KR102656842B1 - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판, 및 박막 트랜지스터 어레이를 포함한다. 박막 트랜지스터 어레이는 플렉서블 기판 상에 구비되며, 박막 트랜지스터, 유기발광 다이오드, 무기막들, 및 유기막들을 갖는다. 무기막들 중 적어도 어느 하나는 플렉서블 기판의 측면에서 노출된다. 유기막들 중 적어도 어느 하나는 플렉서블 기판의 측면에서 노출된 무기막 상에 위치하며, 플렉서블 기판의 측면에서 노출된다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 전계발광 표시장치(Electroluminescent Display), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
그 중 전계발광 표시장치는 자발광소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, 전계발광 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. 전계발광 표시장치는 대화면 양산 기술 수준까지 공정 기술이 발전되어 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다.
전계발광 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. 전계발광 표시장치는 발광재료의 종류, 발광방식, 발광구조, 구동방식 등에 따라 다양하게 나뉘어질 수 있다. 전계발광 표시장치는 발광방식에 따라 형광발광, 인광발광으로 나뉠 수 있고, 발광구조에 따라 전면발광(Top Emission) 구조와 배면발광 (Bottom Emission) 구조로 나뉘어질 수 있다. 또한, 전계발광 표시장치는 구동방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED)와 AMOLED(Active Matrix OLED)로 나뉘어질 수 있다.
최근, 플렉서블 표시장치가 상용화되었다. 플렉서블 표시장치는 플라스틱 OLED가 형성된 표시패널의 화면 상에 입력 영상을 재현할 수 있다. 플라스틱 OLED는 휘어질 수 있는 플라스틱 기판 상에 형성된다. 플렉서블 표시장치는 다양한 디자인 구현이 가능하고 휴대성과 내구성에 장점이 있다. 플렉서블 표시장치는 벤더블(Bendable) 표시장치, 폴더블(Folderable) 표시장치, 롤러블(Rollable) 표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 플렉서블 표시장치는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기뿐만 아니라 TV(Television), 자동차 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 적용될 수 있고 그 응용 분야가 확대되고 있다.
도 1은 복수 개의 표시 패널을 형성하기 위한 원장 기판을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 원장 기판(혹은 모기판, mother substrate, MS)은 공정의 편의상 복수 개의 표시 패널(PNL)을 동시에 제조하기 위한 기판이다. 원장 기판(MS) 상에 복수 개의 표시 패널(PNL)들을 구성하는 소자들이 동시에 형성되며, 각 표시 패널(PNL)들은 컷팅(cutting) 공정을 통하여 개별적으로 분리된다. 컷팅 공정은 스크라이빙(scribing) 공정 또는 레이저(laser) 공정을 포함할 수 있다. 셀 단위로 분리된 표시 패널(PNL)들은 각각 플렉서블 표시장치로 구현된다.
본 발명의 목적은, 컷팅 공정 시 플렉서블 기판의 끝단에 위치하는 무기막에 크랙이 발생하는 것을 방지함으로써 제품의 신뢰성 및 안정성을 확보한 플렉서블 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판, 및 박막 트랜지스터 어레이를 포함한다. 박막 트랜지스터 어레이는 플렉서블 기판 상에 구비되며, 박막 트랜지스터, 유기발광 다이오드, 무기막들, 및 유기막들을 갖는다. 무기막들 중 적어도 어느 하나는 플렉서블 기판의 측면에서 노출된다. 유기막들 중 적어도 어느 하나는 플렉서블 기판의 측면에서 노출된 무기막 상에 위치하며, 플렉서블 기판의 측면에서 노출된다.
본 발명은 플렉서블 기판의 끝단에 위치하는 무기막 상에, 박막 트랜지스터 어레이로부터 연장된 유기막을 위치시킨다. 이에 따라, 본 발명은, 컷팅 공정이 수행되는 경우 컷팅 수단에 의해 무기막에 직접적인 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 외력을 완충 및 분산하여 무기막에 미세 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은, 무기막 위에 유기막을 배치함으로써 중립면(neutral plane)의 위치를 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 패널 변형에 기인하여 무기막에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 복수 개의 표시 패널을 형성하기 위한 원장 기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 표시 패널의 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 표시 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6은 플렉서블 표시장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 의한 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 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. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
도 2는 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 3은 도 2에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 4는 표시 패널의 단면 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치(10)는 디스플레이 구동 회로, 표시 패널(DIS)을 포함한다.
