KR20180060176A - 플라스틱 기판 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파형 형상의 코어 시트가 기재 시트 사이에 개재된 구조의 플라스틱 기판과 이를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 플라스틱 기판은 낮은 열팽창률과 높은 강성을 가져 캐리어 기판 없이 표시소자의 제조 공정이 진행될 수 있다. 따라서, 표시장치의 제조 공정이 단순해지고 제조 원가가 절감되며 표시소자의 손상이 방지되어 표시장치의 제조 수율이 향상된다.

Description

플라스틱 기판 및 이를 포함하는 표시장치{Plastic substrate and Display device including the same}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 강성을 가져 캐리어 기판 없이 표시장치의 제조가 가능한 플라스틱 기판 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting display device: OLED) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
예를 들어, 액정표시장치는 액정분자를 포함하는 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 액정 패널을 필수 구성 요소로 포함하며, 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 의해 액정층이 구동되어 영상을 표시한다.
또한, 유기발광표시장치는 유기발광층을 사이에 두고 마주하는 양극과 음극을 포함하는 발광다이오드를 필수 구성 요소로 포함하며, 이러한 발광다이오드는 기판 상에 형성된다. 유기발광표시장치에서는, 양극과 음극 각각으로부터 주입된 정공과 전자가 유기발광층에서 결합하여 발광함으로써, 영상을 표시하게 된다.
한편, 최근에는 플라스틱 기판과 같은 플렉서블 기판을 이용한 플렉서블 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있다. 플렉서블 표시장치는 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하기 때문에, 대화면 표시가 가능하면서 휴대가 용이한 장점을 갖는다.
그러나 이러한 플렉서블 표시장치를 제조하는데 있어, 유연한 특성을 갖도록 하기 위해 이용되는 플라스틱 기판은 강성이 낮기 때문에 유리기판을 처리 대상으로 하는 종래의 표시장치용 제조장비에 적용되기 어렵다.
이러한 문제를 극복하기 위해 플라스틱 기판을 유리기판과 같은 캐리어 기판(carrier substrate)의 일면에 부착하여 공정을 진행하고, 공정이 완료된 후 캐리어 기판으로부터 플라스틱 기판을 탈착(release)시켜 표시장치를 제조한다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 플라스틱 기판을 이용한 표시장치의 제조 공정을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 레이저 빔 투과가 가능한 유리재질의 캐리어 기판(10) 상에 어블레이션층(ablation layer, 30)을 형성 한다. 예를 들어, 상기 어블레이션층은 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어질 수 있다.
다음, 상기 레이저 어블레이션층(30) 위로 고분자 물질, 예를 들어 폴리이미드를 도포하여 플라스틱 기판(20)을 형성한다.
도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 플라스틱 기판(20) 상에 표시소자(40)를 형성한다.
예를 들어, 유기발광다이오드 표시장치인 경우, 상기 표시소자(40)는 박막트랜지스터와 발광다이오드를 포함할 수 있다.
다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어 기판(10)의 배면에 레이저 빔을 조사하여 상기 플라스틱 기판(20)을 상기 캐리어 기판(10)으로부터 탈착시킨다. 상기 어블레이션층(30)에 레이저 빔이 조사되면 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)으로부터 수소 기체가 배출되며 이에 의해 상기 플라스틱 기판(20)과 상기 어블레이션층(30) 간의 접착력이 약화된다. 이후, 진공 흡착 공정을 통해 상기 플라스틱 기판(20)을 분리하게 된다.
예를 들어, 플라스틱 기판(20)의 재료인 폴리이미드는 유리로 이루어지는 캐리어 기판(10)과의 접착력이 좋지 않기 때문에, 플라스틱 기판(20)을 캐리어 기판(5)에 접착시키기 위해 어블레이션층(30)을 필요로 한다.
또한, 표시소자 제조 공정 후 캐리어 기판(10)으로부터 플라스틱 기판(20)을 탈착시키기 위해서도 상기 어블레이션층(30)이 필요하다.
이와 같은 플라스틱 기판(20)을 포함하는 표시장치는, 캐리어 기판(10) 상에 어블레이션층(30)과 플라스틱 기판(20)을 형성하는 공정과, 표시소자 형성 이후에 캐리어 기판(10)과 플라스틱 기판(20)을 분리시키는 공정이 요구되어 표시장치의 제조 공정이 복잡해진다.
또한, 상기 플라스틱 기판(20)을 분리하기 위한 진공 흡착 공정에 의해 플라스틱 기판(20) 및/또는 표시소자(40)에 대한 손상이 발생한다.
본 발명은, 플라스틱 기판을 이용하는 표시장치에서, 캐리어 기판을 필요로 하는 제조 공정에 의해 표시장치의 제조 공정이 복잡해지고 플라스틱 기판 및/또는 표시소자에 발생될 수 있는 손상 문제를 해결하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라스틱 기판은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트와, 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 사이에 위치하며 파형 형상을 갖는 제 1 코어 시트를 포함한다.
또한, 본 발명의 플라스틱 기판은, 상기 제 1 기재 시트의 상부면에는 제 1 홈이 형성되고, 상기 제 2 기재시트의 하부면에는 제 2 홈이 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 홈 각각에는 제 1 및 제 2 접착제가 충진되고, 상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 접착제를 통해 상기 제 1 및 제 2 기재 시트에 부착될 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 플라스틱 기판을 갖는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 플라스틱 기판은, 기재 시트 사이에 개재된 파형 형상의 코어 시트를 포함하며, 낮은 열팽창률과 높은 강성을 갖는다.
