KR20160130050A

KR20160130050A - 플렉서블 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160130050A
Application number: KR1020150062026A
Authority: KR
Inventors: 권회용; 이미름
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-11-10
Also published as: US20160323994A1; CN106098951B; KR102348353B1; CN106098951A; US10254573B2

Abstract

본 발명은 플렉서블 기판과 상기 플렉서블 기판의 일면 상에 구비되는 디스플레이 소자층 및 상기 디스플레이 소자층이 구비되는 일면의 반대면에 해당하는 상기 플렉서블 기판의 타면 상에 구비된 변형 방지부를 포함하여 이루어지고, 상기 디스플레이 소자층은 제1 영역 및 제2 영역을 포함하여 이루어지고, 상기 변형 방지부는 상기 제2 영역에 오버랩되도록 구비된다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플렉서블 기판 기반의 표시 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

플렉서블 디스플레이 장치(flexible display device)는 플라스틱 등과 같은 얇은 플렉서블 기판(flexible substrate) 상에 화소셀이 구현되어 종이처럼 접거나 말아도 원하는 화상을 표시할 수 있는 장점을 가지고 있기 때문에, 차세대 디스플레이 장치로 주목받고 있으며, 이에 대한 연구 개발이 진행되고 있다.

상기 플렉서블 디스플레이 장치에는, 플렉서블 액정 표시 장치(flexible liquid crystal display device), 플렉서블 플라즈마 디스플레이 장치(flexible plasma display device), 플렉서블 유기 발광 디스플레이 장치(flexible organic light emitting display device), 플렉서블 전기 영동 디스플레이 장치(flexible electrophoretic display device), 또는 플렉서블 전자습윤 디스플레이 장치(flexible electro-wetting display device) 등이 포함될 수 있다.

상기 플렉서블 표시장치들 중에서, 특히, 유기 발광 디스플레이 장치는 1ms 이하의 고속의 응답속도를 가지고, 소비 전력이 낮으며, 자체 발광할 수 있기 때문에, 차세대 플렉서블 디스플레이 장치로 주목 받고 있다.

이하, 도면을 참조하여 종래의 플렉서블 디스플레이 장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 플렉서블 디스플레이 장치를 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 플렉서블 디스플레이 장치는 베이스 기판(1), 플렉서블 기판(2), 디스플레이 소자층(3) 및 봉지층(Encapsulation layer)(4)을 포함하여 이루어진다.

상기 플렉서블 기판(2)은 플라스틱 등과 같은 얇은 재질로 이루어진다. 이와 같은 상기 플렉서블 기판(2)은 얇기 때문에, 제조 공정에서 상기 플렉서블 기판(2) 상에 상기 디스플레이 소자층(3) 및 봉지층(4)을 증착하는 공정을 견디기 어렵다. 따라서, 제조 공정에서 상기 플렉서블 기판(2)의 일면에 상기 플렉서블 기판(2)을 지탱할 수 있도록 단단한 재질의 상기 베이스 기판(1)을 부착한 후에, 상기 플렉서블 기판(2)의 타면에 상기 디스플레이 소자층(3) 및 봉지층(4)을 형성하는 공정을 진행한다.

그런 다음, 도 1b에 따른 플렉서블 디스플레이 장치와 같이 상기 베이스 기판(1)을 제거한다. 이때, 종래의 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 베이스 기판(1)을 제거하는 과정에서, 상기 플렉서블 기판(2)에 지탱해주던 힘이 사라져 상기 플렉서블 기판(2)이 어느 한쪽으로 말리게 되는 문제점이 발생한다.

이에 따라, 상기 플렉서블 기판(2) 전체가 쭈글쭈글해지고, 상기 플렉서블 기판(2) 상에 부착되는 다른 구성들이 뜯기는 불량이 발생할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플렉서블 기판에서 베이스 기판을 제거함으로써 발생하는 플렉서블 기판이 변형되는 현상을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 플렉서블 기판과 상기 플렉서블 기판의 일면 상에 구비되는 디스플레이 소자층 및 상기 디스플레이 소자층이 구비되는 일면의 반대면에 해당하는 상기 플렉서블 기판의 타면 상에 구비된 변형 방지부를 포함하여 이루어지고, 상기 디스플레이 소자층은 제1 영역 및 제2 영역을 포함하여 이루어지고, 상기 변형 방지부는 상기 제2 영역에 오버랩되도록 구비될 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구동 방법은 베이스 기판 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계와 상기 플렉서블 기판의 일면 상에 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 디스플레이 소자를 형성하는 단계 및 상기 플렉서블 기판의 타면 상에 상기 제2 영역과 오버랩되도록 변형 방지부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

상술한 발명에 따르면, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 베이스 기판 제거에 따른 플렉서블 기판의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 이에 따라 발행할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치의 불량을 방지하여 플렉서블 디스플레이 장치의 수율을 증가시키는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.