디스플레이 구동 회로는 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 표시 패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 배선들(D1~Dm)에 공급된다. 게이트 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트 신호를 게이트 배선들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시 패널(DIS)의 픽셀들을 선택한다.
타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 데이터 구동회로(12)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다.
호스트 시스템(19)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(19)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시 패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(19)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송한다.
표시 패널(DIS)은 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 데이터 배선들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트 배선들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 자발광 소자인 OLED를 포함한다.
도 3을 더 참조하면, 표시 패널(DIS)에는 다수의 데이터 배선들(D)과, 다수의 게이트 배선들(G)이 교차되고, 이 교차영역마다 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀 각각은 OLED, OLED에 흐르는 전류량을 제어하는 구동 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT라 함)(DT), 구동 TFT(DT)의 게이트-소스간 전압을 셋팅하기 위한 프로그래밍부(SC)를 포함한다.
프로그래밍부(SC)는 적어도 하나 이상의 스위치 TFT와, 적어도 하나 이상의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 스위치 TFT는 게이트 배선(G)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 온 됨으로써, 데이터 배선(D)으로부터의 데이터전압을 스토리지 커패시터의 일측 전극에 인가한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터에 충전된 전압의 크기에 따라 OLED로 공급되는 전류량을 제어하여 OLED의 발광량을 조절한다. OLED의 발광량은 구동 TFT(DT)로부터 공급되는 전류량에 비례한다. 이러한 픽셀은 고전위 전압원(EVDD)과 저전위 전압원(EVSS)에 연결되어, 도시하지 않은 전원 발생부로부터 각각 고전위 전원 전압과 저전위 전원 전압을 공급받는다. 픽셀을 구성하는 TFT들은 p 타입으로 구현되거나 또는, n 타입으로 구현될 수 있다. 또한, 픽셀을 구성하는 TFT들의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있다. OLED는 애노드 전극(ANO), 캐소드 전극(CAT), 및 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT) 사이에 개재된 유기 화합물층을 포함한다. 애노드 전극(ANO)은 구동 TFT(DT)와 접속된다.
도 4를 참조하면, 플렉서블 표시장치는 박막 트랜지스터 어레이를 갖는 플라스틱 기판(SUB)을 포함한다. 플라스틱 기판(SUB)은 PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PAR(polyarylate), PSF(polysulfone), COC(ciclic-olefin copolymer) 등의 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 유연한 특성을 갖는다.
박막 트랜지터 어레이는 다수의 픽셀(P)로 이루어진 표시 영역(AA)을 포함한다. 다수의 픽셀(P)은 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G)을 발광하는 서브 픽셀들로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 픽셀(P)은 백색(W)을 발광하는 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다.
플렉서블 표시장치는 봉지(encapsulation)층(EN)을 더 포함한다. 봉지층(EN)은 박막 트랜지스터 어레이 상에 위치한다. 봉지층(EN)은 픽셀(P)들 내부로 유입될 수 있는 수분이나 산소를 차단하기 위해, 픽셀(P)들을 커버할 수 있도록 구비된다. 봉지층(EN)은 금속 물질을 포함한다. 봉지층(EN)은 FSM(Face Seal Metal)으로 지칭될 수 있다. 일 예로, 봉지층(EN)은 열 팽창계수가 낮은 철(Fe), 니켈(Ni) 합금인 인바(invar)로 이루어질 수 있다. 봉지층(EN)은 접착층(ADL)을 통해 플라스틱 기판(SUB) 상에 합착될 수 있다. 접착층(ADL)은 픽셀(P)들을 감싸도록 구비될 수 있다.
