KR20170116297A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 표시부 및 상기 표시부의 상부에 형성되는 제1 필름을 포함하고, 상기 제1 필름의 가장자리부를 따라 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제1 패턴부가 형성된 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법 {DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다.
한편, 표시장치가 유연성을 가진다면, 휘거나 접어서 또는 말아서 휴대가 가능하게 될 것이므로, 표시 장치의 화면을 확장하면서도 휴대성을 확보하는데 크게 기여할 수 있을 것이다.
이에 따라, 최근에는 유연성을 갖는 표시장치의 상용화를 위한 연구가 강화되고 있는 추세이다.
본 발명의 목적은, 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예는 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 표시부 및 상기 표시부의 상부에 형성되는 제1 필름을 포함하고, 상기 제1 필름의 가장자리부를 따라 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제1 패턴부가 형성된 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부와 상기 제1 필름의 사이에 구비되는 점착층을 더 포함하고, 상기 점착층에 의해 상기 제1 필름은 상기 표시부 상부에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부는 상기 제1 필름보다 열 팽창 계수가 큰 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부는 열 팽창 계수가 상기 제1 필름보다 1*10^-7/K 이상 큰 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부는 상기 제1 필름의 상부면 또는 하부면에 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 필름은 제2 패턴부를 더 포함하고, 상기 제1 패턴부 및 상기 제2 패턴부는 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부 및 상기 제2 패턴부 중 하나의 패턴부는 열 팽창 계수가 높은 물질로 형성되고, 나머지 패턴부는 열 팽창 계수가 낮은 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판의 하부에 구비되는 제2 필름을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 필름의 가장자리부를 따라 형성되는 제3 패턴부를 더 포함하고, 상기 제3 패턴부는 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 필름은 제4 패턴부를 더 포함하고, 상기 제3 패턴부 및 상기 제4 패턴부는 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제3 패턴부 및 상기 제4 패턴부 중 하나의 패턴부는 열 팽창 계수가 높은 물질로 형성되고, 나머지 패턴부는 열 팽창 계수가 낮은 물질로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 표시부, 상기 표시부의 상부에 형성되는 제1 필름 및 상기 기판의 하부에 형성되는 제2 필름을 포함하고, 상기 제1 필름의 가장자리부를 따라 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제1 패턴부가 형성되고, 상기 제2 필름의 가장자리부를 따라 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제3 패턴부가 형성되는 표시 장치를 개시한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예는, 기판상에 표시부를 형성하는 단계, 제1 필름을 준비하고 상기 제1 필름의 가장자리부를 따라서 음각 패턴을 형성하는 단계, 상기 음각 패턴에 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질을 접합하여 제1 패턴부를 형성하는 단계 및 점착층으로 상기 제1 필름 및 상기 기판을 접착하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 음각 패턴에 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질을 접합하여 제1 패턴부를 형성하고, 점착층으로 상기 제1 필름 및 상기 기판을 접착하는 단계는 상온 이하의 온도에서 수행될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부는 상기 제1 필름보다 열 팽창 계수가 큰 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부는 열 팽창 계수가 상기 제1 필름보다 1*10^-7/K 이상 큰 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 필름에 제2 패턴부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 패턴부 및 상기 제2 패턴부 중 하나의 패턴부는 열 팽창 계수가 높은 물질로 형성되고, 나머지 패턴부는 열 팽창 계수가 낮은 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판의 하부에 제2 필름 구비하는 단계 및 상기 제2 필름의 가장자리부를 따라 제3 패턴부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 패턴부는 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부는 임플란트, 잉크젯, 프레싱 또는 이온 빔 믹싱 방법에 의해 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 접합되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플렉서블한 표시 장치에서 가장자리의 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3은 표시 장치에서 표시부의 단면의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 표시 장치를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 나타낸 단면도이다.
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, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 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.
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 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 표시 장치를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 기판(100)의 상부에는 표시부(200)가 구비되고 점착층(500)에 의해 제1 필름(300)과 접합될 수 있다.
기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재 예를 들면 PI(폴리이미드) 재질로 형성할 수도 있다.
