KR20170121674A - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치는, 베이스면을 제공하는 표시패널 및 상기 베이스면 상에 배치된 터치센싱부를 포함한다. 표시패널은 버퍼층을 더 포함하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함한다. 버퍼층은, 복수 개의 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 그루브가 형성된 오목 부분들과 오목 부분들을 연결하는 평탄 부분들을 포함한다. 버퍼층 상에 배치된 터치센싱부는 도전패턴들 및 도전패턴들을 커버하는 절연층을 포함한다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 터치센싱부와 일체형으로 형성되는 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등과 같은 전자장치들이 개발되고 있다. 이러한 전자장치들은 정보제공을 위해 표시장치를 구비한다.
전자장치들이 다양한 형태로 변화됨에 따라 표시장치의 형태로 그에 대응하게 변화되고 있다. 기존의 전자장치들은 평판형 표시장치를 구비하였다. 최근에 개발되는 전자장치들은 곡면형, 벤딩형, 롤링형과 같은 플렉서블형 표시장치를 요구한다. 또한, 이와 같은 다양한 방향으로 굽어지거나 휘어지는 표시장치들에 대한 수요자들의 관심이 증대되고 있다.
본 발명의 목적은 유연성이 향상된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치는, 베이스 기판, 상기 베이스 기판상에 배치된 회로층, 상기 회로층 상에 배치된 소자층, 상기 소자층을 봉지하는 봉지층 및 상기 봉지층 상에 배치된 버퍼층을 포함하고, 발광영역들 및 상기 발광영역들에 인접한 비발광영역으로 정의되는 표시패널 및 상기 버퍼층 상에 배치된 도전패턴들과 상기 도전패턴들을 커버하는 절연층을 포함하는 터치센싱부를 포함하고, 상기 버퍼층은, 상기 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 중첩하는 그루브(groove)를 각각 갖는 오목 부분들 및 상기 오목 부분들에 연결된 평탄 부분들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평탄 부분들은, 상기 비발광영역에 중첩하고, 상기 도전패턴들은, 상기 평탄 부분들에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 도전패턴들은, 상기 버퍼층 상에 배치되는 제1 도전패턴들 및 상기 제1 도전패턴들 상에 배치되고, 상기 제1 도전패턴들의 일부와 중첩하는 제2 도전패턴들을 포함하고, 상기 절연층은, 상기 제1 도전패턴들을 커버하는 제1 절연층 및 상기 제1 절연층 상에 배치되고 상기 제2 도전패턴들을 커버하는 제2 절연층을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 도전패턴들은, 상기 버퍼층 상에서, 제1 방향축을 따라 연장되고, 상기 제1 방향축과 직교하는 제2 방향축을 따라 나열되며, 상기 제2 도전패턴들은, 상기 제1 절연층 상에서, 상기 제2 방향축을 따라 연장되고, 상기 제1 방향축을 따라 나열될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 도전패턴들 및 상기 제2 도전패턴들 각각은 복수의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 절연층은, 상기 버퍼층에 전면적으로 중첩하고, 상기 절연층은, 상기 평탄 부분들에 중첩하는 절연 평탄 부분들과 상기 오목 부분들에 중첩하는 절연 오목 부분들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 절연 평탄 부분들은, 상기 도전패턴들을 커버하고, 평탄한 상면을 가질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 절연 오목 부분들은, 상기 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 중첩하는 절연 그루브(groove)를 각각 가질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 그루브들과 상기 절연 그루브들은 서로 일대일 대응할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 오목 부분들 각각은, 상기 그루브들에 의하여 형성된 상면을 포함하고, 상기 상면은, 제1 서브 오목 부분, 제2 서브 오목 부분 및 상기 제1 서브 오목 부분과 상기 제2 서브 오목 부분을 연결하는 오목 연결부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 오목 연결부의 최대 높이는, 상기 평탄 부분의 높이와 같거나 상기 평탄 부분의 높이보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 오목 부분들은, 제1 방향축을 따라 나열되고, 상기 제1 방향축과 직교하는 제2 방향축을 따라 연장되며, 상기 오목 부분들은, 상기 제1 방향축과 상기 제2 방향축에 의하여 정의되는 평면 상에서 복수 회 굴곡될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 표시장치는, 상기 제2 방향축과 평행한 벤딩축을 기준으로 벤딩될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 오목 부분들은 상기 제1 방향축을 따라 서로 반대되는 양 방향 각각으로 돌출된 복수의 패턴을 형성하며, 상기 복수의 패턴에서 상기 양 방향 중 일 방향으로 돌출된 적어도 두 지점에 접하는 기준축은 상기 벤딩축으로부터 5도 내지 85도 범위의 기울기를 가질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평탄 부분들은, 상기 제1 방향축을 따라 나열되고 상기 제2 방향축을 따라 연장되는 일부 평탄 부분들은, 상기 제1 방향축과 상기 제2 방향축에 의하여 정의되는 평면 상에서 복수 회 굴곡될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 일부 평탄 부분들은, 상기 평면상에서, 상기 오목 부분들과 대응되도록 굴곡질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평탄 부분들 중 상기 일부 평탄 부분들을 제외한 나머지 평탄 부분들은, 상기 평면상에서, 상기 제2 방향축을 따라 복수 회 굴곡될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조방법은, 기판, 회로층, 소자층 및 봉지층을 포함하고, 발광영역들과 비발광영역으로 정의되는 표시패널을 제공하는 단계, 상기 봉지층 상에, 상기 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 중첩하는 그루브를 각각 갖는 오목 부분들과 상기 오목 부분들을 연결하는 평탄 부분들을 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계 및 상기 버퍼층 상에, 도전패턴들과 상기 도전패턴들을 커버하는 절연층을 포함하는 터치센싱부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 버퍼층을 형성하는 단계는, 상기 봉지층 상에 예비 버퍼층을 형성하는 단계 및 복수의 투과부 및 복수의 슬릿부를 포함하는 마스크를 이용하여 상기 대응하는 발광영역에 중첩하는 상기 그루브를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 터치센싱부를 형성하는 단계는, 상기 평탄 부분들에 도전패턴들을 형성하는 단계, 예비 절연층을 형성하는 단계 및 상기 마스크를 이용하여 상기 예비 절연층에 상기 그루브들과 일대일 대응되는 절연 그루브들이 정의된 절연 오목 부분들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 터치센싱부에 상면을 제공하는 버퍼층의 일부를 굴곡지게 형성하여 표시장치가 벤딩되는 경우 발생되는 인장 및 압축 스트레스를 감소시킴으로써 보다 유연한 플렉서블 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제1 동작에 따른 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제2 동작에 따른 사시도이다.
도 2a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제1 동작에 따른 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제2 동작에 따른 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시패널의 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소의 등가회로도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기발광 표시패널의 부분 평면도이다.