따라서, 캐리어 기판 없이 플라스틱 기판을 이용한 플렉서블 표시장치의 제조가 가능하여 표시장치의 제조 공정이 간단해지고 표시장치의 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 상부 및 하부 기재의 내측면에 접착제가 충진되는 홈을 형성하여 코어를 고정시킴으로써 플라스틱 기판의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라스틱 기판은 코어가 제 1 방향으로의 웨이브 형상을 갖는 제 1 서브기판과 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로의 웨이브 형상을 갖는 제 2 서브기판이 적층된 구조를 가져, 플라스틱 기판의 강성을 더 높일 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 플라스틱 기판을 이용한 표시장치의 제조 공정을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2a 및 도 2b 각각은 본 발명이 제 1 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도 및 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트와, 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 사이에 위치하며 파형 형상을 갖는 제 1 코어 시트를 포함하는 플라스틱 기판을 제공한다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 산과 골을 포함하고, 상기 산의 높이는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께와 동일하다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트는 동일한 모듈러스 값을 갖는다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 큰 모듈러스 값을 갖는다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 산과 골을 포함하고, 상기 산의 높이는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 크다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 작은 모듈러스 값을 갖는다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 산과 골을 포함하고, 상기 산의 높이는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 작다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 기재 시트의 상부면에는 제 1 홈이 형성되고, 상기 제 2 기재시트의 하부면에는 제 2 홈이 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 홈 각각에는 제 1 및 제 2 접착제가 충진되고, 상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 접착제를 통해 상기 제 1 및 제 2 기재 시트에 부착된다.
본 발명의 플라스틱 기판은, 상기 제 1 기재 시트 하부에 위치하는 제 3 기재 시트와, 상기 제 1 및 제 3 기재 시트 사이에 위치하며 파형 형상을 갖는 제 2 코어 시트를 포함하고, 상기 제 1 코어 시트의 연장 방향과 상기 제 2 코어 시트의 연장 방향은 서로 수직하다.
다른 관점에서, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트와, 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 사이에 위치하고, 상기 제 1 기재 시트와 접하는 다수의 제 1 접점 및 상기 제 2 기재 시트와 접하는 다수의 제 2 접점을 갖는 제 1 코어 시트를 포함하는 플라스틱 기판을 제공한다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 인접한 상기 제 1 접점 또는 인접한 상기 제 2 접점 사이에는 공기층을 갖는다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트는 동일한 모듈러스 값을 갖는다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 큰 모듈러스 값을 가지며, 상기 제 1 코어 시트와 접하는 상기 제 1 기재 시트의 일면으로부터 상기 제 2 접점까지의 수직 거리는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 크다.
본 발명의 플라스틱 기판에 있어서, 상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 작은 모듈러스 값을 가지며, 상기 제 1 코어 시트와 접하는 상기 제 1 기재 시트의 일면으로부터 상기 제 2 접점까지의 수직 거리는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 작다.
다른 관점에서, 본 발명은, 전술한 플라스틱 기판과, 상기 플라스틱 기판 상부에 위치하는 발광다이오드와, 상기 플라스틱 기판과 상기 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 표시장치를 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판에 위치하는 화소전극과, 상기 제 1 및 제 2 기판 중 어느 하나에 위치하는 공통전극과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 기판 중 적어도 어느 하나는 전술한 플라스틱 기판인 표시장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b 각각은 본 발명이 제 1 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도 및 사시도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라스틱 기판(100)은 파형(wave) 형상의 코어 시트(core sheet, 112)를 포함하는 코어층(110)과, 상기 코어 시트(112)의 하부 및 상부에 각각 위치하는 제 1 및 제 2 기재 시트(base sheet, 120, 130)를 포함한다. 즉, 상기 파형 형상의 코어 시트(112)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 사이에 개재되며 이들과 각각 접촉한다.
상기 코어 시트(112)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 각각은 폴리이미드(polyimide, PI)로 이루어질 수 있다.
상기 코어 시트(112)는 산(110a)과 골(110b)이 반복되는 형상, 즉 파형 형상을 갖는다. 상기 코어 시트(112)의 골(110b)은 상기 제 1 기재 시트(120)와 접촉하고 상기 코어 시트(112)의 산(110a)은 상기 제 2 기재 시트(130)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 접착제(미도시)에 의해 상기 코어 시트(112)의 골(110b)과 산(110a) 각각은 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130)에 부착된다.
다시 말해, 본 발명의 플라스틱 기판(100)은 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 사이에 위치하는 코어 시트(112)를 포함하고, 상기 코어 시트(112)의 다수의 골(110b)은 다수의 제 1 접점으로서 상기 제 1 기재 시트(120)과 접하거나 접촉하고 상기 코어 시트(112)의 다수의 산(110a)은 다수의 제 2 접점으로서 상기 제 2 기재 시트(130)과 접하거나 접촉한다.
상기 코어 시트(112)의 산(110a)과 골(110b)은 동일한 간격 및 동일한 높이와 깊이로 배열될 수 있다. 상기 코어 시트(112)의 산(110a)과 골(110b)은 일 방향으로 연장된다.
상기 코어 시트(112)의 산(110a)과 상기 제 1 기재 시트(120) 사이 공간 및 상기 코어 시트(112)의 골(110b)과 상기 제 2 기재 시트(130) 사이 공간은 공기로 채워져 코어층(110)을 이룬다.
즉, 상기 코어 시트(112)의 인접한 골(110b, 제 1 접점) 사이와 인접한 산(110a, 제 2 접점) 사이에는 공기층이 형성된다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 각각은 평탄한 외부면을 갖는다. 따라서, 상기 플라스틱 기판(100)은 평탄한 하부면 및 상부면을 갖는다.
상기 코어 시트(112)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 각각은 실질적으로 동일한 모듈러스(modulus) 값을 갖는다. 또한, 상기 코어층(110)의 제 1 두께(t1), 즉 코어 시트(112)의 산(110a)의 높이 또는 코어 시트(112)의 골(110b)의 깊이는 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130)의 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)와 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 두께(t1, t2, t3) 각각은 약 70~150㎛일 수 있다.
