KR20130049079A - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명은 화상을 표시하는 표시부와, 표시부의 바깥으로 구획되는 비표시부를 가지며, 표시부에 전기적 신호를 입력하기 위한 적어도 하나의 패드가 형성된 기판;과, 패드에 대하여 전기적으로 연결되는 회로 단자가 형성된 회로 기판;을 포함하되, 기판 상에는 기판의 열적 변형을 방지하도록 패턴화된 복수의 보강 라인을 가지는 스티프너가 형성된 것으로서, 플렉서블 기판의 일 가장자리를 따라 분리된 복수의 보강 라인을 가지는 스티프너가 특정 형상으로 패터화됨으로써, 플렉서블 특성을 유지하면서, 플렉서블 기판 상의 패드에 대한 회로 기판의 회로 단자의 접속이 강화된다.
Description
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블 기판의 패드에 대한 회로 기판의 회로 단자의 접속이 용이한 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 평판 디스플레이 장치(Flat display device)는 크게 발광형과, 수광형으로 분류하고 있다. 발광형 디스플레이 장치로는 유기 발광 디스플레이 장치(Organic light emitting display device, OLED)와, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel, PDP)과, 음극선관(Cathode ray tube, CRT)과, 진공 형광 디스플레이(Vaccum fluorescent display, VFD)와, 발광 다이오드(Light emitting diode, LED) 등이 있으며, 수광형 디스플레이 장치로는 액정 디스플레이(Liquid crystal display, LCD) 등이 있다.
이중에서, 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수하고, 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 이에 따라, 유기 발광 디스플레이 장치는 디지털 카메라나, 비디오 카메라나, 캠코더나, 휴대 정보 단말기나, 스마트 폰이나, 초슬림 노트북이나, 태블릿 퍼스널 컴퓨터나, 플렉서블 디스플레이 장치와 같은 모바일 기기용 디스플레이 장치나, 초박형 텔레비젼 같은 전자/전기 제품에 적용할 수 있어서 각광받고 있다.
최근 들어서는, 휴대하기가 용이하고, 다양한 형상의 장치에 적용할 수 있도록 플렉서블 디스플레이 장치(Flexible display device)가 차세대 디스플레이 장치로 연구 개발중이다. 이중에서, 유기 발광 디스플레이 기술을 기반으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치가 가장 유력한 디스플레이 장치로 유력시되고 있다.
그런데, 플렉서블 디스플레이 장치는 기판이 유연성을 가져야 하므로, 일반적인 글래스 기판에 비하여 경도가 낮고, 얇아서 제조 공정시 인가되는 열에 의하여 팽창이나, 수축되기 쉽다.
또한, 기판의 팽창이나 수축이 발생되는 위치나 정도를 예측하기 어려워서, 기판에 열을 인가하는 후속 공정, 예컨대, 본딩 공정 등의 작업성 및 수율이 급격히 떨어진다.
게다가, 기판 상의 패드에 대한 회로 기판의 회로 단자의 본딩시, 기판은 팽창이나 수축과 같은 기판의 불규칙한 변형으로 인하여 회로 기판의 압착 불량이 발생하게 된다.
본 발명은 플렉서블 기판의 팽창이나 수축의 변화를 최소화시켜서 패드에 대한 회로 기판의 회로 단자의 접속이 용이하도록 플렉서블 특성을 개선한 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는,
화상을 표시하는 표시부와, 상기 표시부의 바깥으로 구획되는 비표시부를 가지며, 상기 표시부에 전기적 신호를 입력하기 위한 적어도 하나의 패드가 형성된 기판;과,
상기 패드에 대하여 전기적으로 연결되는 회로 단자가 형성된 회로 기판;을 포함하되,
상기 기판 상에는 상기 기판의 열적 변형을 방지하도록 패턴화된 복수의 보강 라인을 가지는 스티프너가 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 보강 라인은 상기 기판의 일 방향을 따라 이격되게 배열되며, 상기 기판의 타 방향을 따라 집합체를 이루며 배열된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 보강 라인은 각 패턴이 서로 분리되며, 인접한 보강 라인 사이에는 공간이 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 강 라인은 복수의 지퍼형 패턴이나, 복수의 사행형 패턴이나, 복수의 지그재그형 패턴이나, 복수의 그물형 패턴이나, 복수의 벌집형 패턴이나, 복수의 직선형 패턴이나, 복수의 곡선형 패턴이나, 복수의 원형이나, 복수의 다각형 패턴 중에서 선택된 어느 하나이다.