봉지층(EN)은 금속 물질을 포함하기 때문에, 봉지층(EN)이 컷팅 라인에 위치하는 경우 컷팅 공정이 원할하게 수행되지 못할 수 있다. 따라서, 컷팅 공정이 용이하게 수행될 수 있도록, 봉지층(EN)은 플렉서블 기판(SUB)의 끝단으로부터 소정 간격 내측에 위치하는 것이 바람직하다.
도 5 및 도 6은 플렉서블 표시장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 영상 정보를 표시하는 표시 영역(AA)과, 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비 표시 영역(NA)으로 구분된 플렉서블 기판(SUB)을 포함한다.
표시 영역(AA)에는 매트릭스 방식으로 배열된 복수 개의 픽셀(P)들이 배열된다. 각 픽셀(P)에는 유기발광 다이오드(OLE)와 유기발광 다이오드(OLE)를 구동하기 위한 박막 트랜지스터들(ST, DT)이 배치된다. 박막 트랜지스터들(ST, DT)은 픽셀(P)의 일측 부에 정의된 박막 트랜지스터 영역(TA)에 형성될 수 있다. 유기발광 다이오드(OLE)는 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT) 그리고, 두 전극들 사이에 개재된 유기발광층(OL)을 포함한다.
비 표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)을 구동하기 위한 구동부(IC)가 구비될 수 있다. 구동부(IC)는 데이터 배선(미도시)들에 화상 정보에 해당하는 신호를 공급하기 위한 데이터 구동회로와, 게이트 배선(미도시)들에 스캔 신호를 공급하기 위한 게이트 구동회로를 포함할 수 있다. 게이트 구동회로는 GIP(Gate-driver In Panel) 회로의 방식에 따라 플렉서블 기판(SUB)의 비 표시 영역(NA) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 6을 더 참조하면, 박막 트랜지스터 영역에는, 스위칭 박막 트랜지스터(ST)와 구동 박막 트랜지스터(DT)가 형성된다. 스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역에 형성되어, 픽셀을 선택하는 기능을 한다. 구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)에 의해 선택된 픽셀의 유기발광 다이오드(OLE)를 구동하는 기능을 한다.
박막 트랜지스터(ST, DT)의 구조는 이하 설명되는 구조에 한정되는 것은 아니다. 즉, 박막 트랜지스터(ST, DT)는 실리콘 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터(ST, DT)로 구현될 수 있고, 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터(ST, DT)로 구현될 수도 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 픽셀 내의 구동 박막 트랜지스터에 적용할 수 있다. 한편, 산화물 반도체는 IGZO와 같은 아연 산화물 반도체를 예로 들 수 있으며, 오프-전류가 낮으므로, 온(On) 시간이 짧고 오프(Off) 시간을 길게 유지하는 스위칭 박막 트랜지스터에 적합할 수 있다. 또한, 오프 전류가 작으므로 픽셀의 전압 유지 기간이 길어서 저속 구동 및/또는 저 소비 전력을 요구하는 표시장치에 적합하다. 또한, 본 발명에 의한 박막 트랜지스터(ST, DT)는, 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조, 탑 게이트(Top Gate) 구조, 이중 게이트 (Double Gate) 구조 등 다양한 구조로 구현될 수 있다.
박막 트랜지스터(ST, DT)는, 플렉서블 기판(SUB) 상에 형성된 반도체층(SA, DA), 게이트 전극(SG, DG), 소스 전극(SS, DS) 및 드레인 전극(SD, DD)을 포함한다.
플렉서블 기판(SUB) 상에는 게이트 전극(SG, DG)이 위치한다. 게이트 전극(SG, DG)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금의 단층이나 다층으로 이루어질 수 있다.
게이트 전극(SG, DG) 상에는 게이트 절연막(GI)이 위치한다. 게이트 절연막(GI)은 게이트 전극(SG, DG)을 절연시키는 것으로, 무기 물질을 포함한다. 예를 들어, 게이트 절연막(GI)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 공정의 편의상 원장 기판(MS, 도 1) 전면(全面)에 넓게 형성된다.
게이트 절연막(GI) 상에는 반도체층(SA, DA)이 위치한다. 반도체층(SA, DA) 중 게이트 전극(SG, DG)과 중첩된 일부 영역은 채널로 정의된다.