본 발명의 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 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 언급한 '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.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다.

도 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 하부 기판(S1), 상부 기판(S2), 패드부(P), 변형 방지부(100), 패널 구동부(200) 및 게이트 구동회로(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 하부 기판(S1)은 표시 영역(A)과 상기 표시 영역(A)의 외곽부에 구비된 비표시 영역을 포함하여 구성된다. 상기 표시 영역(A)은 상기 하부 기판(S1)의 가장자리 부분을 제외한 나머지 영역으로, 영상을 표시한다. 상기 표시 영역(A)은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되는 화소 영역 마다 구비된 복수의 화소를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 표시 영역(A)은 후술하게 될 제1 영역에 해당할 수 있고, 상기 비표시 영역은 제2 영역에 해당할 수 있다.

상기 상부 기판(S2)은 상기 표시 영역(A)에 대향되도록 합착된다.

상기 패드부(P)는 상기 하부 기판(S1) 상의 비표시 영역에 소정 간격으로 구비되며, 복수의 데이터 라인에 전기적으로 접속되는 데이터 패드를 포함한다. 또한, 상기 비표시 영역에 구비되는 상기 패드부(P)는 후술될 제2 영역과 오버랩 될 수 있다.

상기 변형 방지부(100)는 상기 하부 기판(S1)의 상기 비표시 영역 하면에 구비되어 있으며, 상기 하부 기판(S1)의 끝변과 평행을 이루는 구조물 형태로 이루어질 수 있다. 상기 하부 기판(S1)에는 플렉서블 기판이 포함되어 있는데, 상기 플렉서블 기판은 플라스틱 등과 같은 얇은 기판으로 이루어진다. 이와 같은 상기 플렉서블 기판은 얇은 재질로 이루어져, 제조 공정에서 상기 플렉서블 기판상에 증착 공정을 견디기 어렵다. 따라서, 제조 공정에서 상기 플렉서블 기판의 일면에 상기 플렉서블 기판을 지탱할 수 있도록 단단한 유리와 같은 재질의 베이스 기판을 부착한 후에, 상기 플렉서블 기판의 타면에 디스플레이 소자층을 형성하고, 상기 디스플레이 소자층 상에 상기 상부 기판(S2)을 형성하는 공정을 진행한다.

종래의 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 상부 기판(S2)을 형성하는 공정을 마친 뒤에, 베이스 기판을 모두 제거한다. 이때, 종래의 플렉서블 디스플레이 장치는 베이스 기판을 제거하는 과정에서, 상기 플렉서블 기판에 지탱해주던 힘이 사라져 상기 플렉서블 기판이 어느 한쪽으로 말리게 되고, 상기 하부 기판(S1) 역시 변형되는 문제점이 발생한다. 특히, 상기 하부 기판(S1)에서도 상대적으로 얇은 두께로 구비되어 있는 비표시 영역에서 상기 하부 기판(S1)이 어느 한쪽으로 말리는 문제점이 발생한다. 상기 비표시 영역이 어느 한쪽으로 말리게 되면서 상기 하부 기판(S1)의 표시 영역까지 전체적으로 쭈글쭈글해지며 변형되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 상기 플렉서블 기판의 일면에 구비된 베이스 기판을 모두 제거하는 종래의 플렉서블 디스플레이 장치와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 베이스 기판의 일부를 상기 변형 방지부(100)로서 남겨두고, 나머지 베이스 기판을 제거한다. 즉, 상기 상부 기판(S2)이 형성되지 않은 상기 하부 기판(S1)의 일면 중에서, 상기 하부 기판(S1) 일면의 표시 영역(A)은 노출되어 있고, 상기 하부 기판(S1) 일면의 비표시 영역은 상기 변형 방지부(100)의 일면이 노출되어 있다.

