KR20190063753A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20190063753A
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Abstract

본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는, 픽셀 어레이층과 픽셀 어레이층에 연결된 패드부를 갖는 기판, 패드부에 부착된 회로 필름, 및 패드부 상의 픽셀 어레이층과 회로 필름 사이에 마련된 코팅층을 포함하며, 코팅층은 광 차단 물질을 함유함으로써, 코팅층의 유연성 및 회로 필름의 부착 강성을 확보하고 레이저 릴리즈 공정에 의한 패드부 및 배선의 손상을 방지할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 출원은 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 텔레비전 또는 모니터의 표시 화면 이외에도 노트북 컴퓨터, 테블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 휴대용 표시 기기, 휴대용 정보 기기 등의 표시 화면으로 널리 사용되고 있다.
액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치는 스위칭 소자로서 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용하여 영상을 표시한다. 액정 표시 장치는 자체 발광 방식이 아니기 때문에 액정 표시 패널의 하부에 배치된 백라이트 유닛으로부터 조사되는 광을 이용하여 영상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 백라이트 유닛을 가지므로 디자인에 제약이 있으며, 휘도 및 응답 속도가 저하될 수 있다. 유기 발광 표시 장치는 유기물을 포함하기 때문에 수분에 취약하여 신뢰성 및 수명이 저하될 수 있다.
최근에는, 마이크로 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 이러한 유기 발광 표시 장치는 고화질과 고신뢰성을 갖기 때문에 차세대 표시로서 각광받고 있다.
종래의 디스플레이 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 활성 영역에 해당하는 표시 영역과 비활성 영역에 해당하는 비표시 영역을 포함한다. 종래의 디스플레이 장치는 글라스 기판 상에 마련된 하부 기판을 기반으로 제조된 디스플레이 패널을 포함하고, 표시 영역 상에 글라스 기판이 합착된 상부 기판을 마련하며, 비표시 영역 상에 패드부를 마련한다.
그러나, 종래의 디스플레이 장치는 상부 기판에 합착된 글라스 기판을 레이저 릴리즈 공정을 통해 제거하는 과정에서, 패드부 및 하부 기판 상의 배선이 손상되는 문제점을 가진다. 그리고, 종래의 디스플레이 장치는 패드부 및 배선의 손상을 방지하기 위하여 레이저를 투과시키지 않는 메탈 마스크를 이용하여 마스크 공정을 수행하였지만, 메탈 마스크가 유연하지 못하고 글라스 기판의 엣지가 매끄럽지 못하여 패드부 및 배선이 여전히 손상되는 문제점을 가진다.
본 출원은 광 차단 물질을 함유하는 코팅층을 픽셀 어레이층과 패드부 상의 회로 필름 사이에 마련함으로써, 픽셀 어레이층에 수분이 침투하는 것을 방지하고 레이저 릴리즈 공정에 의한 패드부 및 배선의 손상을 방지하는 것을 기술적 과제로 한다.
그리고, 본 출원은 방습 절연 부재 및 광 차단 물질을 일정 비율로 배합한 코팅층을 사용함으로써, 코팅층의 유연성 및 회로 필름의 부착 강성을 확보하고 레이즈 릴리즈 공정 시에 패드부 및 배선으로 침투하려는 레이저를 차단하는 것을 기술적 과제로 한다.
그리고, 본 출원은 소수성을 가지면서 낮은 영률(Young's Modulus)을 갖는 방습 절연 부재 및 레이저 투과도가 낮은 광 차단 물질을 일정 비율로 배합한 코팅층을 사용함으로써, 플렉서블 디스플레이 및 스트레처블 디스플레이에 적용 가능한 코팅층을 구현하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 픽셀 어레이층과 픽셀 어레이층에 연결된 패드부를 갖는 기판, 패드부에 부착된 회로 필름, 및 패드부 상의 픽셀 어레이층과 회로 필름 사이에 마련된 코팅층을 포함하며, 코팅층은 광 차단 물질을 함유한다.