다시 말해, 상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 4 두께(t4)를 갖는 파형 형상의 코어 시트(112)를 포함하는 코어층(110)이 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 사이에 개재되어 플라스틱 기판(100)을 이루며, 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(120, 130) 사이 거리는 파형 형상의 코어 시트(122)의 제 4 두께(t4)보다 크다. 예를 들어, 제 4 두께(t4)는 약 10~20㎛일 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 플라스틱 기판(100)은 우수한 강성(높은 모듈러스 값)과 낮은 열팽창률을 갖는다. 따라서, 캐리어 기판 없이 플라스틱 기판(100) 상에 표시장치의 표시소자를 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라스틱 기판(200)은 내측면에 제 1 홈(222)을 갖는 제 1 기재 시트(220)와, 내측면에 제 2 홈(232)을 갖는 제 2 기재 시트(230)와, 상기 제 1 및 제 2 홈(222, 232) 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 접착제(224, 234)와, 상기 제 1 및 제 2 접착제(224, 234)와 접촉하는 파형(wave) 형상의 코어 시트(212)를 포함하며 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 사이에 개재된 코어층(210)을 포함한다.
상기 코어 시트(212)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 각각은 폴리이미드(polyimide, PI)로 이루어질 수 있다.
상기 코어 시트(212)는 산(210a)과 골(210b)이 반복되는 형상, 즉 파형 형상을 갖는다. 상기 코어 시트(212)의 골(210b)은 상기 제 1 기재 시트(220)의 제 1 홈(222)에 대응되고, 상기 코어 시트(212)의 산(210a)은 상기 제 2 기재 시트(230)의 제 2 홈(232)에 대응된다. 따라서, 상기 코어 시트(212)의 골(210b)은 상기 제 1 홈(222)에 위치하는 제 1 접착제(224)에 의해 상기 제 1 기재 시트(220)에 부착되고, 상기 코어 시트(212)의 산(210a)은 상기 제 2 홈(232)에 위치하는 제 2 접착제(234)에 의해 상기 제 2 기재 시트(230)에 부착된다.
상기 제 1 및 제 2 접착제(224, 234) 각각은 에폭시 계열, 실란 계열, 우레탄 계열 등의 열경화성 접착제일 수 있다.
상기 코어 시트(212)의 산(210a)과 골(210b)은 동일한 간격 및 동일한 높이와 깊이로 배열될 수 있다. 상기 코어 시트(212)의 산(210a)과 골(210b)은 일 방향으로 연장된다.
상기 코어 시트(212)의 산(210a)과 상기 제 1 기재 시트(220) 사이 공간 및 상기 코어 시트(212)의 골(210b)과 상기 제 2 기재 시트(230) 사이 공간은 공기로 채워져 코어층(210)을 이룬다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 각각은 평탄한 외부면을 갖는다. 따라서, 상기 플라스틱 기판(200)은 평탄한 하부면 및 상부면을 갖는다.
상기 코어 시트(212)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 각각은 실질적으로 동일한 모듈러스(modulus) 값을 갖는다. 또한, 상기 코어층(210)의 제 1 두께(t1), 즉 코어 시트(212)의 산(210a)의 높이 또는 코어 시트(212)의 골(210b)의 깊이는 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230)의 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)와 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 두께(t1, t2, t3) 각각은 약 70~150㎛일 수 있다.
다시 말해, 상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 4 두께(t4)를 갖는 파형 형상의 코어 시트(212)를 포함하는 코어층(210)이 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 사이에 개재되어 플라스틱 기판(200)을 이루며, 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 사이 거리는 파형 형상의 코어 시트(212)의 제 4 두께(t4)보다 크다. 예를 들어, 제 4 두께(t4)는 약 10~20㎛일 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 플라스틱 기판(200)은 우수한 강성(높은 모듈러스 값)과 낮은 열팽창률을 갖는다. 따라서, 캐리어 기판 없이 플라스틱 기판(200) 상에 표시장치의 표시소자를 형성할 수 있다.
유리기판, 단일 PI 기판 및 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라스틱 기판에 대한 특성을 측정하여 아래 표1에 기재하였다.
[표1]
Figure pat00001
표1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 플라스틱 기판(실험예)은 유리기판보다 작은 두께를 가지며 우수한 강성(높은 모듈러스 값)과 낮은 열팽창계수를 갖는다. 또한, 표시소자 제조공정에 적용 가능한 열분해온도(Td 1%)를 가져 열적 안정성이 확보된다.
또한, 평면압축강도 측정 결과로부터, 외부 압력에 의해 플라스틱 기판의 코어층이 손상되지 않음을 알 수 있다.
즉, 롤러와 스테이지 사이로 기판을 통과시키며 롤러에 가해지는 하중을 증가시키면서 평면압축강도를 측정하였고, 유리기판의 경우 8kgf의 하중이 가해진 경우 크랙(crack)이 발생하였으나, 본 발명의 플라스틱은 10kgf의 하중에서도 손상이 발생하지 않았다.
한편, 폴리이미드로 이루어지는 단일 기판의 두께를 증가시켜 강성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 두꺼운 폴리이미드 기판을 제조하기 위해 바니시(varnish) 상태의 폴리이미드 레진(resin)을 두껍게 코팅 한 후 경화 공정을 진행하면, 표면층이 두껍고 단단하게 경화된다. 따라서, 폴리이미드 기판은 두께에 따른 큰 물성 차이가 갖는다. 즉, 균일한 물성을 갖는 두꺼운 폴리이미드 기판의 제조는 어렵고 표1에서 보여지는 바와 같이 열팽창계수가 크게 증가하여 표시장치의 기판으로 적용하는데 한계가 있다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라스틱 기판(300)은 내측면에 제 1 홈(322)을 갖는 제 1 기재 시트(320)와, 내측면에 제 2 홈(332)을 갖는 제 2 기재 시트(330)와, 상기 제 1 및 제 2 홈(322, 332) 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 접착제(324, 334)와, 상기 제 1 및 제 2 접착제(324, 334)와 접촉하는 파형(wave) 형상의 코어 시트(312)를 포함하며 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 사이에 개재된 코어층(310)을 포함한다.