이에 따라, 비교적 단단한 재질의 상기 변형 방지부(100)가 상기 비표시 영역의 상기 하부 기판(S1) 일면에 구비됨으로써, 얇은 재질의 상기 플렉서블 기판을 상기 변형 방지부(100)가 지탱하게 되고, 상기 비표시 영역에 구비되어 있는 상기 하부 기판(S1)이 어느 한쪽으로 말리는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 도 2에는 상기 변형 방지부(100)가 상기 패드부(P)의 하면에만 도시되어 있으나, 반드시 그러한 것은 아니고, 상기 하부 기판(S1)의 비표시 영역의 하면, 예를 들어, 상기 게이트 구동회로(300)의 하면이 구비된 상기 하부 기판(S1)의 하면에도 상기 변형 방지부(100)가 구비될 수 있다. 다만, 본 발명의 플렉서블 디스플레이 장치가 롤러블 디스플레이 장치(Rollable display divice)로 적용되는 경우에는, 상기 하부 기판(S1)의 비표시 영역 중 어느 한 끝변에 적용될 수 있다.

한편, 상기 변형 방지부(100)는 유리재질의 베이스 기판으로 이루어질 수 있지만, 그에 한정되는 것은 아니고, 단단한 재질의 두꺼운 플라스틱 또는 금속 등으로 이루어 질 수도 있다.

상기 패널 구동부(200)는 필름 패키지(210), 데이터 구동칩(220), 인쇄회로기판(230) 및 구동 전원 생성부(240)을 포함하여 이루어진다.

상기 필름 패키지(210)는 데이터 라인(DL)에 접속되도록 상기 하부 기판(S1)에 구비된 복수의 패드부(P) 각각에 부착된다. 이러한, 필름 패키지(210)는 복수의 입출력 패드를 가지는 TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip On Flexible Board 또는 Chip On Film)로 이루어질 수 있다.

상기 데이터 구동칩(220)은 상기 필름 패키지(210) 각각에 실장된다. 이러한, 상기 데이터 구동칩(220)은 상기 필름 패키지(210)의 입력 패드로부터 공급되는 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하고, 상기 필름 패키지(210)의 출력 패드를 통해 변환된 데이터 신호를 해당 데이터 라인에 공급한다.

상기 인쇄회로기판(230)은 복수의 필름 패키지(210) 각각의 입력 패드에 부착된다. 이러한, 상기 인쇄회로기판(230)은 상기 데이터 구동칩(220)에 영상 데이터를 공급함과 아울러, 상기 플렉서블 기판(15)에 화상을 표시하기 위한 제어신호, 구동 전원(예를 들어, 구동 전압, 감마 전압, 접지 전원 등)을 공급한다. 이를 위해, 상기 인쇄회로기판(230)에는 영상 데이터 및 제어신호를 생성하는 타이밍 제어부(미도시), 구동 전원을 생성하는 구동 전원 생성부(240) 등이 실장된다.

상기 게이트 구동회로(300)는 상기 표시 영역(A)의 어느 한 측에 인접하도록 비표시 영역에 형성되어 게이트 라인(GL)을 구동한다. 게이트 구동회로(300)는 패널 구동부(200)로부터 복수의 게이트 제어 신호가 공급되는 게이트 제어 신호 라인군(미도시), 및 복수의 게이트 제어 신호에 따라 게이트 신호를 생성하여 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급하는 복수의 스테이지(미도시)를 포함하여 구성된다. 여기서, 복수의 게이트 제어 신호는 게이트 스타트 펄스, 복수의 게이트 클럭 신호 등이 될 수 있다. 이러한, 게이트 구동회로(300)는 복수의 스테이지의 순차적인 구동에 따라 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도로서, 도 3의 A-A'단면에 해당한다.

도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 플렉서블 기판(15), 상기 플렉서블 기판(15)의 일면 상에 구비되어 있는 디스플레이 소자층(D), 상기 디스플레이 소자층(D) 상에 구비되어 있는 봉지층(80) 및 상기 디스플레이 소자층(D)이 구비되는 일면의 반대편에 해당하는 상기 플렉서블 기판(15)의 타면 상에 구비된 변형 방지부(100)를 포함하여 이루어진다.

상기 플렉서블 기판(15)은 얇은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉서블 기판(15)은 폴리에테르술폰(Polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate; PAR), 폴리에테르 이미드(Polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나플탈레이트(Polyethyelenen Napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(Polyethyelene Terepthalte; PET), 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene Sulfide; PPS), 폴리아릴레이트(Polyallylate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(Cellulose Acetate Propionate; CAP) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한, 상기 플렉서블 기판(15)은 열이 가해지는 경우 수축되는 성질이 있다. 따라서, 제조 공정 시에, 상기 플렉서블 기판(15)의 표면중에서 상기 디스플레이 소자층(D)이 구비되는 상기 플렉서블 기판(15) 일면의 반대면에 해당하는 상기 플렉서블 기판(15)의 타면 상에 유리 재질의 베이스 기판을 부착하여 고정시킨 후에 공정을 진행하고, 후에 베이스 기판을 제거하게 된다.