기타 예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 광 차단 물질을 함유하는 코팅층을 픽셀 어레이층과 패드부 상의 회로 필름 사이에 마련함으로써, 픽셀 어레이층에 수분이 침투하는 것을 방지하고 레이저 릴리즈 공정에 의한 패드부 및 배선의 손상을 방지할 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 방습 절연 부재 및 광 차단 물질을 일정 비율로 배합한 코팅층을 사용함으로써, 코팅층의 유연성 및 회로 필름의 부착 강성을 확보하고 레이즈 릴리즈 공정 시에 패드부 및 배선으로 침투하려는 레이저를 차단할 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 소수성(Hydrophobic)을 가지면서 낮은 영률(Young's Modulus)을 갖는 방습 절연 부재 및 레이저 투과도가 낮은 광 차단 물질을 일정 비율로 배합한 코팅층을 사용함으로써, 플렉서블 디스플레이 및 스트레처블 디스플레이에 적용 가능한 코팅층을 구현할 수 있다.
위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 3은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 II-II'의 단면도이다.
도 4는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 III-III'의 단면도이다.
도 5는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 공정 단면도로서, 이는 도 2에 도시된 선 I-I'의 공정 단면도이다.
도 7은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 광 차단 물질의 함량및 파장에 따른 레이저 투과도를 나타내는 그래프이다.도 8은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 광 차단 물질의 함량에 따른 자외선 파장의 레이저 투과도를 나타내는 그래프이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 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 출원의 예를 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 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 출원 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.
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 출원의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
따라서, 본 출원에서의 표시 장치는 LCM, OLED 모듈 등과 같은 협의의 디스플레이 장치 자체, 및 LCM, OLED 모듈 등을 포함하는 응용제품 또는 최종소비자용 장치인 세트 장치까지 포함할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 패널이 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀에 선택적으로 전압을 인가하기 위한 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 어레이 기판 상의 유기 발광 소자(OLED)층, 및 유기 발광 소자층을 덮도록 어레이 기판 상에 배치되는 봉지 기판 또는 인캡슐레이션(Encapsulation) 기판 등을 포함하여 구성될 수 있다. 봉지 기판은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 어레이 기판 상에 형성되는 층은 무기발광층(inorganic light emitting layer), 예를 들어 나노사이즈의 물질층(nano-sized material layer) 또는 양자점(quantum dot) 등을 포함할 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널은 디스플레이 패널에 부착되는 금속판(metal plate)과 같은 후면(backing)을 더 포함할 수 있다. 금속판에 한정되지 않고 다른 구조도 포함될 수 있다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면 및 예를 통해 본 출원의 예를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 I-I'의 단면도이다. 도 3은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 II-II'의 단면도이고, 도 4는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 III-III'의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 제1 기판(110), 멀티 버퍼층(120), 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 충진층(160), 제2 기판(170), 디스플레이 구동 회로부(180), 스캔 구동 회로부(190), 및 코팅층(200)을 포함한다.
제1 기판(110)은 베이스 기판으로서, 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 투명 폴리이미드(Polyimide) 재질을 포함할 수 있다. 폴리이미드 재질의 제1 기판(110)은 고온의 증착 공정이 이루어짐을 감안할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성이 우수한 폴리이미드가 이용될 수 있다. 폴리이미드 재질의 제1 기판(110)은 캐리어 유리 기판에 마련되어 있는 희생층의 전면(Front Surfacae)에 일정 두께로 코팅된 폴리이미드 수지가 경화되어 형성될 수 있다. 여기에서, 캐리어 유리 기판은 제1 기판(110) 및 제2 기판(170)의 합착이 완료되고, 제1 기판(110)의 비표시 영역(NA)에 회로 필름(181)이 형성된 후에, 레이저 릴리즈 공정에 의한 희생층의 릴리즈에 의해 제1 기판(110)으로부터 분리될 수 있다. 그리고, 희생층은 비정질 실리콘(a-Si) 또는 실리콘 질화막(SiNx)을 통해 이루어질 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 기판(110)은 글라스 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 산화규소(SiO2) 또는 산화알루미늄(Al2O3)을 주성분으로서 포함할 수 있다.