상기 기판(100)의 상부에 형성되는 표시부(200)는 표시 영역에 픽셀들의 어레이가 형성될 수 있으며, 상기 픽셀들은 각각 박막 트랜지스터들과 상기 박막 트랜지스터에 의해 제어되는 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 스스로 발광하는 유기 발광 소자일 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 표시부(200)가 유기 발광 소자로 구성되는 경우에 한정하여 설명하도록 한다.
도 3은 표시 장치에서 특히 표시부(200)의 단면의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 상술한 바와 같이 표시부(200)가 유기 발광 소자로 구성하는 실시예가 도시되어 있으며 이에 대하여 이하 설명하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 표시 장치는 기판(100) 상에 버퍼층(210)이 형성될 수 있다. 버퍼층(210)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하기 위한 배리어층, 및/또는 블록킹층으로 역할을 할 수 있다.
버퍼층(210) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체층(A) 형성된다. 반도체층(A)은 폴리 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, N형 불순물 또는 P형 불순물이 가능하다.
반도체층(A)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘을 포함하는 반도체로 형성될 수 있으며, 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다. 이 때, 결정질 실리콘은 비정질 실리콘을 결정화하여 형성될 수도 있다. 비정질 실리콘을 결정화하는 방법은 RTA(rapid thermal annealing)법, SPC(solid phase crystallzation)법, ELA(excimer laser annealing)법, MIC(metal induced crystallzation)법, MILC(metal induced lateral crystallzation)법, SLS(sequential lateral solidification)법 등 다양한 방법에 의해 결정화될 수 있다. 반도체층(A)은 포토리소그라피(photolithography) 공정을 통해서 패터닝 될 수 있다.
반도체층(A)을 덮도록 게이트 절연막(230)이 기판(100) 전면(全面) 에 적층된다. 게이트 절연막(230)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 게이트 절연막(230)은 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiO2), 하프늄(hafnium; Hf) 옥사이드, 알루미늄 옥사이드 등으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(230)은 스퍼터링, 화학기상증착(Chemical Vapour Deposition; CVD) 또는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition; PECVD) 등 다양한 증착방법에 의해서 형성할 수 있다. 게이트 절연막(230)은 반도체층(A)과 게이트 전극(G)을 절연하는 역할을 한다.
게이트 전극(G)의 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(G)을 덮도록 층간 절연막(250)이 기판(10) 전면(全面)에 형성된다.
층간 절연막(250)은 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 층간 절연막(250)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 층간 절연막(25)은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다. 층간 절연막(250)은 실리콘산화물(SiOx) 및/또는 실리콘질화물(SiNx) 등의 무기물로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 층간 절연막(250)은 SiOx/SiNy 또는 SiNx/SiOy의 이중 구조로 이루어질 수 있다. 층간 절연막(250)은 스퍼터링, 화학기상증착(Chemical Vapour Deposition; CVD) 또는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition; PECVD) 등 다양한 증착방법에 의해서 형성할 수 있다.
층간 절연막(250)은 게이트 전극(G)을 층간 절연막(250)의 상부에 형성되는 배선들과 절연하는 역할을 할 수 있다.
층간 절연막(250) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성된다.
소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 덮도록 평탄화막(270)이 기판(10) 전면(全面) 에 형성된다. 평탄화막(270) 상부에는 화소 전극(281)이 형성될 수 있다. 화소 전극(281)은 비아홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)과 연결된다.
평탄화막(270)은 절연물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 평탄화막(270)은 무기물, 유기물, 또는 유/무기 복합물로 단층 또는 복수층의 구조로 형성될 수 있으며, 다양한 증착방법에 의해서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 평탄화막(PL)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)의 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 구비될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 화소 전극(281), 유기 발광층을 포함하는 중간층(283), 및 대향 전극(285)을 포함한다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 화소 정의막(290) 및 스페이서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
화소 전극(281)은 평탄화막(270)의 비아홀(VIA)를 채우면서 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(281) 및/또는 대향 전극(285)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있다. 투명 전극으로 구비될 때에는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 구비될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 투명막을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 화소 전극(281) 또는 대향 전극(285)은 ITO/Ag/ITO 구조를 가질 수 있다.