반도체층(SA, DA) 상에는 일정 간격을 두고 대향 하는 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD)이 배치된다. 소스 전극(SS, DS)은 반도체층(SA, DA)의 일측과 접촉되며, 드레인 전극(SD, DD)은 반도체층(SA, DA)의 타측과 접촉된다. 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD)은 단일층 또는 다층으로 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, 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD)이 다층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴, 몰리브덴/알루미늄 또는 티타늄/알루미늄의 2중층이거나 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 티타늄/알루미늄/티타늄의 3중층으로 이루어질 수 있다.
박막 트랜지스터(ST, DT) 상에는 패시베이션막(PAS)이 위치한다. 패시베이션막(PAS)은 박막 트랜지스터(ST, DT)를 보호하는 것으로 무기 물질을 포함한다. 예를 들어, 패시베이션막(PAS)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있다. 패시베이션막(PAS)은 공정의 편의상 원장 기판(MS, 도 1) 전면에 넓게 형성된다.
패시베이션막(PAS) 상에는 오버 코트층(OC)이 위치한다. 오버 코트층(OC)은 하부의 단차를 평탄화하는 것으로, 포토아크릴(photo acryl), 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene resin), 아크릴레이트계 수지(acrylate) 등의 유기 물질로 이루어질 수 있다.
오버 코트층(OC) 상에는, 유기발광 다이오드(OLE)가 위치한다. 유기발광 다이오드(OLE)는 애노드 전극(ANO), 유기 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CAT)을 포함한다. 보다 자세하게, 오버 코트층(OC) 상에 애노드 전극(ANO)이 위치한다. 애노드 전극(ANO)은 패시베이션막(PAS)과 오버 코트층(OC)를 관통하는 콘택홀을 통해 박막트랜지스터(DT)의 일부 예를 들어, 드레인 전극(DD)의 일부에 접속된다. 애노드 전극(ANO)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 등의 투명도전물질로 이루어져 투과 전극으로 기능할 수 있고, 반사층을 더 포함하여 반사 전극으로 기능할 수 있다. 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. 즉, 애노드 전극(ANO)의 구성 물질은, 발광 방식에 대응하여 선택될 수 있다.
애노드 전극(ANO)을 포함하는 플라스틱 기판(SUB) 상에는, 픽셀을 구획하는 뱅크층(BN)이 위치한다. 뱅크층(BN)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기 물질로 이루어질 수 있다.
뱅크층(BN)에 의해 노출된 애노드 전극(ANO) 상에는 유기 발광층(OL)이 위치한다. 유기 발광층(OL)은 전자와 정공이 결합하여 발광하는 층으로, 유기 발광층(OL)과 애노드 전극(ANO) 사이에 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 유기 발광층(OL) 상에 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
유기 발광층(OL) 상에 캐소드 전극(CAT)이 위치한다. 캐소드 전극(CAT)은 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은, 광이 투과될 수 있을 정도로 얇은 두께로 이루어져 투과 전극으로 기능할 수 있고, 광이 반사될 수 있을 정도로 두꺼운 두께로 이루어져 반사 전극으로 기능할 수 있다. 즉, 캐소드 전극(CAT)의 구성 물질은, 발광 방식에 대응하여 선택될 수 있다.
이와 같은 복수 개의 표시패널을 하나의 원장 기판(MS, 도 1)을 이용하여 동시에 제조하는 경우, 복수 개의 표시 패널을 개별적으로 분리하기 위한 컷팅 공정이 수행된다. 컷팅 공정은 스크라이빙 공정 및 레이저 공정 등을 포함할 수 있다. 인접하는 표시 패널 사이에는 컷팅 라인(CL)이 형성되며, 각 표시 패널은 컷팅 라인(CL)을 따라 절단되어 개별적인 플렉서블 표시장치로 구현될 수 있다.
이때, 컷팅 라인(CL)에 위치하는 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막에는, 컷팅 공정 시 제공되는 외력에 의해 미세 크랙(crack)이 발생할 수 있다. 예를 들어, 스크라이빙 공정 시, 외부에 노출된 게이트 절연막(GI) 및/또는 패시베이션막(PAS)은 타발 수단에 직접 맞닿아 가압될 수 있고, 그 충격에 의해 크랙이 발생할 수 있다.