제1 기판(110)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(AA)은 영상이 표시되는 영역으로서, 제1 기판(110)의 중앙 부분에 정의될 수 있다. 여기에서, 표시 영역(AA)은 픽셀 어레이층(130)의 활성 영역에 해당할 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(AA)은 복수의 게이트 라인(미도시)과 복수의 데이터 라인(미도시)에 의해 교차되는 픽셀 영역마다 형성된 복수의 픽셀(미도시)로 이루어질 수 있다. 여기에서, 복수의 픽셀 각각은 광을 방출하는 최소 단위의 영역으로 정의될 수 있다.
비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로서, 표시 영역(AA)을 둘러싸는 제1 기판(110)의 가장자리 부분에 정의될 수 있다.
일 예에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 제1 기판(110)의 아래에 마련된 제1 커버 필름(105)을 더 포함할 수 있다. 제1 커버 필름(105)은 제1 기판(110)의 아래에 마련되어 제1 기판(110)을 지지하고, 제1 기판(110)을 보호할 수 있다.
멀티 버퍼층(120)은 제1 기판(110) 상에 마련될 수 있다. 멀티 버퍼층(120)은 제1 기판(110)을 통해 픽셀 어레이층(130)에 침투하는 수분을 차단하기 위하여, 제1 기판(110)의 전면 전체에 형성될 수 있다. 멀티 버퍼층(120)은 복수의 무기막이 적층되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 멀티 버퍼층(120)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 및 실리콘 산질화막(SiON) 중 하나 이상의 무기막이 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
멀티 버퍼층(120)은 복수의 버퍼층을 포함할 수 있다. 복수의 버퍼층은 제1 기판(110) 상에 순차적으로 적층되고, 금속 버퍼층(Metal buffer layer)일 수 있다. 예를 들어, 복수의 버퍼층 각각은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 및 실리콘 산질화막(SiON) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 복수의 버퍼층 각각은 스퍼터(Sputter) 또는 e-빔 증착법(Electron beam evaporation)을 통해 제1 기판(110) 위에 순차적으로 증착될 수 있다. 멀티 버퍼층(120)은 복수의 버퍼층을 포함함으로써, 패널의 수분 투습도(WVTR, Water Vapor Transmission Rate)를 향상시킬 수 있다.
픽셀 어레이층(130)는 박막 트랜지스터(T), 평탄화층(137), 유기 발광 소자(E), 및 뱅크(142)를 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터(T)는 멀티 버퍼층(120) 상의 표시 영역(AA)에 마련될 수 있다. 박막 트랜지스터(T)는 반도체층(131), 게이트 절연층(132), 게이트 전극(133), 보호층(134), 드레인 전극(135) 및 소스 전극(136)을 포함할 수 있다.
반도체층(131)은 제1 기판(110)의 표시 영역(AA)에 마련될 수 있다. 반도체층(131)은 게이트 전극(133), 드레인 전극(135) 및 소스 전극(136)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 반도체층(131)은 드레인 전극(135) 및 소스 전극(136)과 직접 접촉하고, 게이트 절연층(132)을 사이에 두고 게이트 전극(133)과 마주할 수 있다. 일 예에 따르면, 반도체층(131)의 일부는 도펀트가 도핑되지 않은 반도체 물질로 이루어지고, 반도체층(131)의 다른 일부는 도펀트가 도핑된 반도체 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(132)은 반도체층(131) 상에 마련될 수 있다. 구체적으로, 게이트 절연막(132)은 반도체층(131) 및 멀티 버퍼층(120) 상에 배치될 수 있고, 반도체층(131)과 게이트 전극(133)을 절연시킬 수 있다. 그리고, 게이트 절연막(132)은 제1 기판(110)의 표시 영역(AA) 전면에 형성될 수 있고, 반도체층(131)과 드레인 전극(135) 또는 소스 전극(136)이 접촉하기 위하여 해당 영역이 제거될 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연막(132)은 드레인 전극(135)이 관통하는 제1 컨택홀 및 소스 전극(136)이 관통하는 제2 컨택홀을 포함할 수 있다. 게이트 절연막(132)은 무기 절연 물질, 예를 들어, 이산화 실리콘(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx), 및 실리콘 산질화막(SiON) 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
게이트 전극(133)은 게이트 절연막(132) 상에 마련될 수 있다. 게이트 전극(133)은 게이트 절연막(132)을 사이에 두고, 반도체층(131)의 중앙 영역과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(133)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 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
보호층(134)은 게이트 전극(133) 상에 마련될 수 있다. 보호층(134)은 박막 트랜지스터(T)를 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 보호층(134)은 무기 절연 물질, 예를 들어, 이산화 실리콘(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx), 및 실리콘 산질화막(SiON) 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 보호층(134)은 반도체층(131)과 드레인 전극(135) 또는 소스 전극(136)이 접촉하기 위하여 해당 영역이 제거될 수 있다. 예를 들어, 보호층(134)은 드레인 전극(135)이 관통하는 제1 컨택홀 및 소스 전극(136)이 관통하는 제2 컨택홀을 포함할 수 있다. 여기에서, 보호층(134)의 제1 컨택홀 및 제2 컨택홀 각각은 게이트 절연막(132)의 제1 컨택홀 또는 제2 컨택홀과 연결될 수 있다.