화소 정의막(290)은 화소 영역과 비화소 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 화소 정의막(290)은 화소 전극(281)을 노출하는 개구를 포함하며 기판(10)을 전면적으로 덮도록 형성될 수 있다. 상기 개구에 후술할 중간층(283)이 형성되어, 개구가 실질적인 화소 영역이 될 수 있다.
화소 전극(281), 중간층(283), 대향 전극(285)은 유기 발광 소자(OLED, organic light emitting device)를 이루게 된다. 유기 발광 소자(OLED)의 화소 전극(281)과 대향 전극(285)에서 주입되는 정공과 전자는 중간층(283)의 유기 발광층에서 결합하면서 빛이 발생할 수 있다.
중간층(283)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(283)은 유기 발광층(emission layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(283)은 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다.
정공 주입층(HIL)은 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 스타버스트(Starburst)[0035] 형 아민류인 TCTA,m-MTDATA, m-MTDAPB 등으로 형성할 수 있다.
정공 수송층(HTL)은 N,N'-비스(3-메틸페닐)- N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD)등으로 형성될 수 있다.
전자 주입층(EIL)은 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
전자 수송층(ETL)은 Alq3를 이용하여 형성할 수 있다.
유기 발광층은 호스트 물질과 도판트 물질을 포함할 수 있다. 유기 발광층의 호스트 물질로는 트리스(8-히드록시-퀴놀리나토)알루미늄 (Alq3), 9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (AND), 3-Tert-부틸-9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (TBADN), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (DPVBi), 4,4'-비스Bis(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (p-DMDPVBi), Tert(9,9-디아릴플루오렌)s (TDAF), 2-(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (BSDF), 2,7-비스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (TSDF), 비스(9,9-디아릴플루오렌)s (BDAF), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디-(tert-부틸)페닐 (p-TDPVBi), 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠 (mCP), 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠 (tCP), 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)트리페닐아민 (TcTa), 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐 (CBP), 4,4'-비스Bis(9-카바졸일)-2,2'-디메틸-비페닐 (CBDP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디메틸-플루오렌 (DMFL-CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-비스bis(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌 (FL-4CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디-톨일-플루오렌 (DPFL-CBP), 9,9-비스(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌 (FL-2CBP) 등이 사용될 수 있다.
유기 발광층의 도판트 물질로는 DPAVBi (4,4'-비스[4-(디-p-톨일아미노)스티릴]비페닐), ADN (9,10-디(나프-2-틸)안트라센), TBADN (3-터트-부틸-9,10-디(나프-2-틸)안트라센) 등이 사용될 수 있다.
중간층(283) 상에는 대향 전극(285)이 형성된다. 대향 전극(285)는 화소 전극(281)과 전계를 형성하여, 중간층(283)에서 광이 방출될 수 있게 한다. 화소 전극(281)은 화소 마다 패터닝될 수 있으며, 대향 전극(285)은 모든 화소에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다.
화소 전극(281) 및 대향 전극(285)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있다. 화소 전극(281)은 애노드 전극, 대향 전극(285)은 캐소드 전극으로 기능할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 화소 전극(281)이 캐소드 전극, 대향 전극(285)이 애노드 전극으로 기능할 수 있다.
도면에서는 하나의 유기 발광 소자(OLED)만을 도시하였으나, 표시 패널은 복수의 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 각 유기 발광 소자(OLED) 마다 하나의 화소를 형성할 수 있으며, 각 화소별로 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 색을 구현할 수 있다.
그러나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 중간층(283)은 화소의 위치에 관계없이 화소 전극(281) 전체에 공통으로 형성될 수 있다. 이때, 유기 발광층은 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질을 포함하는 층이 수직으로 적층되거나 혼합되어 형성될 수 있다. 물론, 백색광을 방출할 수 있다면 다른 색의 조합이 가능함은 물론이다. 또한, 상기 방출된 백색광을 소정의 컬러로 변환하는 색 변환층이나, 컬러 필터를 더 구비할 수 있다.