도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기발광 표시패널의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치센싱부의 제1 도전층의 평면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치센싱부의 제2 도전층의 평면도이다.
도 7a는 도 6a의 AA영역의 부분 확대도이다.
도 7b는 도 7a의 I-I’라인을 따라 절단한 표시장치의 부분 단면도이다.
도 8a는 도 6b의 BB영역의 부분 확대도이다.
도 8b는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ’라인을 따라 절단한 표시장치의 부분 단면도이다.
도 9a는 도 6a 및 도 6b의 CC영역의 부분 확대도이다.
도 9b는 CC영역을 Ⅲ-Ⅲ’라인에 따라 절단한 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오목 부분의 제1 형상에 대한 단면도이다.
도 10b는 도 10a의 EE영역에 대한 부분 확대도이다.
도 10c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오목 부분의 제2 형상에 대한 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤딩축과 평면에 형성된 복수의 굴곡 패턴의 관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13a 내지 도 13j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다.
어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제1 동작에 따른 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제2 동작에 따른 사시도이다. 도 2a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제1 동작에 따른 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제2 동작에 따른 단면도이다.
이미지(IM)가 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 플렉서블 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면과 배면은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1a 내지 도 2b은 플렉서블 표시장치(DD)의 일 예로 폴더블 표시장치를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 플렉서블 표시장치(DD)는 소정의 곡률을 갖는 커브드 플렉서블 표시장치 또는 말려지는 롤러블 플렉서블 표시장치일 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 플렉서블 표시장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 플렉서블 표시장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들로 구분될 수 있다. 플렉서블 표시장치(DD)는 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DA), 표시영역(DA)에 인접한 비표시영역(NDA)을 포함한다. 비표시영역(NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1a에는 이미지(IM)의 일 예로 화병을 도시하였다. 일 예로써, 표시영역(DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DA)의 형상과 비표시영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 벤딩축(BX)을 따라 벤딩되는 벤딩영역(BA), 비벤딩되는 제1 비벤딩영역(NBA1), 및 제2 비벤딩영역(NBA2)으로 정의될 수 있다. 제1 비벤딩영역(NBA1)의 표시면(IS)은 제2 비벤딩영역(NBA2)의 표시면(IS)과 마주하도록 내측 벤딩(inner-bending)될 수 있다. 이와 달리, 표시장치(DD)는 사용자의 조작에 따라 외측 벤딩(outer-bending)될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 표시장치(DD)는 복수 개의 벤딩영역(BA)을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 표시장치(DD)를 조작하는 형태에 대응하게 벤딩영역(BA)이 정의될 수 있다. 예컨대, 벤딩영역(BA)은 도 1b와 달리 제1 방향축(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있다. 벤딩영역(BA)의 면적은 일정하지 않고, 벤딩반경(BR, 도 2a 참조)에 따라 결정될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 터치센싱부(TS), 및 윈도우 부재(WM)를 포함할 수 있다. 표시패널(DP), 터치센싱부(TS), 및 윈도우 부재(WM) 각각은 플렉서블한 성질을 가질 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시장치(DD)는 윈도우 부재(WM)와 결합되어 표시패널(DP) 및 터치센싱부(TS)를 보호하는 보호부재를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 윈도우 부재(WM)는 생략되거나, 터치센싱부(TS)에 일체화될 수 있다.
표시패널(DP)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM, 도 1a 참조)를 생성한다. 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 일렉트로웨팅 표시패널 등일 수 있고, 그 종류가 제한되지 않는다. 본 발명에서 유기발광 표시패널이 예시적으로 설명된다. 유기발광 표시패널에 대한 상세한 설명은 후술한다.
터치센싱부(TS)는 외부입력의 좌표정보를 획득한다. 터치센싱부(TS)는 표시패널(DP)이 제공하는 베이스면 상에 배치된다. 본 실시 예에서 터치센싱부(TS) 는 표시패널과 연속공정에 의해 제조된다. 따라서, 터치센싱부(TS)와 표시패널(DP) 사이에 배치되는 별도의 접착부재는 생략될 수 있다.
터치센싱부(TS)는 정전용량 방식 터치센싱부일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 전자기 유도 방식과 같이, 2개 타입의 터치전극들을 포함하는 다른 방식의 터치센싱부로 대체될 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 투명 광학 접착필름(Optically Clear Adhesive film, OCA)에 의해 터치센싱부(TS)와 결합될 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 베이스 부재(WM-BS) 및 베젤층(WM-BZ)을 포함한다. 베이스 부재(WM-BS)는 플라스틱 필름 등을 포함할 수 있다. 베젤층(WM-BZ)은 베이스 부재(WM-BS)에 부분적으로 중첩한다. 베젤층(WM-BZ)은 베이스 부재(WM-BS)의 배면에 배치되어 표시장치(DD)의 베젤영역 즉, 비표시영역(NDA, 도 1a 참조)을 정의할 수 있다.
베젤층(WM-BZ)은 유색의 유기층으로써 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우 부재(WM)는 베이스 부재(WM-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시패널(DP)의 사시도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소(PX)의 등가회로도이다. 이하, 플렉서블 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널(DP)로 설명된다. 유기발광 표시패널(DP)은 평면상에서 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)을 포함한다. 유기발광 표시패널(DP)의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)은 베젤층(WM-BZ)에 의해 정의되는 표시장치(DD)의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)과 반드시 동일할 필요는 없고, 유기발광 표시패널(DP)의 구조/디자인에 따라 변경될 수 있다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 유기발광 표시패널(DP)은 표시영역(DA)에 배치된 복수 개의 화소들(PX)을 포함한다. 매트릭스 형태로 배치된 복수 개의 화소들(PX)을 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 복수 개의 화소들(PX)은 비 매트릭스 형태, 예컨대 펜타일 형태로 배치될 수 있다.
도 3b에는 i번째 주사 라인(SLi)과 j번째 소스 라인(DLj)에 접속된 하나의 화소(PXij)의 등가회로를 예시적으로 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 복수 개의 화소들(PX)은 동일한 등가회로를 가질 수 있다.
화소(PXij)는 적어도 하나의 트랜지스터(TR1, TR2), 적어도 하나의 커패시터(Cap), 및 유기발광 소자(OLED)를 포함한다. 본 실시 예에서 2개의 트랜지스터들(TR1, TR2) 및 하나의 커패시터(Cap)를 포함하는 화소 구동회로를 예시적으로 도시하였으나, 화소 구동회로의 구성은 이에 제한되지 않는다.