드레인 전극(135) 및 소스 전극(136)은 보호층(134) 상에서 서로 이격되어 마련될 수 있다. 드레인 전극(135)은 게이트 절연막(132) 및 보호층(134)에 마련된 제1 컨택홀을 통해 반도체층(131)의 일단과 접촉하고, 소스 전극(136)은 게이트 절연막(132) 및 보호층(134)에 마련된 제2 컨택홀을 통해 반도체층(131)의 타단과 접촉할 수 있다. 소스 전극(136)은 평탄화층(137)의 제3 컨택홀을 통해 유기 발광 소자(E)의 애노드 전극(138)과 직접 접촉할 수 있다.
평탄화층(137)은 박막 트랜지스터(T) 상에 마련되어, 박막 트랜지스터(T)의 상단을 평탄화시킬 수 있다. 평탄화층(137)은 애노드 전극(138)과 소스 전극(136)이 접촉하기 위하여 해당 영역이 제거될 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(137)은 애노드 전극(138)이 관통하는 제3 컨택홀을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 평탄화층(137)은 아크릴 수지(Acryl resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 페놀 수지(Phenolic resin), 폴리아미드 수지(Polyamide resin), 폴리이미드 수지(Polyimide resin) 등의 유기 절연물로 이루어질 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 평탄화층(137)은 비표시 영역(NA)까지 연장되지 않을 수 있다.
유기 발광 소자(E)는 평탄화층(137) 상에 마련되고, 박막 트랜지스터(T)와 전기적으로 연결될 수 있다. 유기 발광 소자(E)는 애노드 전극(138), 유기 발광층(139) 및 캐소드 전극(141)을 포함할 수 있다.
애노드 전극(138)은 평탄화층(137) 상에 마련될 수 있다. 애노드 전극(138)은 평탄화층(137)에 마련된 제3 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(T)의 소스 전극(136)에 접촉될 수 있다. 일 예에 따르면, 애노드 전극(138)은 일함수 값이 큰 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3와 같은 투명 도전 물질로 이루어짐으로써 양극(Anode)의 역할을 할 수 있다.
유기 발광층(139)은 애노드 전극(138) 상에 마련될 수 있다. 유기 발광층(139)은 뱅크(142)에 의해 정의되는 개별 픽셀 영역에 마련될 수 있다. 일 예에 따르면, 유기 발광층(139)은 정공 수송층(Hole transporting layer), 유기 발광층(Organic light emitting layer), 전자 수송층(Electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 그리고, 유기 발광층(139)은 발광층의 발광 효율 및 수명 등을 향상시키기 위한 적어도 하나 이상의 기능층을 더 포함할 수 있다.
캐소드 전극(141)은 유기 발광층(139) 상에 마련될 수 있다. 캐소드 전극(141)은 픽셀 영역별로 구분되지 않고 전체 픽셀에 공통되는 전극 형태로 구현될 수 있다. 즉, 캐소드 전극(141)은 유기 발광층(139) 뿐만 아니라 뱅크(142) 상에도 형성될 수 있다. 전압이 애노드 전극(138) 및 캐소드 전극(141)에 함께 인가되면 정공 및 전자 각각이 정공 수송층 또는 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하고, 발광층에서 서로 결합하여 발광할 수 있다. 캐소드 전극(141)은 유기 발광 소자(E)의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 또는 이들의 화합물로 이루어지는 불투명 금속 재질로 구현될 수 있다.