상기 코어 시트(312)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 각각은 폴리이미드(polyimide, PI)로 이루어질 수 있다.
상기 코어 시트(312)는 산(310a)과 골(310b)이 반복되는 형상, 즉 파형 형상을 갖는다.
상기 코어 시트(312)의 산(310a)과 골(310b)은 동일한 간격 및 동일한 높이와 깊이로 배열될 수 있다. 상기 코어 시트(312)의 산(310a)과 골(310b)은 일 방향으로 연장된다.
상기 코어 시트(312)의 골(310b)은 상기 제 1 기재 시트(320)의 제 1 홈(322)에 대응되고, 상기 코어 시트(312)의 산(310a)은 상기 제 2 기재 시트(330)의 제 2 홈(332)에 대응된다. 따라서, 상기 코어 시트(312)의 골(310b)은 상기 제 1 홈(322)에 위치하는 제 1 접착제(324)에 의해 상기 제 1 기재 시트(320)에 부착되고, 상기 코어 시트(312)의 산(310a)은 상기 제 2 홈(332)에 위치하는 제 2 접착제(334)에 의해 상기 제 2 기재 시트(330)에 부착된다.
상기 제 1 및 제 2 홈(322, 332) 각각은 상기 코어 시트(312)의 연장 방향에 평행하게 형성되며 서로 번갈아 위치한다.
상기 제 1 및 제 2 접착제(324, 334) 각각은 에폭시 계열, 실란 계열, 우레탄 계열의 열경화성 접착제일 수 있다.
상기 코어 시트(312)의 산(310a)과 상기 제 1 기재 시트(320) 사이 공간 및 상기 코어 시트(312)의 골(310b)과 상기 제 2 기재 시트(330) 사이 공간은 공기로 채워져 코어층(310)을 이룬다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 각각은 평탄한 외부면을 갖는다. 따라서, 상기 플라스틱 기판(300)은 평탄한 하부면 및 상부면을 갖는다.
상기 코어 시트(312)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 각각보다 작은 모듈러스(modulus) 값을 갖고, 상기 코어층(310)의 제 1 두께(t1), 즉 코어 시트(312)의 산(310a)의 높이 또는 코어 시트(312)의 골(310b)의 깊이는 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330)의 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)보다 작다. 예를 들어, 제 1 두께(t1)는 약 50~100㎛일 수 있고, 제 2 및 제 3 두께(t1, t2, t3) 각각은 약 70~150㎛일 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 플라스틱 기판(300)은 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 사이에 위치하는 코어 시트(312)를 포함하고, 상기 코어 시트(312)의 다수의 골(310b)은 다수의 제 1 접점으로서 상기 제 1 기재 시트(320)과 접하거나 접촉하고 상기 코어 시트(312)의 다수의 산(310a)은 다수의 제 2 접점으로서 상기 제 2 기재 시트(330)과 접하거나 접촉한다.
이때, 상기 제 1 코어 시트(312)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330)보다 작은 모듈러스 값을 가지며, 상기 제 1 코어 시트(312)와 접하는 상기 제 1 기재 시트(320)의 일면으로부터 상기 산(310a, 제 2 접점)까지의 수직 거리는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 각각의 두께보다 작다.
상기 코어 시트(312)의 모듈러스 값이 작은 경우에 상기 코어층(310)의 두께(t1), 즉 코어 시트(312)의 산(310a)의 높이를 증가시키면, 상기 코어 시트(312)가 압력(외력)에 의해 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에서는, 코어층(310)의 두께(t1)을 감소시키고, 이에 따라 플라스틱 기판(300)의 전체 두께를 줄일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 사이 거리는 파형 형상의 코어 시트(312)의 제 4 두께(t4)보다는 크다. 예를 들어, 제 4 두께(t4)는 약 10~20㎛일 수 있다.
상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 4 두께(t4)를 갖는 파형 형상의 코어 시트(312)를 포함하는 코어층(310)이 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330) 사이에 개재되어 플라스틱 기판(300)을 이룬다.
이와 같은, 본 발명의 플라스틱 기판(300)은 우수한 강성(높은 모듈러스 값)과 낮은 열팽창률을 갖는다. 따라서, 캐리어 기판 없이 플라스틱 기판(300) 상에 표시장치의 표시소자를 형성할 수 있다.
또한, 파형 형상의 코어 시트(312)가 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330)보다 작은 모듈러스 값을 갖고 코어층(310)이 제 1 및 제 2 기재 시트(320, 330)보다 작은 두께를 가져, 플라스틱 기판(300) 전체의 두께를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 플라스틱 기판(300)을 포함하여 박형 표시장치가 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 플라스틱 기판(400)은 내측면에 제 1 홈(422)을 갖는 제 1 기재 시트(420)와, 내측면에 제 2 홈(432)을 갖는 제 2 기재 시트(430)와, 상기 제 1 및 제 2 홈(422, 432) 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 접착제(424, 434)와, 상기 제 1 및 제 2 접착제(424, 434)와 접촉하는 파형(wave) 형상의 코어 시트(412)를 포함하며 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 사이에 개재된 코어층(410)을 포함한다.
상기 코어 시트(412)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 각각은 폴리이미드(polyimide, PI)로 이루어질 수 있다.
상기 코어 시트(412)는 산(410a)과 골(410b)이 반복되는 형상, 즉 파형 형상을 갖는다. 상기 코어 시트(412)의 산(410a)과 골(410b)은 동일한 간격 및 동일한 높이와 깊이로 배열될 수 있다. 상기 코어 시트(412)의 산(410a)과 골(410b)은 일 방향으로 연장된다.