일 실시예에 있어서, 상기 보강 라인은 적어도 일부가 상기 패드에 대하여 중첩된다.
일 실시예에 있어서, 상기 보강 라인은 상기 패드와 기판 사이에 배열된다.
일 실시예에 있어서, 상기 스티프너와 패드 사이에는 절연성 소재가 더 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 패드는 상기 기판의 일 방향을 따라 배열되며,
상기 각 보강 라인은 상기 패드와 동일한 방향으로 배열되며,
각 보강 라인의 집합체는 상기 기판의 타 방향을 따라 상기 전체 패드를 커버하도록 배열된다.
일 실시예에 있어서, 상기 각 보강 라인의 열 팽창계수는 상기 기판의 열 팽창계수보다 작다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 고분자 소재이고,
상기 각 보강 라인은 금속성 소재이다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 플렉서블 기판이다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 폴리이미드나, 폴리 카보네이트나, 폴리 에테르 설폰이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리에틸렌 나프탈레이트나, 폴리아릴레이트나, 유리섬유 강화플라스틱 중에서 선택된 어느 하나로 된다.
일 실시예에 있어서, 상기 패드는 상기 기판의 비표시부에 복수개 배열되며,
상기 스티프너는 상기 기판과 패드 사이에서 패턴화된다.
일 실시예에 있어서, 상기 패드와 스티프너 사이에는 절연성 소재가 더 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 유기 디스플레이 장치용 기판이며,
상기 기판 상의 표시부에는 소스/드레인 영역 및 채널 영역을 가지는 반도체 활성층과, 상기 반도체 활성층 상에 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 형성되며, 콘택 홀이 형성된 층간 절연막과, 상기 소스/드레인 영역에 전기적으로 연결된 소스/드레인 전극과, 상기 층간 절연막 상에 형성된 보호막층과, 상기 기판 상에 형성된 디스플레이 소자가 형성되며, 상기 패드는 상기 게이트 전극이나, 소스/드레인 전극에 대하여 전기적으로 연결되며, 상기 스티프너는 상기 기판의 일 가장자리에 독립적으로 배열된다.
일 실시예에 있어서, 상기 패드는 상기 게이트 전극과 동일한 소재로 패턴화되고, 상기 스티프너는 상기 소스/드레인 전극과 동일한 소재로 패턴화된다.
일 실시예에 있어서, 상기 회로 기판은 IC가 실장되며, 유연성을 가진 기판이다.
이상과 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이 장치는 플렉서블 기판의 일 가장자리를 따라 분리된 복수의 보강 라인을 가지는 스티프너가 특정 형상으로 패터화됨으로써, 플렉서블 특성을 유지하면서, 플렉서블 기판 상의 패드에 대한 회로 기판의 회로 단자의 접속이 강화된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 평면도,
도 2는 도 1의 표시부의 서브 픽셀을 확대하여 도시한 단면도,
도 3은 도 1의 스티프너가 패턴화된 부분을 확대하여 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 표시부의 서브 픽셀을 확대하여 도시한 단면도,
도 3은 도 1의 스티프너가 패턴화된 부분을 확대하여 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개 도시한 단면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(100)를 도시한 구성도이다.
도면을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 제 1 플렉서블 기판(101) 상에 화상을 표시하는 표시부(131)가 형성되어 있다. 상기 표시부(131)에는 다수의 픽셀 영역이 형성되며, 소정의 전원이 인가되는 것에 의하여 발광되는 영역이다. 상기 표시부(131)의 바깥쪽으로는 비표시부(132)가 형성되어 있다.
상기 표시부(131)의 둘레는 실런트(140)가 형성되어 있다. 상기 실런트(140)의 바깥쪽의 비표시부(132)에는 복수의 패드(150)가 형성되어 있다.
도시되어 있지는 않지만, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 유기 발광 디스플레이 장치일 경우, 상기 표시부(131)의 바깥쪽으로는 복수의 배선 라인, 예컨대, 픽셀 영역의 구동 라인(Vdd 라인)에 구동 전원을 공급하기 위한 구동 전원 공급 라인과, 픽셀 영역의 유기 발광 소자의 일 전극에 전원을 공급하는 전원 공급 라인이나, 픽셀 영역에 인가되는 신호를 제어하는 수직 구동 회로부, 및 수평 구동 회로부와 같은 각종 회로부 등이 형성되어 있다.