뱅크(142)는 평탄화층(137) 상에 마련될 수 있다. 뱅크(142)는 서로 인접한 애노드 전극(138)들 사이에 마련되어, 애노드 전극(138)을 구획할 수 있다. 따라서, 뱅크(142)는 서로 인접한 애노드 전극들(138)을 전기적으로 절연할 수 있다. 뱅크(142)는 유기 절연 물질, 예를 들어, 폴리이미드계 수지(Polyimides resin), 아크릴계 수지(Acryl resin), 벤조사이클로뷰텐(BCB) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
봉지층(150)은 캐소드 전극(141)의 상단 전체에 마련될 수 있다. 봉지층(150)은 외부에서 유입될 수 있는 수분 등의 침투를 막아 유기 발광층(139)의 열화를 방지할 수 있다. 일 예에 따르면, 봉지층(150)은 구리(Cu) 및 알루미늄(Al) 등의 금속 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 당업계에 공지된 다양한 재료로 구현될 수 있다.
충진층(160)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(170) 사이의 공간에 채워지고, 댐(162)에 의해 디스플레이 장치(100)의 외부로 퍼지지 않는다. 충진층(160)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(170) 사이에 배치되어 광 손실을 방지하고, 제1 기판(110) 및 제2 기판(170) 간의 접착력을 증가시킬 수 있다.
댐(162)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(170)의 사이에 개재될 수 있다. 댐(162)은 표시 영역(AA)을 둘러싸는 프레임 형태로 구현될 수 있다. 댐(162)은 평탄화층(137), 캐소드 전극(141) 및 봉지층(150)과 일부 중첩될 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다. 일 예에 따르면, 댐(162)은 미세 패턴 형성이 가능한 폴리이미드계 수지(Polyimides resin), 아크릴계 수지(Acryl resin) 및 벤조사이클로뷰텐(BCB) 등과 같은 유기막으로 이루어질 수 있다. 댐(162)은 충진층(160)이 디스플레이 장치(100)의 외부로 퍼지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 댐(162)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(170)을 합착할 수 있다.
제2 기판(170)은 충진층(160)의 상단 전체에 마련될 수 있다. 제2 기판(170)은 제1 기판(110) 상에 구비된 박막 트랜지스터(T) 및 유기 발광 소자(E) 등을 외부 수분, 공기 등으로부터 차단하도록 제1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 기판(170)은 제1 기판(110)과 대향하도록 위치하고, 제1 기판(110) 및 제2 기판(170)은 그 가장자리를 따라 배치되는 실링 부재(미도시)에 의해 서로 접합될 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(170)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
컬러 필터(172)는 충진층(160)과 제2 기판(170) 사이에 배치될 수 있다. 컬러 필터(172)는 유기 발광 소자(E) 상에 배치되어, 유기 발광 소자(E)에서 발광하는 백색 광의 색을 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(172)는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터로 이루어질 수 있다. 따라서, 복수의 서브 픽셀 중 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 및 청색 서브 픽셀은 컬러 필터(172)를 포함할 수 있고, 백색 서브 픽셀은 컬러 필터 없이 구현될 수 있다.
블랙 매트릭스(174)는 충진층(160)과 제2 기판(170) 사이에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(174)는 유기 발광 소자(E)와 중첩되지 않도록 컬러 필터(172)의 양측에 배치되어, 광이 비표시 영역(NA)으로 새어나가는 것을 방지하고 빛샘 현상 및 시감 저하를 개선할 수 있다.
디스플레이 구동 회로부(180)는 제1 기판(110)의 비표시 영역(NA)에 마련된 패드부에 연결되어 디스플레이 구동 시스템으로부터 공급되는 영상 데이터에 대응되는 영상을 각 픽셀에 표시할 수 있다. 일 예에 따르면, 디스플레이 구동 회로부(180)는 복수의 회로 필름(181), 복수의 데이터 구동 집적 회로(183), 인쇄 회로 기판(185) 및 타이밍 제어부(187)를 포함할 수 있다.