보호층(미도시)은 대향 전극(285) 상에 배치될 수 있으며, 유기 발광 소자(OLED)를 덮어 보호하는 역할을 할 수 있다. 보호층(미도시)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다.
상술한 스페이서(미도시)는 화소 영역들 사이에 배치될 수 있으며, 기판(100)과 밀봉 기판(미도시) 사이의 간격을 유지하며, 외부 충격에 의해 표시 특성이 저하되지 않게 하기 위해 마련될 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)의 보호를 위해서 유기막 및/또는 무기막이 교번적으로 적층되어 구비되는 박막 봉지 구조가 형성될 수도 있고 스페이서 및 밀봉 기판을 통하여 밀봉시키는 구조로 이루어질 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(200)의 상부에는 점착층(500)에 의해 제1 필름(300)이 접착되어 형성될 수 있다.
제1 필름(300)은 산소 및/또는 수분의 투과를 방지하여 유기 발광 소자를 보호하는 배리어 필름일 수 있고 단순히 표시 장치를 보호하는 보호 필름의 역할을 할 수 있으며 필름의 종류는 한정되지 않는다.
즉, 본 발명 표시 장치의 일 실시예가 유기 발광 소자(OLED)의 상부에 별도로 박막 봉지 구조를 구비하지 않는 경우에는 제1 필름(300)이 유기 발광 소자의 상부에 형성되어 흡수/흡습을 방지하는 배리어 필름일 수 있다.
또한, 본 발명 표시 장치의 다른 실시예가 유기 발광 소자(OLED)의 상부에 유기 발광 소자(OLED)를 외부의 수분이나 산소로부터 보호하는 박막 봉지 구조를 형성하고 있는 경우에는 제1 필름(300)이 단순히 표시 장치의 상부에서 표시 장치를 보호하는 상부 보호 필름일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명 표시 장치의 제1 필름(300)은 기능이나 역할이 한정되지 않으며 표시부(200)의 상부에 형성되는 필름이라면 어떤 기능을 갖는 것이라도 가능하다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1 필름(300)의 가장자리부를 따라 제1 패턴부(310)가 형성될 수 있다. 상기 제1 패턴부(310)는 상기 제1 필름(300)과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 이루어질 수 있다.
즉, 제1 필름(300)의 네 변의 가장자리를 따라서 제1 필름(300)과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패턴 설계되어 제1 패턴부(310)를 형성할 수 있다.
제1 패턴부(310)를 패터닝하여 형성할 때 제1 필름(300)의 네 변의 가장자리부를 따라 음각 패턴을 먼저 형성하고 패턴이 형성된 부분에 열 팽창 계수가 다른 물질을 접합하여 제1 패턴부(310)를 형성할 수 있다. 제조 방법에 대하여는 이후 별도로 상세히 설명하도록 한다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 제1 필름(300)에 제1 패턴부(310)를 형성할 때, 온도 조건을 조절하여 공정을 진행할 수 있다. 즉, 열 팽창 계수가 다른 물질이 접합되는 공정이 상온보다 낮은 온도 조건 하에서 진행될 수 있다.
도 1 및 도 2에는 상기 제1 패턴부(310)가 제1 필름(300)의 상부에 형성되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.
즉, 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예를 도시한 것이며, 상기 제1 패턴부(310)는 제1 필름(300)의 하부에 형성될 수도 있다.
최근, 표시 장치의 유연성(flexibility)에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이에 따라 안정성 있는 플렉서블 디스플레이가 요구된다.
기존의 표시 장치의 경우 휘는 동작을 반복하게 되면 필름과 상하부 점착제의 수축률(수축 응력), 탄성률 차이로 인한 미스매치(mismatch)가 일어나 가장자리가 변형되는 문제가 있었다.
즉, 반복적으로 휨 운동을 하다 보면 특히 표시 장치의 가장 자리가 변형되어 curl이 일어나는 문제가 발생하였고, 필름이 polarizer인 경우에는 빛샘과 같은 광학적인 이상(불량)을 야기하였다. 또한, 필름이 배리어 필름인 경우에는 외부의 공기, 수분에 노출되는 면적이 증가하여 소자의 신뢰성, 광특성 등에 영향을 미치는 불량을 야기하였다.