유기발광 소자(OLED)의 애노드는 제2 트랜지스터(TR2)를 통해 전원라인(PL)으로 인가된 제1 전원전압(ELVDD)을 수신한다. 유기발광 소자(OLED)의 캐소드는 제2 전원전압(ELVSS)을 수신한다. 제1 트랜지스터(TR1)는 i번째 주사 라인(SLi)에 인가된 주사 신호에 응답하여 j번째 소스 라인(DLj)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(Cap)는 제1 트랜지스터(TR1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다. 제2 트랜지스터(TR2)는 커패시터(Cap)에 저장된 전압에 대응하여 유기발광 소자(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기발광 표시패널(DP)의 부분 평면도이다. 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기발광 표시패널(DP)의 부분 단면도들이다. 도 4a는 표시영역(DA, 도 3a 참조)의 일부를 도시하였다. 도 4b는 도 3b에 도시된 등가회로의 제1 트랜지스터(TR1) 및 커패시터(Cap)에 대응하는 부분의 단면을 도시하였고, 도 4c는 도 3b에 도시된 등가회로의 제2 트랜지스터(TR2) 및 유기발광 소자(OLED)에 대응하는 부분의 단면을 도시하였다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 유기발광 표시패널(DP)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면 상에서 복수 개의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)과 비발광영역(NPXA)으로 구분된다. 도 4a에는 매트릭스 형태로 배치된 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 예시적으로 도시하였다. 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에는 3개의 서로 다른 컬러들을 발광하는 유기발광 소자들이 각각 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에는 화이트 컬러들을 발광하는 유기발광 소자들이 각각 배치될 수 있다.
비발광영역(NPXA)은 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 에워싸는 제1 비발광영역들(NPXA-1) 및 제1 비발광영역들(NPXA-1) 사이에 배치된 제2 비발광영역(NPXA-2)으로 구분될 수 있다. 제1 비발광영역들(NPXA-1) 각각에는 제1 비발광영역들(NPXA-1) 각각에 대응하는 서브 화소의 구동회로, 예컨대 트랜지스터들(TR1, TR2, 도 3b 참조) 또는 커패시터(Cap, 도 3b 참조)가 배치될 수 있다. 제2 비발광영역(NPXA-2)에는 신호 라인들, 예컨대 주사 라인(SLi, 도 3b 참조), 소스 라인(DLj, 도 3b 참조), 전원 라인(PL, 도 3b 참조)이 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제1 비발광영역들(NPXA-1)과 제2 비발광영역(NPXA-2)은 서로 구분되지 않을 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 마름모와 유사한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 반복적으로 배치된 4개 타입의 발광영역들에 4개의 서로 다른 컬러들을 발광하는 유기발광 소자들이 각각 배치될 수 있다.
본 명세서에서 "발광영역에서 소정의 컬러의 광을 방출한다"는 것은 대응하는 발광소자에서 생성된 광을 그대로 방출하는 것뿐만 아니라, 대응하는 발광소자에서 생성된 광의 컬러를 변환시켜서 방출하는 것을 모두 포함한다.
도 4b 및 도 4c에 도시된 것과 같이, 유기발광 표시패널(DP)은 베이스 기판(SUB), 회로층(DP-CL), 유기발광 소자층(DP-OLED), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함한다. 회로층(DP-CL)은 복수 개의 도전층과 복수 개의 절연층을 포함하고, 유기발광 소자층(DP-OLED)은 복수 개의 도전층과 복수 개의 기능성 유기층을 포함할 수 있다.
베이스 기판(SUB)은 플렉서블한 기판으로 폴리 이미드와 같은 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판 등을 포함할 수 있다. 베이스 기판(SUB) 상에 제1 트랜지스터(TR1)의 반도체 패턴(AL1: 이하, 제1 반도체 패턴) 및 제2 트랜지스터(TR2)의 반도체 패턴(AL2, 이하 제2 반도체 패턴)이 배치된다. 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)는 저온에서 형성되는 아몰포스 실리콘을 포함할 수 있다. 그밖에 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)는 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나 베이스 기판(SUB)의 일면 상에 기능층들이 더 배치될 수 있다. 기능층들은 배리어층 또는 버퍼층 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)은 배리어층 또는 버퍼층 상에 배치될 수 있다.
베이스 기판(SUB) 상에 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)을 커버하는 제1 절연층(12)이 배치된다. 제1 절연층(12)은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 특히, 제1 절연층(12)은 복수 개의 무기 박막들을 포함할 수 있다. 복수 개의 무기 박막들은 실리콘 나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층을 포함할 수 있다.
제1 절연층(12) 상에 제1 트랜지스터(TR1)의 제어전극(GE1: 이하, 제1 제어전극) 및 제2 트랜지스터(TR2)의 제어전극(GE2, 이하, 제2 제어전극)이 배치된다. 제1 절연층(12) 상에 커패시터(Cap)의 제1 전극(E1)이 배치된다. 제1 제어전극(GE1), 제2 제어전극(GE2), 및 제1 전극(E1)은 주사 라인(SLi, 도 3b 참조)과 동일한 포토리소그래피 공정에 따라 제조될 수 있다. 다시 말해, 제1 전극(E1)은 주사 라인과 동일한 물질로 구성될 수 있다.
제1 절연층(12) 상에 제1 제어전극(GE1) 및 제2 제어전극(GE2) 및 제1 전극(E1)을 커버하는 제2 절연층(14)이 배치된다. 제2 절연층(14)은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 특히, 제2 절연층(14)은 복수 개의 무기 박막들을 포함할 수 있다. 복수 개의 무기 박막들은 실리콘 나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층을 포함할 수 있다.
제2 절연층(14) 상에 소스 라인(DLj, 도 3b 참조) 및 전원 라인(PL, 도 3b 참조)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(14) 상에 제1 트랜지스터(TR1)의 입력전극(SE1: 이하, 제1 입력전극) 및 출력전극(DE1: 이하, 제1 출력전극)이 배치된다. 제2 절연층(14) 상에 제2 트랜지스터(TR2)의 입력전극(SE2: 이하, 제2 입력전극) 및 출력전극(DE2: 이하, 제2 출력전극)이 배치된다. 제1 입력전극(SE1)은 소스 라인(DLj)으로부터 분기된다. 제2 입력전극(SE2)은 전원 라인(PL)으로부터 분기된다.
제2 절연층(14) 상에 커패시터(Cap)의 제2 전극(E2)이 배치된다. 제2 전극(E2)은 소스 라인(DLj) 및 전원 라인(PL)과 동일한 포토리소그래피 공정에 따라 제조될 수 있고, 동일한 물질로 구성될 수 있다.
제1 입력전극(SE1)과 제1 출력전극(DE1)은 제1 절연층(12) 및 제2 절연층(14)을 관통하는 제1 관통홀(CH1)과 제2 관통홀(CH2)을 통해 제1 반도체 패턴(AL1)에 각각 연결된다. 제1 출력전극(DE1)은 제1 전극(E1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 출력전극(DE1)은 제2 절연층(14)을 관통하는 관통홀(미 도시)을 통해 제1 전극(E1)에 연결될 수 있다. 제2 입력전극(SE2)과 제2 출력전극(DE2)은 제1 절연층(12) 및 제2 절연층(14)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)과 제4 관통홀(CH4)을 통해 제2 반도체 패턴(AL2)에 각각 연결된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예에서 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2)는 바텀 게이트 구조로 변형되어 실시될 수 있다.