상기 코어 시트(412)의 골(410b)은 상기 제 1 기재 시트(420)의 제 1 홈(422)에 대응되고, 상기 코어 시트(412)의 산(410a)은 상기 제 2 기재 시트(430)의 제 2 홈(432)에 대응된다. 따라서, 상기 코어 시트(412)의 골(410b)은 상기 제 1 홈(422)에 위치하는 제 1 접착제(424)에 의해 상기 제 1 기재 시트(420)에 부착되고, 상기 코어 시트(412)의 산(410a)은 상기 제 2 홈(432)에 위치하는 제 2 접착제(434)에 의해 상기 제 2 기재 시트(430)에 부착된다.
상기 제 1 및 제 2 홈(422, 432) 각각은 상기 코어 시트(412)의 연장 방향에 평행하게 형성되며 서로 번갈아 위치한다.
상기 제 1 및 제 2 접착제(424, 434) 각각은 에폭시 계열, 실란 계열, 우레탄 계열 등의 열경화성 접착제일 수 있다.
상기 코어 시트(412)의 산(410a)과 상기 제 1 기재 시트(420) 사이 공간 및 상기 코어 시트(412)의 골(410b)과 상기 제 2 기재 시트(430) 사이 공간은 공기로 채워져 코어층(410)을 이룬다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 각각은 평탄한 외부면을 갖는다. 따라서, 상기 플라스틱 기판(400)은 평탄한 하부면 및 상부면을 갖는다.
상기 코어 시트(412)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 각각보다 큰 모듈러스(modulus) 값을 갖는다. 이때, 상기 코어층(410)의 제 1 두께(t1), 즉 코어 시트(412)의 산(410a)의 높이 또는 코어 시트(412)의 골(410b)의 깊이는 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430)의 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제 1 두께(t1)는 약 100~200㎛일 수 있고, 제 2 및 제 3 두께(t1, t2, t3) 각각은 약 70~150㎛일 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 플라스틱 기판(400)은 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430)와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 사이에 위치하는 코어 시트(412)를 포함하고, 상기 코어 시트(412)의 다수의 골(410b)은 다수의 제 1 접점으로서 상기 제 1 기재 시트(420)과 접하거나 접촉하고 상기 코어 시트(412)의 다수의 산(410a)은 다수의 제 2 접점으로서 상기 제 2 기재 시트(430)과 접하거나 접촉한다.
이때, 상기 제 1 코어 시트(412)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430)보다 작은 모듈러스 값을 가지며, 상기 제 1 코어 시트(412)와 접하는 상기 제 1 기재 시트(420)의 일면으로부터 상기 산(410a, 제 2 접점)까지의 수직 거리는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 각각의 두께보다 작다.
상기 코어 시트(412)가 큰 모듈러스 값을 갖는 경우 그 산(410a)의 높이가 증가하더라도 코어 시트(412)가 압력에 의해 변형되는 문제는 발생되지 않고, 큰 모듈러스 값을 갖는 코어 시트(412)에 의해 플라스틱 기판(400) 전체의 강성이 증가된다.
즉, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 플라스틱 기판(400)에서는, 코어 시트(412)를 비교적 모듈러스 값이 큰 물질로 형성하고 코어 시트(412)를 포함하는 코어층(410)의 두께를 증가시켜 플라스틱 기판(400)의 강성을 향상시킨다.
그러나, 상기 코어 시트(412)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 각각보다 큰 모듈러스(modulus) 값을 갖는 경우, 상기 코어층(410)의 제 1 두께(t1)와 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430)의 제 2 및 제 3 두께(t2, t3) 관계에는 제한이 없다. 즉, 상기 코어층(410)의 제 1 두께(t1)는 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430)의 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)와 같거나 이보다 작을 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 사이 거리는 파형 형상의 코어 시트(412)의 제 4 두께(t4)보다는 크다. 예를 들어, 제 4 두께(t4)는 약 10~20㎛일 수 있다.
상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 4 두께(t4)를 갖는 파형 형상의 코어 시트(412)를 포함하는 코어층(410)이 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 사이에 개재되어 플라스틱 기판(400)을 이룬다.
이와 같은, 본 발명의 플라스틱 기판(400)은 우수한 강성(높은 모듈러스 값)과 낮은 열팽창률을 갖는다. 따라서, 캐리어 기판 없이 플라스틱 기판(400) 상에 표시장치의 표시소자를 형성할 수 있다.
또한, 파형 형상의 코어 시트(412)가 비교적 큰 모듈러스 값을 가져 손상 없이 파형 형상을 갖도록 할 수 있고, 코어 시트(412)를 포함하는 코어층(410)의 두께가 증가되어 플라스틱 기판(400)의 강성이 더욱 증가한다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 플라스틱 기판의 개략적인 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 플라스틱 기판(500)은 파형(wave) 형상의 제 1 코어 시트(512)를 포함하는 제 1 코어층(510)과, 상기 제 1 코어 시트(512)의 하부 및 상부에 각각 위치하는 제 1 및 제 2 기재 시트(520, 530)를 포함하는 제 1 서브 기판(501)과, 파형(wave) 형상의 제 2 코어 시트(542)를 포함하고 상기 제 1 기재 시트(520) 하부에 위치하는 제 2 코어층(540)과, 상기 제 2 코어 시트(542)의 하부에 위치하는 제 3 기재 시트(550)를 포함하는 제 2 서브 기판(502)을 포함한다.