이러한 가장자리 변형 문제를 해소하기 위하여 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1 필름(300)에 열 팽창 계수가 다른 물질로 이루어진 제1 패턴부(310)를 형성함에 따라 가장자리의 변형을 최소화할 수 있는 유리한 효과가 있다.
즉, 열팽창 계수가 다른 물질이 제1 필름(300)의 가장자리부를 따라 형성됨에 따라 가장자리의 응력 밸런스를 조절할 수 있으며 이에 따라 표시 장치가 반복적으로 휨 운동을 하더라도 가장자리의 변형을 효율적으로 줄일 수 있는 유리한 효과가 있다.
제1 패턴부(310)는 제1 필름(300)과 열 팽창 계수가 다른 물질로 이루어질 수 있으며 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 패턴부(310)가 제1 필름(300)보다 열 팽창 계수가 큰 물질로 이루어 질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 제1 패턴부(310)의 열 팽창 계수가 상기 제1 필름(300)보다 1*10^-7/K 이상 큰 물질로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4를 위에서 바라본 평면도이다.
도 4 및 도 5에서 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 필름(300)에 제1 패턴부(310)가 형성될 수 있으며 추가적으로 제2 패턴부(330)가 형성될 수 있다. 상기 제1 패턴부(310)와 상기 제2 패턴부(330)는 상기 제1 필름(300)의 가장자리부를 따라 형성될 수 있다.
제1 패턴부(310)와 제2 패턴부(330)는 각각 제1 필름(300)과 상이한 열 팽창 계수를 가지는 물질로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 열 팽창 계수가 다른 물질이 제1 필름(300)의 네 변의 가장자리를 따라 형성됨에 따라 응력 밸런스를 맞춰 컬(curl) 현상을 방지할 수 있다. 본 실시예에 따른 표시 장치는 열 팽창 계수가 다른 2개의 물질이 패턴부를 형성함에 따라 가장자리의 변형을 효율적으로 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 실시예에서는 2개의 패턴부가 제1 필름(300)의 가장자리부에 형성되는 표시 장치가 개시되어 있으나 가장 자리의 변형을 방지할 수 있다면 이러한 패턴부의 개수가 한정되지 않음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6에서 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 표시 장치는 기판(100)의 하부에 제2 필름(400)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 필름(400) 역시 상기 제1 필름(300)과 마찬가지로 역할과 기능이 한정되지 않으며 배리어 필름이거나 보호 필름의 역할을 할 수 있으며 그 외의 기능을 갖는 기능성 필름일 수 있다.
표시 장치가 유연성을 갖고 휨 운동을 반복적으로 함에 따라 제1 필름(300)과 마찬가지로 제2 필름(400) 역시 제2 필름(400)과 기판(100) 사이의 수축 응력, 탄성률 등의 차이로 인하여 가장자리 부분에서 변형이 일어나는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여 본 실시예에 따른 표시 장치는 제2 필름(400)에 제3 패턴부(410)를 포함할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 필름(400)의 가장자리부를 따라서 제3 패턴부(410)가 형성될 수 있다.
도 6에는 제3 패턴부(410)가 제 2필름(400)의 하부에 형성된 실시예가 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 제2 필름(400)의 가장자리부에 형성되어 가장자리부의 변형을 방지하는 것이라면 제2 필름(400)의 상부에도 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7에서 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시부(200)의 상부에 위치하는 제1 필름(300)의 가장자리부를 따라 제1 패턴부(310) 및 제2 패턴부(330)가 형성될 수 있다. 또한, 기판(100)의 하부에 위치하는 제2 필름(400)의 가장자리부를 따라 제3 패턴부(410) 및 제4 패턴부(430)가 형성될 수 있다.