제2 절연층(14) 상에 제1 입력전극(SE1), 제1 출력전극(DE1), 제2 입력전극(SE2), 및 제2 출력전극(DE2)을 커버하는 제3 절연층(16)이 배치된다. 제3 절연층(16)은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 특히, 제3 절연층(16)은 평탄면을 제공하기 위해서 유기물질을 포함할 수 있다.
제3 절연층(16) 상에 화소정의막(PXL) 및 유기발광 소자(OLED)가 배치된다. 화소정의막(PXL)에는 개구부(OP)가 정의된다. 화소정의막(PXL)은 또 하나의 절연층과 같다. 도 4c의 개구부(OP)는 도 4a의 개구부들(OP-R, OP-G, OP-B)에 대응할 수 있다.
애노드(AE)는 제3 절연층(16)을 관통하는 제5 관통홀(CH5)을 통해 제2 출력전극(DE2)에 연결된다. 화소정의막(PXL)의 개구부(OP)는 애노드(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 정공 제어층(HCL)은 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B, 도 4a 참조)과 비발광영역(NPXA, 도 4a 참조)에 공통으로 형성될 수 있다. 정공 제어층(HCL) 상에 유기 발광층(EML), 전자 제어층(ECL)을 순차적으로 생성한다. 이후, 캐소드(CE)를 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)과 비발광영역(NPXA)에 공통으로 형성할 수 있다. 캐소드(CE)는 층구조에 따라 증착 또는 스퍼터링 방식의 의해 형성할 수 있다.
발광영역(PXA)은 광이 생성되는 영역으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에서, 발광영역(PXA)은 유기발광 소자(OLED)의 애노드(AE) 또는 발광층(EML)에 대응하게 정의될 수 있다.
캐소드(CE) 상에 유기발광 소자층(DP-OLED)을 봉지하는 박막 봉지층(TFE)이 배치된다. 도 4b 및 도 4c에서, 박막 봉지층(TFE)은 단층인 것처럼 도시되었으나, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 2개의 무기 박막들과 그 사이에 배치된 유기 박막을 포함할 수 있다. 무기 박막들은 수분으로부터 유기발광 소자(OLED)를 보호하고, 유기 박막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 유기발광 소자(OLED)를 보호한다.
예를 들어, 박막 봉지층(TFE)은 n개의 무기 박막들과 n개의 유기 박막들을 포함할 수 있다. 여기에서, n개의 유기 박막들은 n개의 무기 박막들과 교번하게 배치될 수 있으며, 박막 봉지층(TFE)의 최상층에 배치된 층은 유기층 또는 무기층일 수 있다. n개의 유기 박막들은 평균적으로 n개의 무기 박막들보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.
n개의 무기 박막들 각각은 1개의 물질을 포함하는 단층이거나, 각각이 다른 물질을 포함하는 복층을 가질 수 있다. n개의 유기 박막들 각각은 유기 모노머들을 증착하여 형성될 수 있다. 유기 모노머들은 아크릴계 모노머를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 박막 봉지층(TFE) 상에는 버퍼층(BFL)이 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 그 목적에 따라 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 굴절률 매칭을 위한 유기층/무기층일 수 있다.
버퍼층(BFL)은 발광영역(PXA)과 비발광영역(NPXA)에 중첩할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼층(BFL)은 비발광영역(NPXA)에 중첩하는 평탄 부분(BFL-F)과 발광영역(PXA)에 중첩하는 오목부분(BFL-R1)을 포함할 수 있다. 오목 부분(BFL-R1)은 그루브(groove)가 정의된 상면을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 단면도이다.
표시패널 (DP)은 간략히 도시하였다. 도 5에 도시된 것과 같이, 터치센싱부(TS)는 제1 도전층(TS-CL1), 제1 절연층(TS-IL1), 제2 도전층(TS-CL2), 및 제2 절연층(TS-IL2)을 포함한다. 제1 도전층(TS-CL1) 및 제2 도전층(TS-CL2) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향축(DR3)을 따라 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 투명 도전층과 적어도 하나의 금속층을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제1 도전층(TS-CL1) 및 제2 도전층(TS-CL2) 각각은 복수 개의 도전패턴들을 포함할 수 있다. 이하, 제1 도전층(TS-CL1)은 제1 도전패턴들을 포함하고, 제2 도전층(TS-CL2)은 제2 도전패턴들을 포함하는 것으로 설명한다. 제1 도전패턴들 및 제2 도전패턴들 각각은 터치전극들 및 터치 신호라인들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 제1 절연층(TS-IL1)과 제2 절연층(TS-IL2)은 무기물층 또는 유기물층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 평탄면을 제공하기 위해 유기물층을 포함할 수 있다. 무기물은 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드를 포함할 수 있다. 유기물은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4b 및 도 4c에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시패널(DP)은 박막 봉지층(TFE) 상에 배치된 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다. 버퍼층(BFL)은 터치센싱부(TS)에 베이스면(BS)을 제공한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치센싱부(TS)의 제1 도전층(TS-CL1)의 평면도이고 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치센싱부(TS)의 제2 도전층(TS-CL2)의 평면도이다.
본 실시 예에서는, 2층형(2-layer) 정전용량식 터치센싱부를 예시적으로 도시하였다. 2층형(2-layer) 정전용량식 터치센싱부는 셀프캡(self capacitance) 방식 또는 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 터치된 지점의 좌표정보를 획득할 수 있다. 좌표 정보 획득을 위한 터치센싱부의 구동방법은 특별히 제한되지 않는다.
도 6a에 도시된 것과 같이, 제1 도전층(TS-CL1)에는 제1 도전패턴들(CDP1)이 포함될 수 있고, 제1 도전패턴들(CDP1)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지TE1-3)과 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)을 포함할 수 있다. 도 6a에는 3개의 제1 터치전극들(TE1-1 내지TE1-3)과 그에 연결된 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)을 예시적으로 도시하였다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)은 제1 방향축(DR1)을 따라 연장되고, 제2 방향축(DR2)을 따라 나열된다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 각각은 복수 개의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상이다. 메쉬 형상에 대한 상세한 설명은 도 6b에서 후술한다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 각각은 복수 개의 제1 센서부들(SP1)과 복수 개의 제1 연결부들(CP1)를 포함한다. 제1 센서부들(SP1)은 제1 방향축(DR1)을 따라 나열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 제1 센서부들(SP1) 중 인접하는 2개의 제1 센서부들(SP1)을 연결한다.
구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시 예에서, 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3) 역시 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 동일한 층구조를 가질 수 있다.