도 6에서, 상기 제 1 서브 기판(501)과 상기 제 2 서브 기판(502)은 하부 기재 시트와 상부 기재 시트를 공유하고 있다. 이와 달리, 상기 제 2 서브 기판(502)은 상기 제 1 서브 기판(520)과 상기 제 2 코어층(540) 사이에 위치하는 제 4 서브 기판을 포함하고, 상기 제 1 서브 기판(520)과 상기 제 4 서브 기판은 접착층을 통해 부착될 수도 있다.
상기 제 1 코어 시트(512)의 산과 골은 동일한 간격 및 동일한 높이와 깊이로 배열될 수 있다. 상기 제 1 코어 시트(512)의 산과 골은 제 1 방향으로 연장된다. 또한, 상기 제 2 코어 시트(542)의 산과 골은 동일한 간격 및 동일한 높이와 깊이로 배열될 수 있다. 상기 제 2 코어 시트(542)의 산과 골은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 연장된다.
즉, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 플라스틱 기판(500)은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예 중 어느 하나의 플라스틱 기판이 코어 시트가 수직하게 배열되도록 적층된 구조를 갖는다.
상기 제 1 코어 시트(512)의 산과 상기 제 1 기재 시트(520) 사이 공간 및 상기 제 1 코어 시트(512)의 골과 상기 제 2 기재 시트(530) 사이 공간은 공기로 채워져 제 1 코어층(510)을 이룬다. 또한, 상기 제 2 코어 시트(542)의 산과 상기 제 1 기재 시트(520) 사이 공간 및 상기 제 2 코어 시트(542)의 골과 상기 제 3 기재 시트(550) 사이 공간은 공기로 채워져 제 2 코어층(540)을 이룬다.
상기 제 2 및 제 3 기재 시트(530, 550) 각각은 평탄한 외부면을 갖는다. 따라서, 상기 플라스틱 기판(500)은 평탄한 하부면 및 상부면을 갖는다.
상기 제 1 코어 시트(512)는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(520, 530) 각각과 실질적으로 동일한 모듈러스(modulus) 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 코어층(510)의 두께, 즉 제 1 코어 시트(512)의 산의 높이 또는 제 1 코어 시트(512)의 골의 깊이는 제 1 및 제 2 기재 시트(520, 530) 각각의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 제 2 코어 시트(542)는 상기 제 1 및 제 3 기재 시트(520, 550) 각각과 실질적으로 동일한 모듈러스(modulus) 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 코어층(540)의 두께, 즉 제 2 코어 시트(542)의 산의 높이 또는 제 2 코어 시트(542)의 골의 깊이는 제 1 및 제 3 기재 시트(520, 550) 각각의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다.
이와 달리, 상기 제 1 및 제 2 코어 시트(512, 542) 각각은 상기 제 1 내지 제 3 기재 시트(520, 530, 550) 각각보다 큰 모듈러스(modulus) 값을 갖고, 상기 제 1 및 제 2 코어층(510, 540) 각각의 두께, 예를 들어 제 1 코어 시트(512)의 산의 높이 또는 제 1 코어 시트(512)의 골의 깊이는 제 1 내지 제 3 기재 시트(520, 530, 550) 각각의 두께보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 코어 시트(512, 542) 각각은 상기 제 1 내지 제 3 기재 시트(520, 530, 550) 각각보다 작은 모듈러스(modulus) 값을 갖고, 상기 제 1 및 제 2 코어층(510, 540) 각각의 두께, 예를 들어 제 1 코어 시트(512)의 산의 높이 또는 제 1 코어 시트(512)의 골의 깊이는 제 1 내지 제 3 기재 시트(520, 530, 550) 각각의 두께보다 클 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 기재 시트(420, 430) 사이 거리와 상기 제 1 및 제 3 기재 시트(520, 550) 사이 거리 각각은 파형 형상의 제 1 및 제 2 코어 시트(512, 542) 각각의 두께보다 크다.
도시하지 않았으나, 상기 제 1 기재 시트(520)의 상부면과 상기 제 2 기재 시트(530)의 하부면에는 제 1 및 제 2 홈이 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 홈에는 접착제가 충진되며, 상기 제 1 코어 시트(512)의 산과 골이 상기 접착제를 통해 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(520, 530)에 부착될 수 있다. 또한, 상기 제 1 기재 시트(520)의 하부면과 상기 제 3 기재 시트(550)의 상부면에는 제 3 및 제 4 홈이 형성되고, 상기 제 3 및 제 4 홈에는 접착제가 충진되며, 상기 제 2 코어 시트(542)의 산과 골이 상기 접착제를 통해 상기 제 1 및 제 3 기재 시트(520, 550)에 부착될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 홈 각각은 상기 제 1 코어 시트(512)의 연장 방향에 평행하게 형성되며 서로 번갈아 위치한다. 또한, 상기 제 3 및 제 4 홈 각각은 상기 제 2 코어 시트(542)의 연장 방향에 평행하게 형성되며 서로 번갈아 위치한다. 이때, 상기 제 1 홈과 상기 제 3 홈은 서로 수직하게 교차한다.
이와 같은, 본 발명의 플라스틱 기판(500)은 우수한 강성(높은 모듈러스 값)을 갖는다. 따라서, 캐리어 기판 없이 플라스틱 기판(500) 상에 표시장치의 표시소자를 형성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 표시장치(600)은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650)과, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650) 사이에 개재되며 액정분자(662)를 포함하는 액정층(660)을 포함한다. 즉, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 표시장치(600)는 액정표시장치이다.
상기 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650) 중 적어도 하나는 코어시트를 포함하는 코어층과 코어층의 하부 및 상부에 부착된 기재시트를 포함한다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 상기 제 1 플라스틱 기판(610)은 내측면에 제 1 홈(222)을 갖는 제 1 기재 시트(220)와, 내측면에 제 2 홈(232)을 갖는 제 2 기재 시트(230)와, 상기 제 1 및 제 2 홈(222, 232) 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 접착제(224, 234)와, 상기 제 1 및 제 2 접착제(224, 234)와 접촉하는 파형(wave) 형상의 코어 시트(212)를 포함하며 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 사이에 개재된 코어층(210)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 플라스틱 기판(610) 상에는 제 1 버퍼층(620)이 형성되고, 상기 제 1 버퍼층(620) 상에 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 상기 제 1 버퍼층(620)은 생략될 수 있다.