상기 디스플레이 소자층(D)은 열에 의한 변형이 상대적으로 작은 제1 영역과 열에 의한 변형이 상대적으로 큰 제2 영역을 포함하여 이루어진다.

상기 제1 영역은 버퍼층(20), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션층(35), 제1 평탄화층(45), 제1 전극(50), 뱅크층(55), 유기 발광층(60), 제2 전극(65), 제2 평탄화층(70) 및 접착층(75)을 포함하여 이루어진다.

상기 버퍼층(20)은 상기 플렉서블 기판(15) 상에 구비되며, 상기 버퍼층(20)은 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 버퍼층(20)은 열이 가해지는 경우 이완되는 성질이 있다.

상기 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 버퍼층(20) 상에 구비되며, 게이트 전극(25), 게이트 절연층(26), 액티브층(27), 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)을 포함하여 이루어진다.

상기 게이트 전극(25)은 상기 버퍼층(20)상에 구비되어 있으며, 상기 게이트 전극(25)은 상기 게이트 절연층(26)을 사이에 두고, 상기 액티브층(27)과 중첩되도록 구비되어 있다. 이러한 상기 게이트 전극(25)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.

상기 게이트 절연층(26)은 상기 게이트 전극(25) 상에 구비되어, 상기 게이트 전극(25) 및 상기 액티브층(27)을 절연시킨다. 상기 게이트 절연층(26)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기계 절연물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 포토아크릴(Photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 유기계 절연물질로 이루어질 수도 있다. 이러한, 상기 게이트 절연층(26)은 열이 가해지는 경우 이완되는 성질이 있다.

상기 액티브층(27)은 상기 게이트 전극(25)과 중첩되면서 상기 게이트 절연층(26) 상에 구비되어 있다. 상기 액티브층(51)은 실리콘계 반도체로 이루어질 수 있지만 In-Ga-Zn-O(IGZO)와 같은 산화물 반도체로 이루어질 수도 있다.

상기 소스 전극(28)과 드레인 전극(29)은 서로 마주하면서 상기 액티브층(27) 상에 구비되어 있으며, 상기 소스 전극(28)은 상기 액티브층(27)의 일측과 연결되어 있고, 상기 드레인 전극(29)은 상기 액티브층(27)의 타측과 연결되어 있다. 이러한, 상기 소스 전극(28) 및 상기 드레인 전극(29)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.

이상 설명한 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(40)이 액티브층(51)의 아래에 형성된 보텀 게이트(Bottom Gate) 구조에 관한 것으로서, 본 발명은 게이트 전극(40)이 액티브층(51)의 위에 형성된 탑 게이트(Top Gate) 구조를 포함한다.

상기 패시베이션층(35)은 박막 트랜지스터(TFT) 상에 구비되어 상기 박막트랜지스터(TFT)를 보호한다. 상기 패시베이션층(35)은 무기 절연 물질 예를 들어, 실리콘 산화막(SiOX) 또는 실리콘 질화막(SiNX)으로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 패시베이션층(35)은 열이 가해지는 경우 이완되는 성질이 있다.

상기 제1 평탄화층(45)은 상기 패시베이션층(35) 상에 구비되어 상기 패시베이션층(35)의 상부를 평탄화시킨다. 상기 제1 평탄화층(400)은 예를 들어, 아크릴계 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin)등으로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 제1 평탄화층(45)은 열이 가해지는 경우 수축되는 성질이 있다.

전술한 상기 패시베이션층(35)과 상기 제1 평탄화층(45)에는 상기 드레인 전극(29)을 노출시키는 제1 콘택홀(H1)이 구비되어 있다. 상기 제1 콘택홀(H1)을 통하여, 상기 드레인 전극(29)과 상기 제1 전극(50)이 연결된다.

상기 제1 전극(50)은 상기 제1 평탄화층(45) 상에 구비되어 있으며, 상기 제1 콘택홀(H1)을 통해서 노출된 상기 드레인 전극(29)과 연결되어 있다. 이러한, 상기 제1 전극(50)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 일 예로, 애노드 전극의 역할을 할 수 있다.

