의 상부면의 면적은 서로 다른, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판은,
상기 표시 영역의 외측에 배치되는 비표시 영역을 더 포함하고,
상기 비폴딩 영역은 상기 표시 영역의 일부와 상기 비표시 영역의 일부가 배치된 제1 비폴딩 영역 및 상기 표시 영역의 다른 일부와 상기 비표시 영역의 다른 일부가 배치된 제2 비폴딩 영역을 포함하는, 폴더블 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 비폴딩 영역에 배치된 표시 영역의 일부의 면적과 상기 제2 비폴딩 영역에 배치된 표시 영역의 다른 일부의 면적은 동일하고,
상기 제1 비폴딩 영역에 배치된 비표시 영역의 일부의 면적과 상기 제2 비폴딩 영역에 배치된 비표시 영역의 다른 일부의 면적은 서로 상이한, 폴더블 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 캐소드 상에 배치되는 봉지부를 더 포함하고,
상기 폴더블 표시 장치의 폴딩 시 상기 제1 비폴딩 영역에 배치되는 봉지부와 상기 제2 비폴딩 영역에 배치되는 봉지부는 서로 마주보도록 배치되는, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 캐소드는 상기 뱅크의 측면 및 상면과 상기 스페이서의 측면 및 상면을 덮도록 배치되는, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 뱅크는 상기 애노드를 노출하는 홀을 포함하고,
상기 유기 발광층은 상기 홀에 배치되는, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 뱅크 상에 배치된 상기 스페이서의 폭은 상기 뱅크의 폭보다 작은, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 스페이서는 제1 폭과 상기 제1 폭의 길이보다 길이가 더 긴 제2 폭을 구비하고,
상기 제2 스페이서는 상기 제2 폭이 연장된 방향과 교차하도록 연장된 방향의 길이가 더 긴 제3 폭과 상기 제3 폭의 길이보다 더 짧은 제4 폭을 구비하여 파손(crack)이 억제되고,
상기 제2 스페이서는, 연신 최소화 배열 구조로 배치되어, 상기 기판이 상기 폴딩 축을 기준으로 폴딩되고,
상기 연신 최소화 배열 구조는, 상기 제2 스페이서가 상기 제4 폭의 길이 방향으로 연신이 최소화되도록 상기 제4 폭이 상기 폴딩 축과 직교하는 구조인, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 스페이서는, 상기 폴더블 표시 장치의 일측면에서 보았을 때 사다리꼴 형상인, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시 영역에서 상기 유기 발광 소자를 구동하기 위해 배치되는 커패시터를 더 포함하는, 폴더블 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 스페이서의 상부면의 면적은 상기 제2 스페이서의 상부면의 면적보다 큰, 폴더블 표시 장치.
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