도 6b에 도시된 것과 같이, 제2 도전층(TS-CL2)에는 제2 도전패턴들(CDP2)이 포함되고, 제2 도전패턴들(CDP2)은 제2 터치전극들(TE2-1 내지TE2-3)과 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 포함할 수 있다. 도 6b에는 3개의 제2 터치전극들(TE2-1 내지TE2-3)과 그에 연결된 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 예시적으로 도시하였다.
제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)은 제2 방향축(DR2)을 따라 연장되고, 제1 방향축(DR1)을 따라 나열된다. 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 절연 교차한다. 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3) 각각은 복수 개의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상이다.
제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3) 각각은 복수 개의 제2 센서부들(SP2)과 복수 개의 제2 연결부들(CP2)를 포함한다. 제2 센서부들(SP2)은 제2 방향축(DR2)을 따라 나열된다. 제2 연결부들(CP2) 각각은 제2 센서부들(SP2)은 중 인접하는 2개의 제2 센서부들(SP2)을 연결한다.
도면에 구체화되지는 않았으나, 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 역시 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)은 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)과 동일한 층구조를 가질 수 있다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)은 정전결합된다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)에 터치 감지 신호들이 인가됨에 따라 제1 센서부들(SP1)과 제2 센서부들(SP2) 사이에는 커패시터들이 형성된다.
본 발명에서 센서부와 연결부를 포함하는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)의 형상은 일 실시 예에 불과하고 이에 제한되지 않는다. 연결부는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)이 교차하는 부분으로 정의되면 충분하고, 센서부는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)이 비중첩하는 부분으로 정의되면 충분하다. 예컨대, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3) 각각은 일정한 너비를 갖는 바 형상을 가질 수 있다.
도 7a는 도 6a의 AA영역의 부분 확대도이고, 도 7b는 도 7a의 I-I’라인을 따라 절단한 표시장치의 부분 단면도이다.
도 7a에 도시된 것과 같이, 제1 터치전극들(TE1)은 발광영역들(PXA)에 인접한 비발광영역(NPXA)에 중첩한다. 제1 터치전극들(TE1)은 제1 방향축(DR1)을 따라 연장된 복수 개의 제1 세로부들(TE1-C)과 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수 개의 제1 가로부들(TE1-L)을 포함한다. 상기 복수 개의 제1 세로부들(TE1-C)과 상기 복수 개의 제1 가로부들(TE1-L)은 메쉬선으로 정의될 수 있다. 메쉬선의 선폭은 수 마이크로일 수 있다.
복수 개의 제1 세로부들(TE1-C)과 복수 개의 제1 가로부들(TE1-L)은 서로 연결되어 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 형성한다. 다시 말해, 제1 터치전극들(TE1)는 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 구비한 메쉬 형상을 갖는다. 터치 개구부들(TS-OP)이 발광영역들(PXA)에 일대일 대응하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 하나의 터치 개구부(TS-OP)는 2 이상의 발광영역들(PXA)에 대응할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼층(BFL)은 비발광영역(NPXA)에 중첩하는 평탄 부분들(BFL-F)과 발광영역들 중 대응하는 발광영역(PXA)에 중첩하는 오목 부분들(BFL-R1)을 포함할 수 있다. 평탄 부분들(BFL-F)은 인접하는 2개의 오목 부분들(BFL-R1) 을 연결할 수 있다. 버퍼층(BFL)의 평탄 부분들(BFL-F)에는 제1 도전패턴들이 배치될 수 있다. 도 7b는, 본 발명의 일 실시 예에 따라 평탄 부분들(BFL-F)에 제1 도전패턴들 중 제1 터치전극들(TE1)이 배치된 것을 도시하였다.
제1 도전패턴들 상에는, 제1 도전패턴들을 커버하는 제1 절연층(IL1)이 배치될 수 있다. 여기에서, 커버한다는 의미는, 제1 절연층(IL1)이 제1 도전패턴들에 전면적으로 중첩하고, 제1 도전패턴들이 외부의 습기나 이물질과 접촉하는 것을 방지하도록 제1 도전패턴들을 보호하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 절연층(IL1)은 버퍼층(BFL)에 전면적으로 중첩하고, 평탄 부분들(BFL-F)에 중첩하는 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)과 오목 부분들(BFL-R1)에 중첩하는 제1 절연 오목 부분들(IL1-R1)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)은, 평탄한 상면을 가지며, 제1 도전패턴들을 커버할 수 있다. 또한, 제1 절연 오목 부분들(IL1-R1)은, 발광영역들 중 대응하는 발광영역(PXA)에 중첩하고, 제1 절연 그루브(groove)가 정의될 수 있다. 일 예로, 제1 절연 그루브(groove)들은 도 7b에 도시된 바와 같이, 버퍼층(BFL)의 오목 부분들(BFL-R1)에 정의된 그루브(groove)들 각각과 일대일 대응될 수 있다.
제1 절연층(IL1) 상에는 제2 도전패턴들(후술하는 도 8b 참조)이 배치되고, 제2 도전패턴들 상에는, 제2 도전패턴들을 커버하는 제2 절연층(IL2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은, 버퍼층(BFL) 및 제1 절연층(IL1)에 전면적으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은, 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)에 중첩하는 제2 절연 평탄 부분들(IL2-F)과 제1 절연 오목 부분들(IL1-R1)에 중첩하는 제2 절연 오목 부분들(IL2-R1)을 포함할 수 있다. 제2 절연 오목 부분들(IL2-R1)에는, 제1 절연 오목 부분들(IL1-R1) 각각에 정의된 제1 절연 그루브(groove)들과 일대일 대응을 이루는 제2 절연 그루브(groove)들이 각각 정의될 수 있다.
도 8a는 도 6b의 BB영역의 부분 확대도이고, 도 8b는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ’라인을 따라 절단한 표시장치의 부분 단면도이다. 이상의 도면에서 설명한 구성과 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 제2 터치전극들(TE2)은 발광영역들(PXA)에 인접한 비발광영역(NPXA)에 중첩한다. 제2 터치전극들(TE2)은 제1 방향축(DR1)을 따라 연장된 복수 개의 제2 세로부들(TE2-C)과 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수 개의 제2 가로부들(TE2-L)을 포함한다. 상기 복수 개의 제2 세로부들(TE2-C)과 상기 복수 개의 제2 가로부들(TE2-L)은 메쉬선으로 정의될 수 있다. 메쉬선의 선폭은 수 마이크로일 수 있다.
복수 개의 제2 세로부들(TE2-C)과 복수 개의 제2 가로부들(TE2-L)은 서로 연결되어 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 형성한다. 다시 말해, 제2 터치전극들(TE2)는 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 구비한 메쉬 형상을 갖는다. 터치 개구부들(TS-OP)이 발광영역들(PXA)에 일대일 대응하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 하나의 터치 개구부(TS-OP)는 2 이상의 발광영역들(PXA)에 대응할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼층(BFL)의 평탄 부분들(BFL-F)에는 제1 도전패턴들이 배치(도 7b 참조)될 수 있다. 제1 도전패턴들 상에는, 제1 도전패턴들을 커버하는 제1 절연층(IL1)이 배치되고, 제1 절연층(IL1)의 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)은 제2 도전패턴들에 평탄한 상면을 제공할 수 있다. 도 8b에서는, 제2 도전패턴들 중 제2 터치전극들(TE2)이 배치된 예를 도시한 것이다.