발생한 미세 크랙은 외부 충격이나 패널 변형에 의해 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)을 따라 내부로 전파(SP)될 수 있다. 패널 변형은, 감거나(rolling) 접는(folding) 동작에 의해 표시 패널의 형상이 변형되는 것을 의미한다. 내부로 전파(SP)된 크랙은, 박막 트랜지스터(ST, DT)와 같은 소자에 크랙을 발생시키는 등 손상을 줄 수 있고, 수분 및 산소의 유입 경로가 되어 박막 트랜지스터(ST, DT)와 같은 소자를 열화시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 패널에 흑점 및 흑선 얼룩이 발생하는 등 화질 불량이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막을 컷팅 라인(CL)에 중첩되지 않고, 컷팅 라인(CL) 내측에 위치하도록 패턴하는 방법을 고려해볼 수 있다. 이 경우, 무기막에 미세 크랙이 발생하는 것을 방지할 수는 있겠으나, 패터닝을 위한 별도의 추가 공정이 요구되기 때문에 제조 시간 및 제조 비용이 상승하고 불량 발생률이 증가하여 제조 수율이 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 플렉서블 표시장치는, 유기 물질을 포함하는 유기막을 컷팅 라인(CL)에 위치하는 무기막을 커버 할 수 있도록 연장 배치하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예는 유기 물질을 포함하는 유기막을 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막에 대응되도록 원장 기판(MS, 도 1) 전면에 넓게 형성하는 것을 특징으로 한다.
후술하겠으나, 컷팅 라인(CL)에 위치하는 무기막은, 박막 트랜지스터 어레이에 구비된 신호 배선들과 전극들을 절연시키는 무기막이 플렉서블 기판의 끝단에까지 연장된 것으로, 게이트 절연막과 패시베이션막을 구성하는 물질 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 컷팅 라인(CL)에 위치하는 무기막은, 박막 트랜지스터 어레이에 구비되어 신호 배선들 및 전극들을 절연 및 보호하는 절연막이라면 모두 포함될 수 있다.
또한, 컷팅 라인(CL)에 위치하는 유기막은, 박막 트랜지스터 어레이에 구비된 신호 배선들과 전극들을 절연시키는 유기막이 플렉서블 기판의 끝단에까지 연장된 것으로, 오버 코트층(OC) 및 뱅크층(BN)을 구성하는 물질 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 컷팅 라인(CL)에 위치하는 유기막은, 박막 트랜지스터 어레이에 구비되어 신호 배선들 및 전극들을 절연 및 보호하는 절연막이라면 모두 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 컷팅 라인(CL)에 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막이 위치하고, 그 위에 무기물질에 비해 변형률이 크며 내충격성이 강한 유기막이 위치한다. 유기막은 무기막 위에 구비되어, 컷팅 공정 시 컷팅 수단과 무기막의 직접 접촉을 차단할 수 있고, 컷팅 공정 시 제공되는 외력을 완충할 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예는, 컷팅 라인(CL)에까지 연장 배치된 유기막을 더 포함함으로써, 컷팅 공정 시 컷팅 수단에 의해 무기막에 직접적인 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 외력을 완충 및 분산하여 무기막에 미세 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 무기막 위에 유기막을 배치함으로써 중립면(neutral plane)의 위치를 제어할 수 있고, 이에 따라 패널 변형에 기인하여 무기막에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 무기막 위에 적어도 하나의 유기막을 선택적으로 배치하여 무기막에 중립면이 위치하도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 패널 변형 시 인장 응력(tensile stress)을 받는 경우 압축 응력(compressive stress)을 받는 경우에 비해 크랙 발생에 더욱 취약하기 때문에, 무기막 위에 적어도 하나의 유기막을 선택적으로 배치하여 패널 변형 시 무기막에 압축 응력이 제공되도록 제어할 수 있다.