상기 패드(150) 상에는 회로 기판(170)이 위치한다. 상기 회로 기판(170)은 유연성을 가진 회로 기판(Flexible printed cable)일 수 있으며, 유연성을 가진 필름(171)을 포함한다. 상기 필름(171)의 일면, 즉, 상기 패드(150)와 대향되는 필름(171)의 일면에는 상기 복수의 패드(150)와 대응되는 회로 단자(172)가 패턴화되어 있으며, 상기 필름(171)의 타면에는 IC(173)가 실장되어 있다.
이때, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 가장자리에는 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 강도 및 강성을 보강하기 위한 스티프너(Stiffner, 160)가 패턴화되어 있다.
도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일 서브 픽셀을 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)에는 제 1 플렉서블 기판(101)이 마련되어 있다. 상기 제 1 플렉서블 기판(101)은 글래스 기판에 비하여 비중이 작아 가볍고, 잘 깨어지지 않으며, 휘어질 수 있는 특성을 가진 소재, 예컨대, 플라스틱 필름과 같은 고분자 소재로 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제1 플렉서블 기판(101)은 두께가 얇을수록 가볍고, 박막의 디스플레이 실현에 유리하지만, 상기 제 1 플렉서블 기판(101) 상에 형성되는 소자와 박막층이 제조 공정시에 상기 제 1 플렉서블 기판(101)에 의하여 하중이 유지될 수 있을 정도의 두께를 가져야 한다.
이를 위하여, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 두께는 10 내지 100 마이크로미터 정도인 박막형 기판이다. 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 두께가 10 마이크로미터 이하일 경우, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 제조시 그 위에 형성되는 소자와 박막층들의 형상을 안정적으로 유지하기 어렵다. 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 두께가 100 마이크로미터 이상일 경우, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 유연한 특성을 유지하기 용이하지 않다.
상기 제 1 플렉서블 기판(101)은 폴리이미드(Polyimide, PI)나, 폴리 카보네이트(Polycarbonate, PC)나, 폴리 에테르 설폰(Polyethersulphone, PES)나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)나, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN)나, 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR), 유리섬유 강화플라스틱(Fiber glass reinforced plastic, FRP) 등의 고분자 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제 1 플렉서블 기판(101) 상에는 제 1 배리어층(102)이 형성되어 있다. 상기 제 1 배리어층(102)은 SiOx, SiNx, SiON, AlO, AlON 등의 무기물이나, 아크릴 또는 폴리이미드 등의 유기물로 이루어지거나, 유기물과 무기물이 교대로 적층될 수 있다. 상기 제 1 배리어층(102)은 산소와 수분을 차단하는 역할을 수행하고, 또한, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)으로부터 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하고, 결정화시 열의 전달 속도를 조절함으로써, 반도체의 결정화가 잘 이루어질 수 있는 역할을 수행한다.
상기 제 1 배리어층(102)의 상부에는 박막 트랜지스터(Thin film transistor)가 형성되어 있다. 본 실시예의 박막 트랜지스터는 탑 게이트(Top gate) 방식의 박막 트랜지스터를 예시하나, 바텀 게이트(Bottom gate) 방식 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있음은 물론이다.
본 실시예처럼, 탑 게이트형 박막 트랜지스터일 경우, 상기 제 1 배리어층(102) 상에는 반도체 활성층(105), 게이트 절연막(103), 게이트 전극(109), 층간 절연막(104), 소스 전극(110), 드레인 전극(111), 및 보호막(113) 등이 형성되어 있다.
상기 반도체 활성층(105)이 폴리 실리콘으로 형성될 경우에는 아몰퍼스 실리콘을 형성하고, 이를 결정화시켜 폴리 실리콘으로 변화시키게 된다.
아몰퍼스 실리콘의 결정화 방법으로는 RTA(Rapid Thermal Annealing)법, SPC(Solid Phase Crystallzation)법, ELA(Eximer Laser Annealing)법, MIC(Metal Induced Crystallization)법, MIL(Metal Induced Lateral Crystallization)법, SLS(Sequential Lateral Solidification)법등 다양한 방법이 적용될 수 있으나, 본 발명에 따른 제 1 플렉서블 기판(101)을 적용하기 위해서는 고온의 가열 공정이 요구되지 않는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
예컨대, 저온 폴리 실리콘(Low temperature poly-silicon, LTPS) 공정에 의한 결정화시, 상기 반도체 활성층(105)의 활성화를 레이저를 단시간 조사하여 진행함으로써, 제 1 플렉서블 기판(101)이 300℃ 이상의 고온에 노출되는 시간을 제거하여 전체 공정을 300℃ 이하에서 진행가능하다. 이에 따라, 고분자 소재를 적용한 제 1 플렉서블 기판(101)을 적용하여 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다.