제2 도전패턴들 상에는, 제2 도전패턴들을 커버하는 제2 절연층(IL2)이 배치될 수 있다.
도 9a는 도 6a 및 도 6b의 CC영역의 부분 확대도이고, 도 9b는 CC영역을 Ⅲ-Ⅲ’라인에 따라 절단한 단면도이다.
CC영역은, 제1 도전패턴들(CDP1, 도 6a 참조)과 제2 도전패턴들(CDP2, 도 6b 참조)이 중첩한 일부 영역에 해당한다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1 연결부(CP1)는 버퍼층(BFL) 상에 배치된 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2) 및 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2)을 연결하는 제3 가로부들(CP1-L)을 포함할 수 있다. 도 9a 및 도 9b에는 2개의 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2)이 도시되었으나 이에 제한되지 않는다.
제2 연결부(CP2)는 제1 절연층(IL2) 상에 배치된 제4 가로부들(CP2-L1, CP2-L2) 및 제4 가로부들(CP2-L1, CP2-L2)을 연결하는 제4 세로부들(CP2-C)을 포함할 수 있다. 제1 연결부(CP1)는 메쉬 형상을 가질 수 있고, 제2 연결부(CP2) 또한 메쉬 형상을 가질 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 2개의 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2)은 버퍼층(BFL)의 평탄 부분(BFL-F)에 배치될 수 있다. 2개의 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2)을 커버하는 제1 절연층(IL1)의 제1 절연 평탄 부분(IL1-F)이 버퍼층(BFL)의 평탄 부분(BFL-F)에 중첩할 수 있다. 또한, 제1 절연 평탄 부분(IL1-F)은 제4 가로부(CP2-L1)에 평탄한 상면을 제공하고, 제4 가로부(CP2-L1)를 커버하는 제2 절연 평탄 부분(IL2-F)이 상기 제1 절연 평탄 부분(IL1-F)에 중첩할 수 있다.
상술한 것과 같이, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 및 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)이 메쉬 형상을 가짐으로써 플렉서블 표시장치(DD)의 플렉서블리티가 향상된다. 도 1b 및 도 2b와 같이 플렉서블 표시장치(DD)가 벤딩될 때, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 및 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)에 인가되는 인장 스트레스/압축 스트레스가 감소됨으로써 그것들의 크랙이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 표시패널(DP) 및 터치센싱부(TS)는, 그루브(groove)에 의하여 정의되는 오목 부분들을 포함하는 바, 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩되는 경우, 평탄한 면으로만 이루어진 표시장치보다 벤딩의 인장 스트레스 및 압축 스트레스가 감소되어 보다 용이하게 벤딩될 수 있다.
도 10a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오목 부분의 제1 형상에 대한 단면도이고, 도 10b는 도 10a의 EE영역에 대한 부분 확대도이며, 도 10c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오목 부분의 제2 형상에 대한 단면도이다. 도 10a 및 도 10b는, 도 6b의 Ⅱ-Ⅱ’라인을 따라 절단된 단면도를 예시적으로 도시하였다. 이상에서 설명한 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
버퍼층(BFL)의 오목 부분은 그루브(groove)에 의하여 정의된 상면(BFL-US)을 포함할 수 있다. 상면(BFL-US)은, 적어도 2개의 서브 오목 부분들과 인접하는 2개의 서브 오목 부분들을 연결하는 오목 연결부들을 포함할 수 있다. 여기에서, 오목 연결부들은 제1 절연층(IL1)에 평탄한 상면을 제공할 수 있다. 이와 달리, 오목 연결부들은, 제1 절연층(IL1)에 버퍼층(BFL)의 법선 방향(제3 방향축-DR3에 대응되는 방향)으로 돌출된 상면을 제공할 수 있다. 오목 연결부의 최대 높이(H1)는, 평탄 부분(BFL-F)의 높이(H2)와 같거나 평탄 부분(BFL-F)의 높이(H2)보다 작을 수 있다.
일 예로, 도 10a 및 도 10b와 같이, 상면(BFL-US)은 제1 서브 오목 부분(BFL-US1), 제2 서브 오목 부분(BFL-US2) 및 제1 서브 오목 부분(BFL-US1)과 제2 서브 오목 부분(BFL-US2)을 연결하는 오목 연결부(BFL-USC)를 포함할 수 있다. 이 경우, 오목 연결부(BFL-USC)는 상면(BFL-US)의 굴곡이 변경되는 변곡점을 기준으로 구분될 수 있다. 다시 말해서, 오목 연결부(BFL-USC)는 상면(BFL-US)에서, 제3 방향축(DR3)을 따라 오목한 부분에서 돌출된 부분으로 변경되는 지점을 기준으로 제1 서브 오목 부분(BFL-US1) 및 제2 서브 오목 부분(BFL-US2)과 구분될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 오목 연결부(BFL-USC)는, 제3 방향축(DR3)을 따라 돌출된 상면을 제1 절연층(IL1)에 제공할 수 있다. 제1 절연층(IL1)과 제2 절연층(IL2)에서, 오목 부분(BFL-R2)에 중첩된 부분은, 오목 부분(BFL-R2)의 상면(BFL-US)을 형성하는 그루브(groove)와 일대일 대응을 이루는 제1 절연 그루브(groove) 및 제2 절연 그루브(groove) 각각에 의하여 제1 절연 오목 부분(IL1-R2) 및 제2 절연 오목 부분(IL2-R2)이 형성될 수 있다.
또한, 도 10a 및 도 10b에 도시된 일 실시 예에 따른 제1 높이(H1)는, 제2 높이(H2)보다 낮을 수 있다. 도 10a 및 도 10b에서는, 오목 연결부에 대응되는 상면(BFL-USC)이 제3 방향축(DR3)을 따라 돌출된 예를 도시하였으나, 이와 달리, 오목 연결부에 대응되는 상면(BFL-USC)은 평탄할 수 있다.
일 예로, 도 10c를 참조하면, 오목 부분의 상면(BFL-US)은, 3개의 서브 오목 부분들(BFL-US1, BFL-US2, BFL-US3)과 3개의 서브 오목 부분들(BFL-US1, BFL-US2, BFL-US3)을 서로 연결하는 2개의 오목 연결부들(BFL-USC1, BFL-USC2)을 포함할 수 있다. 도 10c에서, 2개의 오목 연결부들(BFL-USC1, BFL-USC2)은 제1 절연층(IL1)에 평탄한 상면을 제공할 수 있다. 또한, 2개의 오목 연결부(BFL-USC1, BFL-USC2)들 각각의 최대 높이(H1)는, 평탄 부분(BFL-F)의 높이(H2)와 같을 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시패널(DP)의 평면도이다.