복수의 회로 필름(181) 각각의 일측에 마련된 입력 단자들은 필름 부착 공정에 의해 인쇄 회로 기판(185)에 부착되고, 복수의 회로 필름(181) 각각의 타측에 마련된 출력 단자들은 필름 부착 공정에 의해 패드부에 부착될 수 있다. 이러한 복수의 회로 필름(181) 각각은 디스플레이 장치(100)의 베젤 영역을 감소시키기 위하여 연성 회로 필름으로 구현될 수 있고, 제2 기판(170)의 측면을 감싸도록 벤딩될 수 있다.
복수의 데이터 구동 집적 회로(183) 각각은 복수의 회로 필름(181) 각각에 개별적으로 실장될 수 있다. 이러한 복수의 데이터 구동 집적 회로(183) 각각은 타이밍 제어부(187)로부터 제공되는 픽셀 데이터와 데이터 제어 신호를 수신하고, 데이터 제어 신호에 따라 픽셀 데이터를 아날로그 형태의 픽셀별 데이터 신호로 변환하여 해당하는 데이터 라인에 공급할 수 있다. 예를 들어, 복수의 데이터 구동 집적 회로(183) 각각은 해당하는 회로 필름(181)의 벤딩에 따라 제2 기판(170)의 측면에 배치될 수 있다.
인쇄 회로 기판(185)은 타이밍 제어부(187)를 지지하고, 디스플레이 구동 회로부(180)의 구성들 간의 신호 및 전원을 전달할 수 있다. 인쇄 회로 기판(185)은 회로 필름(181)의 벤딩에 따라 제2 기판(170)의 전면(Front Surface) 상에 배치될 수 있다.
타이밍 제어부(187)는 인쇄 회로 기판(185)에 실장되고, 인쇄 회로 기판(185)에 마련된 유저 커넥터를 통해 디스플레이 구동 시스템으로부터 제공되는 영상 데이터와 타이밍 동기 신호를 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(187)는 타이밍 동기 신호에 기초해 영상 데이터를 픽셀 배치 구조에 알맞도록 정렬하여 픽셀 데이터를 생성하고, 생성된 픽셀 데이터를 해당하는 데이터 구동 집적 회로(183)에 제공할 수 있다. 그리고, 타이밍 제어부(187)는 타이밍 동기 신호에 기초해 데이터 제어 신호와 스캔 제어 신호 각각을 생성하고, 데이터 제어 신호를 통해 복수의 데이터 구동 집적 회로(183) 각각의 구동 타이밍을 제어하고, 스캔 제어 신호를 통해 스캔 구동 회로부(190)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 여기에서, 스캔 제어 신호는 복수의 회로 필름(181) 중 첫번째 또는/및 마지막 연성 회로 필름과 제1 기판(110)의 비표시 영역(NA)을 통해서 해당하는 스캔 구동 회로부(190)에 공급될 수 있다.
스캔 구동 회로부(190)는 제1 기판(110)의 비표시 영역(NA)에 마련될 수 있다. 스캔 구동 회로부(190)는 디스플레이 구동 회로부(180)로부터 제공되는 스캔 제어 신호에 따라 스캔 신호를 생성하고, 설정된 순서에 해당하는 스캔 라인에 공급할 수 있다. 일 예에 따르면, 스캔 구동 회로부(190)는 박막 트랜지스터와 함께 제1 기판(110)의 비표시 영역(NA)에 형성될 수 있다.
코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)과 회로 필름(181) 사이에 마련될 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 댐(162)의 측면, 멀티 버퍼층(120)의 상면, 및 회로 필름(181)을 직접 덮도록 마련될 수 있다. 즉, 코팅층(200)은 회로 필름(181)과 패드부의 접촉면과, 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 충진층(160), 및 제2 기판(170)의 측면과, 회로 필름(181)과 픽셀 어레이층(130) 사이에서 노출된 제1 기판(110)의 상면을 덮을 수 있다. 따라서, 코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130) 및 패드부에 수분 또는 이물이 유입되는 것을 방지하고, 패드부가 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스, 또는 전도성 이물과의 반응에 의해 전극 단락되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 코팅층(200)은 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 적용 가능하도록 유연성을 가지면서 회로 필름(181)의 부착 강성을 확보할 수 있고, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 레이저 릴리즈 공정 시에 손상되는 것을 방지할 수 있다.