상기 제 1 버퍼층(620) 상에는 게이트 전극(622)이 형성되고, 상기 게이트 전극(622)을 덮으며 게이트 절연막(624)이 형성된다. 또한, 상기 버퍼층(620) 상에는 상기 게이트 전극(622)과 연결되는 게이트 배선(미도시)이 형성된다.
상기 게이트 절연막(624) 상에는 반도체층(626)이 상기 게이트 전극(622)에 대응하여 형성된다. 상기 반도체층(626)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 반도체층(626)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
상기 반도체층(626) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(630)과 드레인 전극(632)이 형성된다. 또한, 상기 소스 전극(630)과 연결되는 데이터 배선(미도시)이 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다.
상기 게이트 전극(622), 상기 반도체층(626), 상기 소스 전극(630) 및 상기 드레인 전극(632)은 박막트랜지스터(Tr)를 구성한다.
상기 박막트랜지스터(Tr) 상에는, 상기 드레인 전극(632)을 노출하는 드레인 콘택홀(636)을 갖는 보호층(634)이 형성된다.
상기 보호층(634) 상에는, 상기 드레인 콘택홀(636)을 통해 상기 드레인 전극(632)에 연결되는 화소 전극(640)과, 상기 화소 전극(640)과 교대로 배열되는 공통 전극(642)이 형성된다.
상기 제 2 플라스틱 기판(650) 상에는 제 2 버퍼층(652)이 형성되며, 상기 제 2 버퍼층(652) 상에는 상기 박막트랜지스터(Tr), 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(654)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(656)이 형성된다. 상기 제 2 버퍼층(652)과 상기 블랙매트릭스(654)는 생략될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650)은 액정층(660)을 사이에 두고 합착되며, 상기 화소 전극(640)과 상기 공통 전극(642) 사이에서 발생되는 전계에 의해 상기 액정층(660)의 액정분자(662)가 구동된다. 한편, 상기 공통 전극(642) 상기 제 2 플라스틱 기판(650)에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 상기 액정층(660)과 접하여 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650) 각각의 외측에는 서로 수직한 투과축을 갖는 편광판이 부착될 수 있다.
또한, 상기 제 1 플라스틱 기판(610)의 하부에는 백라이트 유닛이 배치되어 상기 제 1 기판(610)을 향해 빛을 공급한다.
예를 들어, 상기 백라이트 유닛은 상기 제 1 플라스틱 기판(610) 하부에 위치하는 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일측에 위치하는 광원과, 상기 도광판의 배면에 위치하는 반사판과, 상기 도광판과 상기 제 1 플라스틱 기판(610) 사이에 위치하는 광학시트를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 표시장치(600)에서, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 기판(610, 650) 중 적어도 하나가 파형 형상의 코어 시트를 포함하는 코어층과, 상기 코어층의 하부 및 상부에 부착된 기재 시트를 포함하여 높은 강성을 갖기 때문에, 캐리어 기판 없이 표시장치(600)가 제조될 수 있다.
따라서, 표시장치(600)의 제조 공정이 단순해져 제조 원가가 절감되고 표시장치(600)의 손상을 줄여 제조 수율을 높일 수 있다.
도 8을 참조하면, 표시장치(700)은 플라스틱 기판(710)과, 상기 플라스틱 기판(710) 상에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 플라스틱 기판(710) 상부에 위치하며 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결되는 발광다이오드(D)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 표시장치(700)는 발광다이오드 표시장치이다.
상기 플라스틱 기판(710)은 코어시트를 포함하는 코어층과 코어층의 하부 및 상부에 부착된 기재시트를 포함한다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 상기 플라스틱 기판(710)은 내측면에 제 1 홈(222)을 갖는 제 1 기재 시트(220)와, 내측면에 제 2 홈(232)을 갖는 제 2 기재 시트(230)와, 상기 제 1 및 제 2 홈(222, 232) 각각에 위치하는 제 1 및 제 2 접착제(224, 234)와, 상기 제 1 및 제 2 접착제(224, 234)와 접촉하는 파형(wave) 형상의 코어 시트(212)를 포함하며 상기 제 1 및 제 2 기재 시트(220, 230) 사이에 개재된 코어층(210)을 포함할 수 있다.
상기 플라스틱 기판(710) 상에는 버퍼층(720)이 형성되고, 상기 버퍼층(720) 상에 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 상기 버퍼층(720)은 생략될 수 있다.
상기 버퍼층(720) 상에는 반도체층(722)이 형성된다. 상기 반도체층(722)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(722)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 상기 반도체층(722) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(722)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(722)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(722)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(722)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(722) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(724)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(724)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(724) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(730)이 반도체층(722)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 8에서는, 게이트 절연막(724)이 플라스틱 기판(710) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(724)은 게이트 전극(730)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
상기 게이트 전극(730) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(732)이 형성된다. 층간 절연막(732)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(732)은 상기 반도체층(722)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(734, 736)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(734, 736)은 게이트 전극(730)의 양측에 게이트 전극(730)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제 1 및 제 2 콘택홀(734, 736)은 게이트 절연막(724) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(724)이 게이트 전극(730)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제 1 및 제 2 콘택홀(734, 736)은 층간 절연막(732) 내에만 형성될 수도 있다.
상기 층간 절연막(732) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(740)과 드레인 전극(742)이 형성된다.
소스 전극(740)과 드레인 전극(742)은 상기 게이트 전극(730)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(734, 736)을 통해 상기 반도체층(722)의 양측과 접촉한다.