표시패널(DP)은 발광영역들(PXA)과 발광영역들(PXA)을 에워싸는 비발광영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 도 11a 및 도 11b에서는, 표시패널(DP)의 상부에 배치된 버퍼층(BFL)을 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)에 의하여 정의된 평면으로 도시하였다.
오목 부분들(BFL-R)은 발광영역들 중 대응하는 발광영역(PXA)에 중첩할 수 있다. 도 11a 및 도 11b에서는, 발광영역들 중 대응하는 발광영역(PXA)을 점선으로 표시하였다. 도 11a 및 도 11b에서는, 오목 부분들(BFL-R)이 발광영역들 중 대응하는 발광영역(PXA)과 대응되는 크기로 형성되는 것을 도시하였으나, 오목 부분들(BFL-R)은 발광영역들 중 대응하는 발광영역(PXA)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 또한, 본 실시 예에서의 오목 부분들(BFL-R)은 상술한 도 4c에 도시된 오목부분들(BFL-R1), 도 7b, 도 8b, 도 10a 및 도 10b에 도시된 오목 부분들(BFL-R2) 및 도 10c에 도시된 오목부분들(BFL-R3) 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
오목 부분들(BFL-R)은 표시패널(DP) 상에서, 제1 방향축(DR1)을 따라 나열되고, 제2 방향축(DR2)을 따라 연장된다. 오목 부분들(BFL-R)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면 상에서 복수 회 굴곡될 수 있다. 예를 들어, 오목 부분들(BFL-R)은 표시패널의 벤딩축(BX)과 평행한 축에 직교하는 방향을 따라 복수 회 굴곡될 수 있다.
보다 구체적인 예로, 도 11a 및 도 11b와 같이, 벤딩축(BX)이 제2 방향축(DR2)과 평행하는 경우, 오목 부분들(BFL-R)은 제1 방향축(DR1)을 따라 굴곡진 물결 무늬를 형성할 수 있다. 물결 무늬는, 제2 방향축(DR2)과 평행한 일 축을 기준으로, 제1 방향축(DR1)의 서로 반대되는 방향(예를 들어, 좌방향 및 우방향) 각각을 향하여 돌출된 부분들이, 중첩되지 않고 반복되면서 제2 방향축(DR2)을 따라 연장되는 패턴일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로, 도 11b와 같이, 평탄 부분들(BFL-F)도 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)에 의하여 정의되는 평면 상에서 복수 회 굴곡될 수 있다. 도 11b를 참조하면, 평탄 부분들(BFL-F) 중 제1 방향축(DR1)을 따라 나열되고 제2 방향축(DR2)을 따라 연장되는 일부 평탄 부분들(BFL-F1)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)에 의하여 정의되는 평면 상에서 복수 회 굴곡될 수 있다. 이 때, 일부 평탄 부분들(BFL-F1)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)에 의하여 정의되는 평면 상에서 오목 부분들(BFL-R)과 대응되도록 굴곡질 수 있다.
또한, 평탄 부분들(BFL-F) 중 일부 평탄 부분들(BFL-F1)을 제외한 나머지 평탄 부분들(BFL-F2)은, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)에 의하여 정의되는 평면 상에서, 일부 평탄 부분들(BFL-F1)이 굴곡되는 방향과 직교하는 방향으로 복수 회 굴곡될 수 있다. 예를 들어, 일부 평탄 부분들(BFL-F1)이 제1 방향축(DR1)을 따라 굴곡진 물결 무늬를 형성하면, 나머지 평탄 부분들(BFL-F2)은 제2 방향축(DR2)을 따라 굴곡진 물결 무늬를 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤딩축(BX)과 평면에 형성된 복수의 굴곡 패턴의 관계를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시패널(DP)은 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩될 수 있다. 일 예로, 벤딩축(BX)은, 제2 방향축(DR2)과 평행할 수 있다.
상술한 버퍼층(BFL)의 오목 부분들은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)에 의하여 정의되는 평면 상에서, 양 방향(예를 들어, 좌방향 및 우방향)으로 돌출된 복수의 패턴을 형성할 수 있다. 돌출된 복수의 패턴에서, 양 방향 중 일 방향을 따라 돌출된 적어도 두 지점에 접하는 접선과 상기 일 방향과 반대 방향으로 돌출된 두 지점에 접하는 접선의 평균으로 기준축(SX)을 정의할 수 있다. 여기에서, 기준축(SX)은, 벤딩축으로부터 5도의 기울기를 갖는 축(SX-1)과 85도의 기울기를 갖는 축(SX-2) 사이에서 형성될 수 있다.
도 13a 내지 도 13j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 13a 내지 도 13j에 도시된 단면도는, 보다 명확한 설명을 위하여, 도 7a에서Ⅰ-Ⅰ’라인에 따라 절단된 단면도 및 도 8a에서 Ⅱ-Ⅱ’라인에 따라 절단된 단면도를 연결하여 도시하였다.
먼저, 13a를 참조하면, 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 표시패널은 봉지층(TFE)을 포함한다. 도면에는 도시되지 않았으나, 봉지층(TFE)은 기판, 회로층 및 소자층 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE) 상에는 도 13b와 같이 예비 버퍼층(BFL)을 형성한다. 예비 버퍼층(BFL)에는, 도 13c와 같이, 복수의 투과부(TP) 및 복수의 슬릿부(SP)를 포함하는 마스크(MS)에 의하여 평탄 부분들 및 그루브를 갖는 오목 부분들이 형성된다. 여기에서, 마스크는, 하프 톤 마스크, 슬릿 마스크 중 어느 하나일 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 마스크는 하프 톤 마스크인 경우에 대하여 설명한다.
복수의 투과부(TP)는, 마스크로 입사된 광을 차단하는 금속성 재료가 제거된 부분들에 해당하고, 복수의 슬릿부(SP)는, 금속성 재료에 슬릿이 형성되어 입사된 광 중 일부만 투과하는 부분들에 해당한다. 도 13c와 같이, 마스크(MS)로 입사된 광이 버퍼층(BFL)에 조사되면, 버퍼층(BFL)에서 복수의 투과부(TP)은 위치에 대응되는 영역들에는 도 13d와 같이, 그루브(groove)를 각각 갖는 오목 부분들(BFL-R)이 형성된다. 또한, 버퍼층(BFL)에서 복수의 슬릿부(SP)의 위치에 대응되는 영역들은 평탄하게 유지된다. 즉, 복수의 슬릿부(SP) 위치에 대응되는 영역들에는 평탄 부분들(BFL-F)이 형성된다.