<제1 실시예>
도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 플렉서블 표시장치는 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막에 대응되도록 원장 기판(MS, 도 1) 전면에 넓게 형성된 오버 코트층(OC)을 포함한다. 따라서, 원장 기판을 셀 단위로 분리하는 경우, 플렉서블 기판(SUB), 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 및 오버 코트층(OC)이 함께 컷팅된다.
셀 단위로 분리된 표시 패널 각각은, 표시 영역(AA) 및 비 표시 영역(NA)을 커버하도록 플렉서블 기판(SUB)의 끝단까지 연장된 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 및 오버 코트층(OC)을 포함한다. 이에 따라, 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 및 오버 코트층(OC)은 플렉서블 기판(SUB)의 측면에서 노출되며, 유기막인 오버 코트층(OC)은 플렉서블 기판(SUB)의 끝단에서 가장 상층에 위치한다.
이와 같은 표시 패널로 구현된 플렉서블 표시장치는 컷팅 공정 시 무기막(GI, PAS)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있어 제품의 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있는 이점을 갖는다.
<제2 실시예>
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 플렉서블 표시장치는 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막에 대응되도록 원장 기판(MS, 도 1) 전면에 넓게 형성된 뱅크층(BN)을 포함한다. 따라서, 원장 기판을 셀 단위로 분리하는 경우, 플렉서블 기판(SUB), 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 및 뱅크층(BN)이 함께 컷팅된다.
셀 단위로 분리된 표시 패널 각각은, 표시 영역(AA) 및 비 표시 영역(NA)을 커버하도록 플렉서블 기판(SUB)의 끝단까지 연장된 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 및 뱅크층(BN)을 포함한다. 이에 따라, 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 및 뱅크층(BN)은 플렉서블 기판(SUB)의 측면에서 노출되며, 유기막인 뱅크층(BN)은 플렉서블 기판(SUB)의 끝단에서 가장 상층에 위치한다.
이와 같은 표시 패널로 구현된 플렉서블 표시장치는 컷팅 공정 시 무기막(GI, PAS)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있어 제품의 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있는 이점을 갖는다.
<제3 실시예>
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 플렉서블 표시장치는 게이트 절연막(GI) 및 패시베이션막(PAS)과 같은 무기막에 대응되도록 원장 기판(MS, 도 1) 전면에 넓게 형성된 오버 코트층(OC), 및 뱅크층(BN)을 포함한다. 따라서, 원장 기판을 셀 단위로 분리하는 경우, 플렉서블 기판(SUB), 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 오버 코트층(OC), 및 뱅크층(BN)이 함께 컷팅된다.
셀 단위로 분리된 표시 패널 각각은, 표시 영역(AA) 및 비 표시 영역(NA)을 커버하도록 플렉서블 기판(SUB)의 끝단까지 연장된 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 오버 코트층(OC), 및 뱅크층(BN)을 포함한다. 이에 따라, 게이트 절연막(GI), 패시베이션막(PAS), 오버 코트층(OC), 및 뱅크층(BN)은 플렉서블 기판(SUB)의 측면에서 노출되며, 유기막인 오버 코트층(OC) 및 뱅크층(BN)은 플렉서블 기판(SUB)의 끝단에서 가장 상층에 위치한다.
이와 같은 표시 패널로 구현된 플렉서블 표시장치는 컷팅 공정 시 무기막(GI, PAS)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있어 제품의 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있는 이점을 갖는다.