상기 반도체 활성층(105)에는 N형 또는 P형 불순물 이온을 도핑하여 소스 영역(106)과, 드레인 영역(107)이 형성되어 있다. 상기 소스 영역(106)과, 드레인 영역(107) 사이의 영역은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(108)이다.
상기 반도체 활성층(105) 상부에는 게이트 절연막(103)이 증착되어 있다. 상기 게이트 절연막(103)은 SiO2로 된 단일층이나, SiO2와 SiNx의 이중층 구조로 형성되어 있다.
상기 게이트 절연막(103) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(109)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(109)은 박막 트랜지스터 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다. 상기 게이트 전극(109)은 단일 또는 다중 금속의 사용이 가능하며, Mo, MoW, Cr, Al, Al 합금, Mg, Al, Ni, W, Au 등의 다층막이나, 이들의 혼합으로 이루어지는 다층막으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 게이트 전극(109)의 상부에는 층간 절연막(104)이 형성되어 있고, 콘택 홀(112)을 통하여 소스 영역(106)에 대하여 소스 전극(110)이 전기적으로 연결되어 있고, 드레인 영역(107)에 대하여 드레인 전극(111)이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 층간 절연막(104)은 SiO2나, SiNx 등과 같은 절연성 소재로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기물 등으로 형성될 수 있다. 상기 콘택 홀(112)은 게이트 절연막(103)과, 층간 절연막(104)을 선택적으로 제거하하는 것에 의하여 형성될 수 있다.
상기 소스 전극(110) 및 드레인 전극(111)의 상부에는 보호막(패시베이션막 및/또는 평탄화막, 113)이 형성되어 있다. 상기 보호막(113)은 하부의 박막 트랜지스터를 보호하고, 평탄화시킨다. 상기 보호막(113)은 다양한 형태로 구성될 수 있는데, BCB(Benzocyclobutene)이나, 아크릴(Acryl) 등과 같은 유기물이나, SiNx와 같은 무기물로 형성될 수 있고, 단층으로 형성되거나 이중 혹은 다중 층으로 구성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 박막 트랜지스터의 상부에는 디스플레이 소자가 형성되어 있다. 본 실시예에서는 유기 발광 소자(OLED)를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 디스플레이 소자가 적용가능하다.
상기 박막 트랜지스터 상부에는 유기 발광 소자를 형성하기 위하여 소스 전극(110)이나, 드레인 전극(111)의 일 전극에 콘택 홀(114)을 통하여 제 1 전극(115)이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극(115)은 유기 발광 소자에 구비되는 전극들 중 애노우드 전극으로 기능하는 것으로서, 다양한 도전성 소재로 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극(115)은 이후 형성될 유기 발광 소자에 따라 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 제 1 전극(115)이 투명 전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3를 구비할 수 있으며, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3를 형성할 수 있다.
상기 보호막(113)의 상부에는 유기 발광 소자의 제 1 전극(115)의 일부를 덮도로 유기물로 된 화소 정의막(Pixel define layer, PDL, 116)이 형성되어 있다.
상기 제 1 전극(115) 상에는 상기 화소 정의막(116)의 일부를 식각하여 외부로 노출되는 제 1 전극(115)의 부분에 유기막(117)이 형성되어 있다. 상기 유기막(117) 상에는 유기 발광 소자의 제 2 전극(118)이 형성되어 있다.
상기 제 1 전극(115)과, 제 2 전극(118)은 유기막(117)에 의하여 서로 절연되어 있으며, 상기 유기막(117)에 서로 다른 극성의 전압을 가하여 유기막(117)에서 발광이 이루어지도록 한다.