도 13e를 참조하면, 버퍼층(BFL)의 평탄 부분들(BFL-F)에, 제1 도전패턴들(CDP1)이 배치된다. 여기에서, 제1 도전패턴들(CDP1)은 평탄 부분들에 포토리소그래피, 스퍼터링 또는 증착 방식에 의하여 형성될 수 있다. 이후, 도 13f와 같이, 제1 도전패턴들(CDP1)을 커버하는 제1 예비 절연층(IL1)을 버퍼층에 전면적으로 중첩시킨다. 제1 예비 절연층(IL1)은 동일한 마스크(MS)에 의하여, 도 13g와 같이, 오목 부분들(BFL-R) 및 평탄 부분들(BFL-F)과 대응되는 제1 절연 오목 부분들(IL1-R) 및 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)이 형성된다.
이후, 도 13f와 같이, 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)에 제2 도전패턴들(CDP2)이 배치된다. 제2 도전패턴들(CDP2)도 제1 도전패턴들(CDP1)과 마찬가지로 포토리소그래피, 스퍼터링 또는 증착 방식에 의하여 형성될 수 있다. 그리고, 제2 도전패턴들(CDP2)을 커버하는 제2 예비 절연층(IL2)이 배치되면 도 13I와 같이, 마스크(MS)를 이용하여, 제13J처럼, 제1 절연 오목 부분들(IL1-R)과 대응되는 제2 절연 오목 부분들(IL2-R) 및 제1 절연 평탄 부분들(IL1-F)과 대응되는 제2 절연 평탄 부분들(IL2-F)을 형성한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
WM: 윈도우 부재 WM-BS: 베이스부재
WM-BM: 베젤층 TS: 터치센싱부
DP: 표시패널 BFL: 버퍼층
TFE: 봉지층

Claims (20)

  1. 베이스 기판, 상기 베이스 기판상에 배치된 회로층, 상기 회로층 상에 배치된 소자층, 상기 소자층을 봉지하는 봉지층 및 상기 봉지층 상에 배치된 버퍼층을 포함하고, 발광영역들 및 상기 발광영역들에 인접한 비발광영역으로 정의되는 표시패널; 및
    상기 버퍼층 상에 배치된 도전패턴들과 상기 도전패턴들을 커버하는 절연층을 포함하는 터치센싱부를 포함하고,
    상기 버퍼층은,
    상기 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 중첩하는 그루브(groove)를 각각 갖는 오목 부분들; 및
    상기 오목 부분들에 연결된 평탄 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평탄 부분들은, 상기 비발광영역에 중첩하고,
    상기 도전패턴들은, 상기 평탄 부분들에 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도전패턴들은,
    상기 버퍼층 상에 배치되는 제1 도전패턴들 및 상기 제1 도전패턴들 상에 배치되고, 상기 제1 도전패턴들의 일부와 중첩하는 제2 도전패턴들을 포함하고,
    상기 절연층은,
    상기 제1 도전패턴들을 커버하는 제1 절연층 및 상기 제1 절연층 상에 배치되고 상기 제2 도전패턴들을 커버하는 제2 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴들은, 상기 버퍼층 상에서, 제1 방향축을 따라 연장되고, 상기 제1 방향축과 직교하는 제2 방향축을 따라 나열되며,
    상기 제2 도전패턴들은, 상기 제1 절연층 상에서, 상기 제2 방향축을 따라 연장되고, 상기 제1 방향축을 따라 나열되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴들 및 상기 제2 도전패턴들 각각은 복수의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은, 상기 버퍼층에 전면적으로 중첩하고,
    상기 절연층은, 상기 평탄 부분들에 중첩하는 절연 평탄 부분들과 상기 오목 부분들에 중첩하는 절연 오목 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절연 평탄 부분들은, 상기 도전패턴들을 커버하고, 평탄한 상면을 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연 오목 부분들 각각은, 상기 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 중첩하는 절연 그루브(groove)를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 그루브들과 상기 절연 그루브들은 서로 일대일 대응하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 오목 부분들 각각은, 상기 그루브들에 의하여 정의된 상면을 포함하고,
    상기 상면은, 제1 서브 오목 부분, 제2 서브 오목 부분 및 상기 제1 서브 오목 부분과 상기 제2 서브 오목 부분을 연결하는 오목 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 오목 연결부의 최대 높이는, 상기 평탄 부분의 높이와 같거나 상기 평탄 부분의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 오목 부분들은, 제1 방향축을 따라 나열되고, 상기 제1 방향축과 직교하는 제2 방향축을 따라 연장되며,
    상기 오목 부분들은, 상기 제1 방향축과 상기 제2 방향축에 의하여 정의되는 평면 상에서 복수 회 굴곡된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시장치는, 상기 제2 방향축과 평행한 벤딩축을 기준으로 벤딩되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 오목 부분들은 서로 반대되는 양 방향 각각으로 돌출된 복수의 패턴을 형성하며,
    상기 복수의 패턴에서 상기 양 방향 중 일 방향으로 돌출된 적어도 두 지점에 접하는 접선 및 상기 양 방향 중 상기 일 방향의 반대 방향으로 돌출된 적어도 두 지점에 접하는 접선의 평균으로 정의되는 기준축은, 상기 벤딩축으로부터 5도 내지 85도 범위의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 평탄 부분들은, 상기 제1 방향축을 따라 나열되고 상기 제2 방향축을 따라 연장되는 일부 평탄 부분들은, 상기 제1 방향축과 상기 제2 방향축에 의하여 정의되는 평면상에서 복수 회 굴곡되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 일부 평탄 부분들은, 상기 평면상에서, 상기 오목 부분들과 대응되도록 굴곡지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 평탄 부분들 중 상기 일부 평탄 부분들을 제외한 나머지 평탄 부분들은, 상기 평면상에서, 상기 제2 방향축을 따라 복수 회 굴곡되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  18. 기판, 회로층, 소자층 및 봉지층을 포함하고, 발광영역들과 비발광영역으로 정의되는 표시패널을 제공하는 단계;
    상기 봉지층 상에, 상기 발광영역들 중 대응하는 발광영역에 중첩하는 그루브를 각각 갖는 오목 부분들과 상기 오목 부분들을 연결하는 평탄 부분들을 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계; 및
    상기 버퍼층 상에, 도전패턴들과 상기 도전패턴들을 커버하는 절연층을 포함하는 터치센싱부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 버퍼층을 형성하는 단계는,
    상기 봉지층 상에 예비 버퍼층을 형성하는 단계; 및
    복수의 투과부 및 복수의 슬릿부를 포함하는 마스크를 이용하여 상기 대응하는 발광영역에 중첩하는 상기 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 터치센싱부를 형성하는 단계는,
    상기 평탄 부분들에 도전패턴들을 형성하는 단계;
    예비 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크를 이용하여 상기 예비 절연층에 상기 그루브들과 일대일 대응되는 절연 그루브들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
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