<제4 실시예>
도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 의한 플렉서블 표시장치는, GIP 형태로 구현된 게이트 구동회로(GIP)를 포함할 수 있다. 이 경우, 게이트 구동회로(GIP)는 비 표시 영역(NA)에 위치하기 때문에 컷팅 라인(CL)과 매우 인접하게 배치된다. 따라서, 게이트 구동회로(GIP)는 무기막(GI, PAS)을 따라 전파된 크랙에 의해 불량이 발생하기 쉽다. 본 발명의 바람직한 실시예는, 게이트 구동회로(GIP)를 덮으며 플렉서블 기판(SUB)의 끝단까지 연장되는 유기막(OC)을 포함함으로써, 제품의 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있는 이점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
SUB : 플렉서블 기판 ST, DT : 박막 트랜지스터
OLE : 유기발광 다이오드 GI : 게이트 절연막
PAS : 패시베이션막 OC : 오버 코트층
BN : 뱅크층 CL : 컷팅 라인

Claims (11)

  1. 플렉서블 기판; 및
    상기 플렉서블 기판 상에 구비되며, 박막 트랜지스터, 유기발광 다이오드, 무기막들, 및 유기막들을 갖는 박막 트랜지스터 어레이를 포함하고,
    상기 무기막들 중 적어도 어느 하나는 상기 박막 트랜지스터의 전극과 접촉하고 상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되며,
    상기 유기막들 중 적어도 어느 하나는 상기 적어도 하나의 무기막 상에 위치하며, 상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 플렉서블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 어레이는,
    게이트 전극;
    상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막;
    상기 게이트 절연막 상에 위치하며, 상기 게이트 전극과 일부 중첩된 반도체층;
    상기 반도체층 상에 위치하며, 상기 반도체층의 일측 및 타측에 각각 접촉된 소스 전극 및 드레인 전극;
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮는 패시베이션막;
    상기 패시배이션막을 덮는 오버 코트층; 및
    상기 오버 코트층 상에 위치하며, 상기 패시베이션막과 상기 오버 코트층을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉되는 제1 전극;
    상기 제1 전극의 일부를 노출하는 뱅크층;
    상기 뱅크층에 노출된 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 무기막은,
    상기 게이트 절연막 및 패시베이션막 중 어느 하나 이상인 플렉서블 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 유기막은,
    상기 오버 코트층인 플렉서블 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 유기막은,
    상기 뱅크층인 플렉서블 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 유기막은,
    적층된 상기 오버 코트층 및 상기 뱅크층인 플렉서블 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 어레이 상에 위치하는 봉지층을 더 포함하고,
    상기 봉지층은,
    금속 물질을 포함하며, 상기 플렉서블 기판의 끝단으로부터 내측으로 소정 간격 이격되어 위치하는 플렉서블 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판 상에 GIP(Gate-driver In Panel) 형태로 구비된 게이트 구동회로를 더 포함하고,
    상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 유기막은,
    상기 게이트 구동회로를 덮는 플렉서블 표시장치.
  9. 유기발광 다이오드 및 상기 유기발광 다이오드와 연결된 박막 트랜지스터가 구비된 플렉서블 기판을 포함하는 플렉서블 표시장치에 있어서,
    상기 플렉서블 기판 상에 위치하며, 상기 플렉서블 기판의 끝단까지 연장되고, 상기 박막 트랜지스터의 전극과 접촉하는 적어도 하나의 무기막; 및
    상기 무기막 상에 위치하며, 상기 플렉서블 기판의 끝단까지 연장되는 적어도 하나의 유기막을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유기막은,
    상기 플렉서블 기판의 끝단에서 가장 상층에 위치하는 플렉서블 표시장치.
  11. 플렉서블 기판; 및
    상기 플렉서블 기판 상에 구비되며, 박막 트랜지스터, 유기발광 다이오드, 무기막들, 및 유기막들을 갖는 박막 트랜지스터 어레이를 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터 어레이는: 게이트 전극; 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 위치하며, 상기 게이트 전극과 일부 중첩된 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하며, 상기 반도체층의 일측 및 타측에 각각 접촉된 소스 전극 및 드레인 전극; 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮는 패시베이션막; 상기 패시배이션막을 덮는 오버 코트층; 상기 오버 코트층 상에 위치하며, 상기 패시베이션막과 상기 오버 코트층을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉되는 제1 전극; 상기 제1 전극의 일부를 노출하는 뱅크층; 상기 뱅크층에 노출된 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층; 및 상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 무기막들 중 적어도 어느 하나는 상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되며,
    상기 유기막들 중 적어도 어느 하나는 상기 적어도 하나의 무기막 상에 위치하며, 상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되고,
    상기 플렉서블 기판의 측면에서 노출되는 유기막은 상기 오버 코트층 또는 상기 뱅크층 중 어느 하나인, 플렉서블 표시장치.
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