상기 뱅크층(55)은 상기 제1 전극(50) 상에 구비되어 있으며, 상기 뱅크층(55)은 예를 들어, 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 아크릴계 수지(acryl resin), 벤조사이클로뷰텐(BCB) 등과 같은 유기막으로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 뱅크층(55)은 열이 가해지는 경우 수축되는 성질이 있다.

상기 유기 발광층(60)은 상기 제1 전극(50) 상에 구비되어 있으며, 상기 유기 발광층(60)은 정공주입층, 정공수송층, 유기 발광층, 전자수송층, 및 전자주입층의 조합으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 당업계에 공지된 다양한 구조로 변경될 수 있다.

상기 제2 전극(65)은 상기 유기 발광층(60) 상에 구비되어 있다. 상기 제1 전극(50)이 애노드 전극의 역할을 하는 경우, 상기 제2 전극(65)은 캐소드 전극의 역할을 할 수 있다.

상기 제2 평탄화층(70)은 상기 제1 평탄화층(45) 및 상기 제2 전극(65) 상에 구비되어, 상기 제2 전극(65)의 상부를 평탄화하고 상기 박막 트랜지스터(TFT) 및 상기 유기 발광층(60)을 외부에서 침투될 수 있는 수분 등의 물질로부터 보호한다. 이러한, 상기 제2 평탄화층(70)은 열이 가해지는 경우 수축되는 성질이 있다.

상기 접착층(75)는 상기 제2 평탄화층(70) 상에 구비되어 있으며, 상기 제2 평탄화층(70)과 상기 봉지층(80)을 접착시킨다.

이와 같은, 상기 제1 영역의 구성 중 상기 버퍼층(20), 게이트 절연층(26) 및 패시베이션층(35)은 주로 무기절연물을 포함하여 이루어지며, 열이 가해지는 경우 이완되는 성질이 있다. 상기 제1 및 제 2 평탄화층(45, 70) 및 상기 뱅크층(55)은 주로 유기 절연물을 포함하여 이루어지며, 열이 가해지는 경우 수축되는 성질이 있다. 이와 같이, 상기 제1 영역에는 열에 의해 수축되는 층과 열에 의해 이완되는 층을 모두 구비하고 있다. 이때, 상기 버퍼층(20)은 하나 이상의 층으로 구성될 수 있다. 따라서, 열이 가해지는 경우 이완되는 성질을 가진 구성들과 열이 가해지는 경우 수축되는 성질을 가진 구성들이 비슷한 비율로 섞여있기 때문에, 상호보완에 의해서 베이스 기판 없이도 상기 플렉서블 기판(15)이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제2 영역은 버퍼층(20), 패드(30), 게이트 절연층(28), 패시베이션층(35) 및 패드 전극(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 플렉서블 기판(15)상에 상기 버퍼층(20)이 구비되어 있고, 상기 버퍼층(20) 상에 상기 패드(30)가 구비되어 있다. 상기 패드 전극(40)은 제2 콘택홀(H2)을 통해서 상기 패드(30)와 연결되어 있다.

상기 버퍼층(20), 게이트 절연층(26) 및 패시베이션층(35)은 상기 제1 영역에서 연장 형성되어 있다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략된다.

이와 같은 상기 제2 영역의 구성 중 상기 버퍼층(20), 게이트 절연층(26) 및 패시베이션층(35)은 열이 가해지는 경우 이완되는 성질이 있다. 그러나, 상기 제2 영역에는 열이 가해지는 경우 수축되는 성질을 가진 구성이 없다. 따라서, 상기 제2 영역은 열에 의한 변형이 일정한 구성들만 구성되어 있기 때문에 상호보완이 되지 않아, 베이스 기판이 제거될 경우에 상기 플렉서블 기판(15)의 변형을 일으킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에는 상기 제2 영역에 열에 의해 수축되는 성질을 가진 구성이 구비되어 있지 않지만, 반드시 그러한 것은 아니고, 상기 제2 영역에 열에 의해 수축되는 성질을 가진 구성이 구비되어 있더라도, 열에 의해 이완되는 성질을 가진 구성이 상대적으로 많이 구비되어 있는 경우에는 상기 플렉서블 기판(15)의 변형을 일으킬 수 있다. 즉, 상기 제2 영역에 열에 의해 수축되거나 이완되는 특성 중 한가지 특성을 가진 층이 주로 구비되어 있는 경우에 상기 플렉서블 기판(15)의 변형이 일어날 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 플렉서블 기판(15)이 변형되는 문제를 해결하기 위해서, 상기 변형 방지부(100)를 상기 제2 영역에 오버랩 되도록 구비한다. 상기 변형 방지부(100)를 상기 제2 영역에 오버랩되는 상기 플렉서블 기판(15)의 일면에 구비하여, 상기 제2 영역에 대응하는 상기 플렉서블 기판(15)을 지탱하여 상기 플렉서블 기판(15)의 변형을 방지한다. 상기 변형 방지부(100)는 유리와 같은 비교적 단단한 재질로서, 상기 플렉서블 기판(15)이 구부러지는 등의 변형을 억제한다. 또한, 상기 변형 방지부(100)는 상기 플렉서블 기판(15)의 끝변과 평행을 이루는 구조물로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 플렉서블 기판(15)의 상기 제1 영역은 노출되어 있지만, 상기 플렉서블 기판(15)의 상기 제2 영역에서는 상기 변형 방지부(100)의 일면이 노출되어 있다.