본 실시예에서는 상기 유기막(117)이 각 서브 픽셀, 즉, 패터닝된 각 제 1 전극(115)에만 대응되도록 패터닝된 것으로 도시되어 있으나, 이것은 서브 픽셀의 구성을 설명하기 위하여 편의상 이와 같이 도시한 것이며, 상기 유기막(117)은 인접한 다른 서브 픽셀의 유기막(117)과 일체로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 유기막(117)중 일부의 층은 각 서브 픽셀별로 형성되고, 다른 층은 인접한 서브 픽셀의 유기막(117)과 일체로 형성될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 유기막(117)은 저분자 또는 고분자 유기물로 구비될 수 있다.
저분자 유기물을 사용할 정공 주입층(Hole injection layer, HIL), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emissive layer, EML), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL), 전자 주입층(Electron injection layer, EIL) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다.
저분자 유기물을 사용할 경우, 사용 가능한 유기 재료는 구리 프탈로시아닌(Copper phthalocyanine, CuPc), 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 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기물은 마스크들을 이용한 진공 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다.
고분자 유기물을 사용할 경우, 정공 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이때, 상기 정공 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄 방법 등으로 형성할 수 있다.
상기와 같은 유기막(117)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 제 2 전극(118)은 제 1 전극(115)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
상기 제 2 전극(118)이 투명 전극으로 사용될 경우, 일 함수가 작은 금속, 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물이 유기막(117) 상에 증착된 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 형성된 보조 전극이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다.
상기 제 2 전극(118)이 반사형 전극으로 사용될 경우, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.
한편, 상기 제 1 전극(115)은 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성시에 각 서브 픽셀의 개구 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 제 2 전극(118)은 투명 전극이나, 반사형 전극을 디스플레이 영역 전체에 전면 증착하여 형성될 수 있다. 상기 제 2 전극(118)은 반드시 전면 증착될 필요는 없으며, 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 제 1 전극(115)과, 제 2 전극(118)은 서로 위치가 반대로 적층될 수 있음은 물론이다.
상기 유기 발광 소자의 상부에는 제 2 플렉서블 기판(120)이 결합되어 있다. 상기 제 2 플렉서블 기판(120)은 상기 제 1 플렉서블 기판(101)과 실질적으로 동일한 소재로 된 플라스틱 필름과 같은 고분자 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 2 플렉서블 기판(120)은 휨이 자유로운 박막형 기판이다. 대안으로는 유기 발광 소자를 제조후, 그 상부에 무기막 등을 적층하는 것에 의하여 유기 발광 소자를 봉지할 수 있다.
상기 유기 발광 소자와 대향되는 제 2 플렉서블 기판(120)의 일면에는 제 2 배리어층(119)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 배리어층(119)은 SiOx, SiNx, SiON, AlO, AlON 등의 무기물로 이루어질 수 있으며, 또는 아크릴 또는 폴리이미드 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 또는 유기물과 무기물이 교대로 적층될 수 있다.
상기 제 2 배리어층(119)은 산소와 수분을 차단하는 역할을 수행하고, 상기 제 2 플렉서블 기판(120)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하거나 결정화시 열의 전달 속도를 조절함으로써 반도체의 결정화가 잘 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
상기와 같은 구성을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 패드(도 1의 150)에 대한 회로 기판(170)의 회로 단자(172)의 열 융착과 같은 공정시 제 1 플렉서블 기판(101)이나, 제 2 플렉서블 기판(120)의 팽창 및 수축하는 현상을 최소화하기 위하여 강도 및 강도를 보강하기 위한 스티프너(160)가 특정 패턴으로 형성되어 있다.
도 3은 도 1의 스티프너(160)가 패턴화된 부분을 확대하여 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제 1 플렉서블 기판(101) 상에는 스티프너(160)가 형성되어 있다. 상기 스티프너(160)는 제 1 플렉서블 기판(101)의 일 가장자리를 따라 배열되어 있다.
상기 스티프너(160)는 복수의 보강 라인(161)을 포함한다. 상기 복수의 보강 라인(161)은 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배열되며, 제 1 플렉서블 기판(101)의 Y 방향을 따라 하나의 라인이 특정한 패턴으로 형성되어 있다.
즉, 상기 스티프너(160)는 하나의 보강 라인(161)이 솔리드형 패턴으로 형성되어서, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라 하나가 배열된 구조가 아니라, 복수의 보강 라인(161)이 제 1 플렉서블 기판(101) 상에 서로 인접하게 특정 형상으로 분리되어서 패턴화되고, 인접한 보강 라인(161) 사이에는 공간(162)이 형성된 구조이다.