상기 반도체층(722)과, 상기 게이트전극(730), 상기 소스 전극(740), 상기 드레인전극(742)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 반도체층(720)의 상부에 상기 게이트 전극(730), 상기 소스 전극(742) 및 상기 드레인 전극(744)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하며, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 상기 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 상기 데이터 배선 또는 상기 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(742)을 노출하는 드레인 콘택홀(752)을 갖는 보호층(750)이 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
상기 보호층(750) 상에는 상기 드레인 콘택홀(752)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(742)에 연결되는 제 1 전극(760)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 상기 제 1 전극(760)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(760)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극(760)의 상부 또는 하부에는 반사전극 또는 반사층이 형성되어 광 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사전극 또는 상기 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 전극(760)은 ITO/APC/ITO의 삼중층 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 보호층(750) 상에는 상기 제 1 전극(760)의 가장자리를 덮는 뱅크층(766)이 형성된다. 상기 뱅크층(766)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제 1 전극(760)의 중앙을 노출한다.
상기 제 1 전극(760) 상에는 발광층(762)이 형성된다. 상기 발광층(762)은 발광물질로 이루어지는 발광물질층(emitting material layer)의 단일층 구조일 수 있다. 또한, 발광 효율을 높이기 위해, 상기 발광층(762)은 상기 제 1 전극(760) 상에 순차 적층되는 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광물질층, 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 발광물질층은 양자점과 같은 무기발광물질, 또는 유기발광물질을 포함할 수 있다.
상기 발광층(762)이 형성된 상기 플라스틱 기판(710) 상부로 제 2 전극(764)이 형성된다. 상기 제 2 전극(764)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(764)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극(760), 상기 발광층(762) 및 상기 제 2 전극(764)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 상기 제 2 전극(764) 상에는, 외부 수분이 상기 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film)이 형성될 수 있다. 상기 인캡슐레이션 필름은 제 1 무기 절연층과, 유기 절연층과 제 2 무기 절연층의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 인캡슐레이션 필름 상에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판(미도시)이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 표시장치(700)에서, 상기 플라스틱 기판(710)은 파형 형상의 코어 시트를 포함하는 코어층과, 상기 코어층의 하부 및 상부에 부착된 기재 시트를 포함하여 높은 강성을 갖기 때문에, 캐리어 기판 없이 표시장치(700)가 제조될 수 있다.
따라서, 표시장치(700)의 제조 공정이 단순해져 제조 원가가 절감되고 표시장치(700)의 손상을 줄여 제조 수율을 높일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300, 400, 500: 플라스틱 기판 501, 502: 서브 기판
110, 210, 310, 410, 510, 510: 코어층
112, 212, 312, 412, 512, 512: 코어 시트
120, 130, 220, 230, 320, 330, 420, 430, 520, 530, 550: 기재 시트
222, 232, 322, 332, 422, 432: 홈
224, 234, 324, 334, 424, 434: 접착제 600, 700: 표시장치

Claims (16)

  1. 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트와;
    상기 제 1 및 제 2 기재 시트 사이에 위치하며 파형 형상을 갖는 제 1 코어 시트
    를 포함하는 플라스틱 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 산과 골을 포함하고, 상기 산의 높이는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께와 동일한 플라스틱 기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트는 동일한 모듈러스 값을 갖는 플라스틱 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 큰 모듈러스 값을 갖는 플라스틱 기판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 산과 골을 포함하고, 상기 산의 높이는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 큰 플라스틱 기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 작은 모듈러스 값을 갖는 플라스틱 기판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 산과 골을 포함하고, 상기 산의 높이는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 작은 플라스틱 기판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기재 시트의 상부면에는 제 1 홈이 형성되고, 상기 제 2 기재시트의 하부면에는 제 2 홈이 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 홈 각각에는 제 1 및 제 2 접착제가 충진되고,
    상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 접착제를 통해 상기 제 1 및 제 2 기재 시트에 부착되는 플라스틱 기판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기재 시트 하부에 위치하는 제 3 기재 시트와;
    상기 제 1 및 제 3 기재 시트 사이에 위치하며 파형 형상을 갖는 제 2 코어 시트를 포함하고,
    상기 제 1 코어 시트의 연장 방향과 상기 제 2 코어 시트의 연장 방향은 서로 수직한 플라스틱 기판.
  10. 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기재 시트와;
    상기 제 1 및 제 2 기재 시트 사이에 위치하고, 상기 제 1 기재 시트와 접하는 다수의 제 1 접점 및 상기 제 2 기재 시트와 접하는 다수의 제 2 접점을 갖는 제 1 코어 시트
    를 포함하는 플라스틱 기판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    인접한 상기 제 1 접점 또는 인접한 상기 제 2 접점 사이에는 공기층을 갖는 플라스틱 기판.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트와 상기 제 1 및 제 2 기재 시트는 동일한 모듈러스 값을 갖는 플라스틱 기판.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 큰 모듈러스 값을 가지며,
    상기 제 1 코어 시트와 접하는 상기 제 1 기재 시트의 일면으로부터 상기 제 2 접점까지의 수직 거리는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 큰 플라스틱 기판.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 코어 시트는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트보다 작은 모듈러스 값을 가지며,
    상기 제 1 코어 시트와 접하는 상기 제 1 기재 시트의 일면으로부터 상기 제 2 접점까지의 수직 거리는 상기 제 1 및 제 2 기재 시트 각각의 두께보다 작은 플라스틱 기판.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 플라스틱 기판과;
    상기 플라스틱 기판 상부에 위치하는 발광다이오드와;
    상기 플라스틱 기판과 상기 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터
    를 포함하는 표시장치.
  16. 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판에 위치하는 화소전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 중 어느 하나에 위치하는 공통전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 기판 중 적어도 어느 하나는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 플라스틱 기판인 표시장치.
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