상기 봉지층(80)은 상기 접착층(75) 상에 구비되어 있다. 상기 봉지층(80)은 외부에서 유입될 수 있는 수분 등의 침투를 막아 상기 유기 발광층(60)의 열화를 방지한다. 상기 봉지층(80)은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al) 등의 금속 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 봉지층(80)은 상기 디스플레이 소자층(D)의 제1 영역 상부에 전체적으로 구비되어, 베이스 기판 대신에 상기 플렉서블 기판(15)을 지탱해주는 역할을 한다. 상기 봉지층(80)이 제1 영역의 플렉서블 기판(15)을 지탱하기 때문에 상기 플렉서블 기판이 말리지 않도록 어느 정도 잡아주는 역할을 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 상기 플렉서블 기판(15)은 상기 제1 영역에 구비되어 있는 상기 봉지층(80)과 상기 제2 영역에 구비되어 있는 상기 변형 방지부(100)에 의해서, 상기 플렉서블 기판(15)이 어느 한쪽으로 말리거나 기판 전체가 쭈글쭈글해지는 불량이 발생하지 않는다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.

도 5에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 필름 패키지(210), 인쇄회로기판(230), 체결부(400), 접착제(410) 및 방습제(420)가 추가로 구성된 것을 제외하고 전술한 도 4에 도시한 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다. 도 5에 따른 실시예를 설명하기 위해, 도 4에 도시한 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 플렉서블 모듈로 명칭 하기로 한다.

상기 필름 패키지(210)은 일측이 상기 패드 전극(40)에 부착되고, 타측은 상기 봉지층(80) 상에 부착된다.

상기 인쇄회로기판(230)은 상기 필름패키지(210)의 타측에 구비되어 있으며, 상기 필름 패키지(210)가 상기 인쇄회로기판(230)과 상기 패드 전극(40)을 이어주는 형태로 구비되어 있다.

상기 체결부(400)는 상기 플렉서블 모듈을 감싸는 형태로 구비되어 있다. 상기 체결부(400)의 안쪽에는 상기 접착제(410)가 전체적으로 발라져 있다. 따라서, 상기 체결부(400)와 상기 플렉서블 모듈을 상기 접착제(410)로 부착하여 결합한다. 상기 체결부(400)의 상측은 상기 인쇄회로기판(230), 필름 패키지(210) 및 봉지층(80)과 부착되어 있으며, 이중 하나 또는 하나 이상의 구성과 부착될 수도 있다. 상기 체결부(400)의 하측은 상기 변형 방지부(100)와 부착되어 있다. 즉, 상기 체결부(400)는 상기 봉지층(80)의 끝단과 상기 변형 방지부(100)에 부착되며, 상기 플렉서블 기판(15)의 일측을 감싸며 구비되어 있다.

상기 방습제(420)는 내투습성이 우수한 고분자 물질로서, 외부 충격에 의한 박리 또는 깨짐을 방지하고, 디스플레이 모듈 내부로의 수분 침투를 방지한다. 이러한 방습제(420)는 상기 체결부(400)의 안쪽에 상기 접착제(410)로 고정되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 도 4에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에 상기 체결부(400)를 적용함으로써, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 롤러블 디스플레이 장치(Rollable display divice)로서 적용할 수 있다.

도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 5에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략된다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 기판(10) 상에 상기 플렉서블 기판(15)을 형성한다.

그런 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 기판(15) 상에 상기 버퍼층(20)을 형성하고, 상기 버퍼층(20) 상의 제1 영역에 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하고 상기 버퍼층(20) 상의 제2 영역에 패드부(P)를 형성한다. 상기 박막 트랜지스터(TFT) 상에 상기 패시베이션층(35), 제1 평탄화층(45), 제1 전극(50), 뱅크층(55), 유기 발광층(60), 제2 전극(65), 제2 평탄화층(70) 및 접착층(75)를 형성한다.