본 실시예에서는 상기 각 보강 라인(161)이 제 1 플렉서블 기판(101)의 Y 방향을 따라 지퍼형으로 패턴화되며, 인접한 각 보강 라인(161) 사이에는 상기 보강 라인(161)이 형성되지 않은 공간(162)이 형성되어 있다. 지퍼형 패턴의 각 보강 라인(161)은 하나의 집합체를 이루어서, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라서 반복하여 배열되어 있다.
대안으로는, 상기 각 보강 라인(161)은 상기 스티프너(160) 전체를 이루는 하나의 패턴이 아닌 형상, 예컨대, 복수의 사행형(Serpentine type) 패턴이나, 복수의 지그재그형(Zigzag type) 패턴이나, 복수의 그물형(Network type) 패턴이나, 복수의 벌집형 (Honeycomb type) 패턴이나, 복수의 직선형 패턴이나, 복수의 곡선형 패턴이나, 복수의 원형이나, 복수의 다각형 패턴 등 연속적인 형상이 아니라, 특정한 패턴이 서로 분리된 형상이라면 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 복수의 보강 라인(161)은 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 표면에 직접적으로 형성되어 있다. 상기 복수의 보강 라인(161)은 금속성 소재로 형성된다. 상기 각 보강 라인(161)은 독립적으로 상기 제 1 플렉서블 기판(101) 상에 형성시킬 수 있지만, 상기 표시부(도 1의 131) 내에 형성되는 게이트 전극(도 2의 109)을 패턴화시, 상기 게이트 전극(109)과 동일한 소재로 동시에 형성시키는 것이 제조 공정상 바람직하다.
한편, 상기 복수의 보강 라인(161)은 상기 표시부(131) 내에 형성되는 전극과는 직접적으로 연결되지 않으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
상기 복수의 보강 라인(161)의 윗면에는 절연층(180)이 형성되어 있다. 상기 절연층(180)은 절연성 소재로 이루어진다. 상기 절연층(180)은 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라서 상기 복수의 보강 라인(161)을 커버하는 크기를 가진다.
상기 절연층(180)의 상부에는 상기 복수의 패드(150)가 패턴화되어 있다. 상기 복수의 패드(150)는 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라서 소정 간격 이격되게 패턴화되어 있다. 상기 복수의 패드(150)는 금속성 소재로 형성된다.
상기 복수의 패드(150)는 별도의 공정을 통하여 상기 제 1 플렉서블 기판(101) 상에 형성시킬 수 있지만, 상기 표시부(131) 내에 형성되는 소스 전극(110)이나, 드레인 전극(111)을 형성시, 이들과 동일한 소재로 함께 형성시키는 것이 바람직하다.
이때, 상기 복수의 패드(150)는 상기 표시부(131) 내에 형성된 게이트 전극(109)이나, 소스 전극(110)이나, 드레인 전극(112) 등과 전기적으로 연결가능하다. 또한, 상기 복수의 패드(150)는 회로 기판(170)의 회로 단자(172)에 대하여 열 융착에 의하여 서로 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 복수의 패드(150)는 상기 복수의 보강 라인(161)에 대하여 수직 방향으로 중첩되어 있으며, 절연층(180)에 의하여 서로 전기적으로 절연되어 있다.
대안으로는, 상기 절연층(180)을 형성시키지 않고, 상기 각 보강 라인(161)을 특정한 패턴, 예컨대, 피쉬 본(Fish bone) 패턴 등으로 형성하는 것에 의하여 수직 방향으로 각 보강 라인(161)과, 이와 대응되는 위치의 각 패드(150)를 서로 접촉시켜 형성시킬 수 있는 등 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 복수의 보강 라인(161)의 열 팽창계수는 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 열 팽창계수보다 작은 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)은 고분자 소재로 형성되고, 상기 각 보강 라인(161)은 금속성 소재로 형성된다.
게다가, 상기 패드(150)는 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라 복수개 배열되며, 집합체를 이루고 있는 복수의 보강 라인(161)은 상기 패드(150)처럼 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 X 방향을 따라 배열시, 복수의 보강 라인(610)의 집합체는 상기 패드(150) 전체를 커버하는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
이처럼, 상기 디스플레이 장치(100)는 비표시부(132)에 특정 패턴으로 서로 분리되어 배열된 복수의 보강 라인(161)과, 상기 복수의 보강 라인(161) 상에 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되는 패드(150)가 배열되어 있으므로, 패드(150)에 대 하여 회로 기판(170)의 회로 단자(172)가 열 융착시, 상기 제 1 플렉서블 기판(101)의 팽창 또는 수축되는 현상을 상기 복수의 보강 라인(161)에 의하여 최소화시킬 수 있다. 따라서, 정위치에서, 상기 패드(150)에 대한 회로 기판(170)의 회로 단자(172)의 접속이 용이하다.