제1 패턴부 내지 제4 패턴부(310, 330, 410, 430) 각각이 형성되는 위치는 제1 필름(300) 또는 제2 필름(400)이며 필름의 상부에 형성되는지 필름의 하부에 형성되는지는 한정되지 않는다.
즉, 도 7은 제1 패턴부(310) 및 제3 패턴부(410)가 각각 제1 필름(300)과 제2 필름(400)의 하부에 형성되고 제2 패턴부(330) 및 제4 패턴부(430)가 각각 제1 필름(300)과 제2 필름(400)의 상부에 형성되는 실시예를 도시하고 있으나 이에 한정되지 않으며 상부 또는 하부에 형성될 수 있다.
제1 패턴부(310)와 제2 패턴부(330)는 제1 필름(300)과 상이한 열 팽창 계수를 갖는 물질으로 이루어질 수 있으며 제1 패턴부(310)와 제2 패턴부(330) 각각의 열 팽창 계수도 상이하게 형성될 수 있다.
특히, 제1 패턴부(310)와 제2 패턴부(330)는 각각 열 팽창 계수가 큰 물질과 열 팽창 계수가 작은 물질으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치에서 제1 패턴부(310)와 제2 패턴부(330)가 각각 열 팽창률이 높은 물질과 열 팽창률이 낮은 물질로 형성되는 경우에는 유연성에 대한 안정성이 향상되어 가장 자리 변형을 최소화할 수 있다.
제2 필름(400)에 형성되는 제3 패턴부(410) 및 제4 패턴부(430) 역시 제1 패턴부(310) 및 제2 패턴부(330)와 마찬가지로 각각 열 팽창 계수가 상이한 물질으로 이루어질 수 있으며 특히 열 팽창률이 높은 물질과 열 팽창률이 낮은 물질이 선택적으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 필름(300)과 제2 필름(400)에서 열 팽창 계수가 상이한 물질이 네 변의 가장자리부를 따라서 패턴 설계되어 형성되는 경우 점착층(500) 또는 기판(100)과의 응력 밸런스를 맞추어 가장자리의 변형을 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 8 a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 8a 내지 도 8c에서 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 8a를 참고하면, 제1 필름(300)의 상부에 음각 패턴(310a)을 형성할 수 있다. 형성되는 음각 패턴(310a)은 제1 필름(300)의 네 변의 가장자리를 따라서 형성될 수 있다. 본 실시예는 제1 필름(300)의 상부에 음각 패턴을 형성하는 것을 개시하고 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다. 뿐만 아니라, 표시부(200)의 상부에 구비되는 제1 필름(300)이 아닌 기판(100)의 하부에 구비되는 제2 필름(400)에 적용될 수도 있다.
도 8b를 참고하면, 제1 필름(300)의 상부에 형성된 음각 패턴에 열 팽창 계수가 제1 필름(300)과 상이한 물질을 접합하여 제1 패턴부(310)를 형성할 수 있다. 이 때, 음각 패턴에 접합되는 물질은 제1 필름(300)보다 열 팽창 계수가 큰 물질일 수 있으며 상세하게는 열 팽창 계수가 1*10^-7/K 이상 큰 물질일 수 있다.
이 때, 제1 필름(300)의 네 변의 가장자리를 따라 열 팽창 계수가 큰 물질을 접합하는 공정은 저온 조건 하에서 냉각 프로세스로 수행될 수 있다. 즉, 상온보다 낮은 온도 조건 하에서 열 팽창 계수가 높은 물질이 접합되는 경우에는 고 열 팽창률 물질이 접합에 의해 가장 자리의 변형을 효율적으로 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.
제1 필름(300)에 열 팽창 계수가 다른 물질을 접합하는 공정은 한정되지 않으며 임플란트(implant)공정, 잉크젯(ink-jet)공정, 그라비아 인쇄, ion-beam mixing 또는 프레싱(pressing)등의 다양한 방법으로 접합이 가능하다.
도 8c를 참고하면, 제1 필름(300)은 점착층(500)에 의해 표시부(200)가 구비된 기판(100)과 접합될 수 있다. 표시부(200)의 상부에는 박막 봉지 구조가 형성되어 있을 수도 있으며 구조가 도면에 도시된 바와 같이 한정되는 것은 아니다.