상기 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하는 공정은 상기 버퍼층(20) 상에 게이트 절연층(26)을 형성하고, 상기 게이트 절연층(26) 상에 상기 액티브층(27)을 형성하고, 상기 액티브층(27) 상에 상기 소스 및 드레인 전극(28, 29)을 형성하는 공정을 포함한다.

상기 박막 트랜지스터(TFT)의 형성 공정은 당업계의 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있다.

상기 박막 트랜지스터(TFT) 상에 상기 패시베이션층(35)을 형성한 이후에는 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(29)이 노출되도록 상기 패시베이션층(35)과 상기 제1 평탄화층(45)에 상기 제1 콘택홀(H1)을 형성하는 공정을 수행하고, 상기 제1 콘택홀(H1)을 통해서 상기 드레인 전극(29)과 연결되도록 상기 제1 전극(50)을 형성한다. 상기 제1 전극(50)의 측면에 상기 뱅크층(55)을 형성하고, 상기 제1 전극(50) 상에 상기 유기 발광층(60) 및 상기 제2 전극(65)을 형성한다. 상기 제1 평탄화층(45) 및 상기 제2 전극(65) 상에 상기 제2 평탄화층(70)을 형성하고, 상기 제2 평탄화층(70) 상에 상기 접착층(75)를 형성한다.

상기 제1 영역에서 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 상기 게이트 전극(25)을 형성하는 공정에서, 상기 제2 영역에 상기 패드(30)를 형성한다. 상기 제1 영역에 상기 게이트 절연층(26) 및 상기 패시베이션층(35)을 형성하는 공정에서 상기 제2 영역까지 연장되게 형성한다. 상기 패드(30)가 노출되도록 상기 제2 콘택홀(H2)를 형성하는 공정을 수행하고, 상기 패드(30) 상에 상기 패드 전극(40)을 형성한다.

그런 다음, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 접착층(75) 상에 상기 봉지층(80)을 형성한다.

그런 다음, 상기 베이스 기판(10)을 제거하는데, 두 가지 방법의 공정이 있다.

첫 번째 방법은, 도 6d에 도시된 바와 같이, 우선, 상기 베이스 기판(10)의 아래에서 상기 베이스 기판(10)의 상기 제1 영역에 대응하는 영역에 레이저를 조사하여 릴리즈 공정을 한다. 상기 플렉서블 기판(15)의 제1 영역과 상기 베이스 기판(10)을 분리한 다음, 스크라이빙 공정을 통해 상기 베이스 기판(10)에 대응하는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 경계를 절단하면, 상기 베이스 기판(10)과 상기 플렉서블 기판(15)이 분리된다.

두번째 방법은, 도 6e에 도시된 바와 같이, 우선, 스크라이빙 공정을 통해 상기 베이스 기판(10)에 대응하는 상기 제1 영역과 제2 영역의 경계를 절단한다. 상기 베이스 기판(10)을 분리한 다음, 상기 베이스 기판(10)의 상기 제1 영역에 레이저를 조사하여 릴리즈 공정을 하면, 상기 베이스 기판(10)과 상기 플렉서블 기판(15)의 상기 제1 영역과 대응하는 부분이 분리된다.

상기와 같이 상기 베이스 기판(10)과 상기 플렉서블 기판(15)을 분리하면, 도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 기판(15)의 하면에 상기 변형 방지부(100)만 남아있게 된다.

그런 다음, 도 6g에 도시된 바와 같이, 상기 패드 전극(40) 상에 상기 필름 패키지(210)의 일측을 연결하고, 상기 인쇄회로기판(230) 상에 상기 필름 패키지(210)의 타측을 연결한다. 그런 다음, 상기 인쇄회로기판(230)이 연결되어 있는 상기 필름 패키지(210)의 타측을 상기 봉지층(80) 상에 부착한다. 특히, 상기 필름 패키지(210)의 타측을 상기 패드 전극(40)과 가까운 상기 봉지층(80)의 상면에 부착한다.

그런 다음, 도 6h에 도시된 바와 같이, 상기 체결부(400)의 안쪽에 상기 접착제(410)를 바른 뒤에, 상기 체결부(400)의 안쪽에 상기 방습제(420)를 고정시키면서, 상기 체결부(400)의 상측은 상기 인쇄회로기판(230)에 고정시키고, 상기 체결부(400)의 하측은 상기 변형 방지부(100)에 부착하여 고정시킨다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.