100...플렉서블 디스플레이 장치 101...제 1 플렉서블 기판
105...반도체 활성층 109...게이트 전극
110...소스 전극 111...드레인 전극
120...제 2 플렉서블 기판 131...표시부
132...비표시부 140...실런트
150...패드 160...스티프너
161...보강 라인 162...공간
170...회로 기판 172...회로 단자
105...반도체 활성층 109...게이트 전극
110...소스 전극 111...드레인 전극
120...제 2 플렉서블 기판 131...표시부
132...비표시부 140...실런트
150...패드 160...스티프너
161...보강 라인 162...공간
170...회로 기판 172...회로 단자
Claims (17)
- 화상을 표시하는 표시부와, 상기 표시부의 바깥으로 구획되는 비표시부를 가지며, 상기 표시부에 전기적 신호를 입력하기 위한 적어도 하나의 패드가 형성된 기판;과,
상기 패드에 대하여 전기적으로 연결되는 회로 단자가 형성된 회로 기판;을 포함하되,
상기 기판 상에는 상기 기판의 열적 변형을 방지하도록 패턴화된 복수의 보강 라인을 가지는 스티프너가 형성된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 보강 라인은 상기 기판의 일 방향을 따라 이격되게 배열되며, 상기 기판의 타 방향을 따라 집합체를 이루며 배열된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 보강 라인은 각 패턴이 서로 분리되며, 인접한 보강 라인 사이에는 공간이 형성된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 강 라인은 복수의 지퍼형 패턴이나, 복수의 사행형 패턴이나, 복수의 지그재그형 패턴이나, 복수의 그물형 패턴이나, 복수의 벌집형 패턴이나, 복수의 직선형 패턴이나, 복수의 곡선형 패턴이나, 복수의 원형이나, 복수의 다각형 패턴 중에서 선택된 어느 하나의 패턴인 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 보강 라인은 적어도 일부가 상기 패드에 대하여 중첩된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 보강 라인은 상기 패드와 기판 사이에 배열된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 스티프너와 패드 사이에는 절연성 소재가 더 형성된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패드는 상기 기판의 일 방향을 따라 배열되며,
상기 각 보강 라인은 상기 패드와 동일한 방향으로 배열되며,
각 보강 라인의 집합체는 상기 기판의 타 방향을 따라 상기 전체 패드를 커버하도록 배열된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 각 보강 라인의 열 팽창계수는 상기 기판의 열 팽창계수보다 작은 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 기판은 고분자 소재이고,
상기 각 보강 라인은 금속성 소재인 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 플렉서블 기판인 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 기판은 폴리이미드나, 폴리 카보네이트나, 폴리 에테르 설폰이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리에틸렌 나프탈레이트나, 폴리아릴레이트나, 유리섬유 강화플라스틱 중에서 선택된 어느 하나로 된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패드는 상기 기판의 비표시부에 복수개 배열되며,
상기 스티프너는 상기 기판과 패드 사이에서 패턴화된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 패드와 스티프너 사이에는 절연성 소재가 더 형성된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 유기 디스플레이 장치용 기판이며,
상기 기판 상의 표시부에는
소스/드레인 영역 및 채널 영역을 가지는 반도체 활성층과, 상기 반도체 활성층 상에 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 형성되며, 콘택 홀이 형성된 층간 절연막과, 상기 소스/드레인 영역에 전기적으로 연결된 소스/드레인 전극과, 상기 층간 절연막 상에 형성된 보호막층과, 상기 기판 상에 형성된 디스플레이 소자가 형성되며,
상기 패드는 상기 게이트 전극이나, 소스/드레인 전극에 대하여 전기적으로 연결되며,
상기 스티프너는 상기 기판의 일 가장자리에 독립적으로 배열된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 패드는 상기 게이트 전극과 동일한 소재로 패턴화되고,
상기 스티프너는 상기 소스/드레인 전극과 동일한 소재로 패턴화된 플렉서블 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회로 기판은 IC가 실장되며, 유연성을 가진 기판인 플렉서블 디스플레이 장치.
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