제1 필름(300)과 기판(100)이 접합되는 과정 역시 상온 이하의 온도 조건 하에서 냉각 프로세스로 수행될 수 있다. 이러한 냉각 프로세스 하에서 접합 공정이 수행됨에 따라 이후 응력의 균형이 조율되어 이후 가장자리에서 변형이 일어나는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100: 기판
200: 표시부
300: 제1 필름
310: 제1 패턴부
330: 제2 패턴부
400: 제2 필름
410: 제3 패턴부
430: 제4 패턴부
500: 점착층?

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판의 상부에 형성되는 표시부; 및
    상기 표시부의 상부에 형성되는 제1 필름;을 포함하고,
    상기 제1 필름의 가장자리부를 따라 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제1 패턴부;가 형성된 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시부와 상기 제1 필름의 사이에 구비되는 점착층;을 더 포함하고,
    상기 점착층에 의해 상기 제1 필름은 상기 표시부 상부에 위치하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 제1 필름보다 열 팽창 계수가 큰 물질로 형성되는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 열 팽창 계수가 상기 제1 필름보다 1*10^-7/K 이상 큰 물질으로 형성되는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 제1 필름의 상부면 또는 하부면에 형성되는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필름은 제2 패턴부;를 더 포함하고,
    상기 제1 패턴부 및 상기 제2 패턴부는 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 형성되는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 패턴부 및 상기 제2 패턴부 중 하나의 패턴부는 열 팽창 계수가 높은 물질로 형성되고,
    나머지 패턴부는 열 팽창 계수가 낮은 물질로 형성되는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 구비되는 제2 필름;을 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 필름의 가장자리부를 따라 형성되는 제3 패턴부;를 더 포함하고,
    상기 제3 패턴부는 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 이루어지는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 필름은 제4 패턴부;를 더 포함하고,
    상기 제3 패턴부 및 상기 제4 패턴부는 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 형성되는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 패턴부 및 상기 제4 패턴부 중 하나의 패턴부는 열 팽창 계수가 높은 물질로 형성되고,
    나머지 패턴부는 열 팽창 계수가 낮은 물질로 형성되는 표시 장치.
  12. 기판;
    상기 기판의 상부에 형성되는 표시부;
    상기 표시부의 상부에 형성되는 제1 필름; 및
    상기 기판의 하부에 형성되는 제2 필름;을 포함하고,
    상기 제1 필름의 가장자리부를 따라 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제1 패턴부;가 형성되고,
    상기 제2 필름의 가장자리부를 따라 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 패터닝된 제3 패턴부;가 형성되는 표시 장치.
  13. 기판상에 표시부를 형성하는 단계;
    제1 필름을 준비하고 상기 제1 필름의 가장자리부를 따라서 음각 패턴을 형성하는 단계;
    상기 음각 패턴에 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질을 접합하여 제1 패턴부를 형성하는 단계; 및
    점착층으로 상기 제1 필름 및 상기 기판을 접착하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 음각 패턴에 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질을 접합하여 제1 패턴부를 형성하고, 점착층으로 상기 제1 필름 및 상기 기판을 접착하는 단계는 상온 이하의 온도에서 수행되는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 제1 필름보다 열 팽창 계수가 큰 물질로 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 패턴부에는 열 팽창 계수가 상기 제1 필름보다 1*10^-7/K 이상 큰 물질이 형성된 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 필름에 제2 패턴부를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제1 패턴부 및 상기 제2 패턴부 중 하나의 패턴부는 열 팽창 계수가 높은 물질로 형성되고,
    나머지 패턴부는 열 팽창 계수가 낮은 물질로 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 제2 필름 구비하는 단계; 및
    상기 제2 필름의 가장자리부를 따라 제3 패턴부를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제3 패턴부는 상기 제2 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질로 이루어지는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 임플란트, 잉크젯, 프레싱 또는 이온 빔 믹싱 방법에 의해 상기 제1 필름과 열 팽창 계수가 상이한 물질이 접합되어 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
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