도 7에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치는 롤러(500) 및 하우징(510)이 추가로 구성된 것을 제외하고 전술한 도 5에 도시한 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 기판(S)의 일측에는 체결부(400)가 연결되어 있고, 상기 기판(S)의 타측에는 상기 롤러(500)에 의해 말릴 수 있는 형태로 상기 롤러(500)에 연결되어 있다. 상기 롤러(500)와 함께 상기 롤러(500)에 상기 기판(S)이 말려들어갈 수 있는 공간을 두고 상기 하우징(510)이 상기 롤러(500)를 감싸며 구비되어 있다.

한편, 도 7에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 체결부(400)가 연결되어 있지 않은 상기 기판(S)의 타측에 상기 롤러(500)가 구비되어있지만, 반드시 그러한 것은 아니고, 상기 체결부(400)가 상기 롤러(500)에 부착되어 상기 기판(S)이 말릴 수 있는 형태로 구비될 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 베이스 기판 15: 플렉서블 기판
20: 버퍼층 30: 패드
35: 패시베이션층 40: 패드 전극
45: 제1 평탄화층 50: 제1 전극
55: 뱅크층 60: 유기 발광층
65: 제2 전극 70: 제2 평탄화층
75: 접착층 80: 봉지층

Claims

플렉서블 기판;
상기 플렉서블 기판의 일면 상에 구비되는 디스플레이 소자층; 및
상기 디스플레이 소자층이 구비되는 일면의 반대면에 해당하는 상기 플렉서블 기판의 타면 상에 구비된 변형 방지부를 포함하여 이루어지고,
상기 디스플레이 소자층은 제1 영역 및 제2 영역을 포함하여 이루어지고,
상기 변형 방지부는 상기 제2 영역에 오버랩되도록 구비된 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 소자층은 열에 의한 변형이 상대적으로 작은 제1 영역 및 열에 의한 변형이 상대적으로 큰 제2 영역을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역은 열에 의해 수축되는 층과 열에 의해 이완되는 층을 모두 구비한 영역에 대응하고, 상기 제2 영역은 열에 의해 수축되거나 이완되는 특성 중 한가지 특성을 가진 층을 주로 구비한 영역에 대응하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 변형 방지부는 상기 플렉시블 기판의 끝변과 평행을 이루는 구조물로 이루어진 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역에서는 상기 플렉서블 기판의 타면이 노출되고 상기 제2 영역에서는 상기 변형 방지부의 일면이 노출되는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역은 표시 영역에 해당하고, 상기 제2 영역은 상기 표시 영역 외곽에 구비되는 비표시 영역에 해당하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 영역은 상기 비표시 영역에 구비되는 패드부와 오버랩 되는 영역인 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 변형 방지부는 유리로 이루어진 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 소자층 상에 봉지층이 추가로 구비되어 있고,
상기 봉지층 끝단과 상기 변형 방지부에 부착되며 상기 플렉서블 기판의 일측을 감싸는 체결부가 추가로 구비되어 있는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 기판의 일측에 롤러가 추가로 구비되어 상기 플렉서블 기판을 말 수 있도록 구비된 플렉서블 디스플레이 장치.
베이스 기판 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계;
상기 플렉서블 기판의 일면 상에 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 디스플레이 소자층을 형성하는 단계; 및
상기 플렉서블 기판의 타면 상에 상기 제2 영역과 오버랩되도록 변형 방지부를 형성하는 단계를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 제조방법.
제11항에 있어서,
상기 디스플레이 소자층은 열에 의한 변형이 상대적으로 작은 제1 영역 및 열에 의한 변형이 상대적으로 큰 제2 영역을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 제조방법.
제11항에 있어서,
상기 변형 방지부를 형성하는 단계는,
상기 베이스 기판에 레이저를 조사하여 상기 플렉서블 기판의 상기 제1 영역과 대응하는 영역을 분리한 후에,
상기 베이스 기판에 대응하는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 경계를 절단하여 상기 베이스 기판을 분리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 제조방법.
제11항에 있어서,
상기 변형 방지부를 형성하는 단계는,
상기 베이스 기판에 대응하는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 경계를 절단하여 상기 베이스 기판을 분리한 후에,
상기 베이스 기판에 레이저를 조사하여 상기 플렉서블 기판의 상기 제1 영역과 대응하는 영역을 분리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 제조방법.