코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)에 수분이 침투하는 것을 방지하는 방습 절연 부재(210) 및 방습 절연 부재(210)에 배합된 광 차단 물질(220)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅층(200)은 방습 절연 부재(210)와 광 차단 물질(220)을 배합한 후 열 경화 공정을 통해 형성될 수 있다. 코팅층(200)의 영률(Young's modulus), 수분 접촉 각(Water Contact Angle) 및 레이저 투과도(Laser Transmittance)는 방습 절연 부재(210) 및 광 차단 물질(220)의 구성 물질 및 배합 비율에 따라 결정될 수 있다.
일 예에 따르면, 방습 절연 부재(210)는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)일 수 있다. 구체적으로, 방습 절연 부재(210)는 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)를 특정 비율로 배합하여 형성될 수 있다. 여기에서, 방습 절연 부재(210)의 영률(Young's modulus), 유전 상수(Dielectric Constant), 및 수분 접촉 각(Water Contact Angle)은 실리콘 엘라스토머 베이스 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트의 배합 비율에 따라 결정될 수 있다. 그리고, 방습 절연 부재(210)는 낮은 영률(Young's modulus) 및 높은 푸아송 비(Poisson's ratio)를 갖도록 실리콘 엘라스토머 베이스 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트를 배합함으로써, 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 방습 절연 부재(210)는 360 내지 870kPa의 영률(Young's modulus)을 갖도록 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)를 배합하여 형성될 수 있다. 여기에서, 영률(Young's modulus)은 물체에 가해진 압력과 압력에 따른 물체의 변형 사이의 관계를 나타내는 탄성 계수를 의미한다. 즉, 영률은 물체를 단위 비율만큼 변형시킬 때 필요한 변형력을 의미하는 것으로서, 물체 본래의 탄성력을 나타낸다. 예를 들어, 영률이 낮으면 낮은 변형력으로도 물체를 단위 비율만큼 변형시킬 수 있고, 영률이 높으면 물체를 단위 비율만큼 변형시키기 위하여 높은 변형력을 필요로 한다. 따라서, 방습 절연 부재(210)는 360 내지 870kPa의 영률을 가짐으로써 기존의 방습 절연 부재보다 낮은 영률을 갖게 되어, 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 방습 절연 부재(210)는 0.48 내지 0.5의 푸아송 비(Poisson's ratio)를 갖도록 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)를 배합하여 형성될 수 있다. 여기에서, 푸아송 비(Poisson's ratio)는 물체에 인장력이 작용할 때 가로 방향 변형도와 세로 방향 변형도 사이의 비율을 의미한다. 예를 들어, 물체가 외부 압력에 대해 부피가 변하지 않는 완전 비압축성 재료에 해당할 때, 푸아송 비는 0.5의 값을 가질 수 있다. 따라서, 방습 절연 부재(210)는 0.48 내지 0.5의 푸아송 비를 가짐으로써 기존의 방습 절연 부재보다 높은 푸아송 비를 갖게 되어, 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 방습 절연 부재(210)는 100도 이상의 수분 접촉 각(Water Contact Angle)을 갖도록 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)를 배합하여 형성될 수 있다. 방습 절연 부재(210)는 100도 이상의 수분 접촉 각을 가짐으로써 소수성(Hydrophobicity)을 가질 수 있다. 여기에서, 수분 접촉 각(Water Contact Angle)은 물체의 표면 위에서 수분이 물체의 표면과 이루는 각을 의미한다. 예를 들어, 수분 접촉 각이 작을수록 물체는 친수성(Hydrophilicity)을 가지고, 수분 접촉 각이 클수록 물체는 소수성(Hydrophobicity)을 가질 수 있다. 따라서, 방습 절연 부재(210)는 100도 이상의 수분 접촉 각을 가짐으로써, 디스플레이 패널의 수분 투습도(WVTR, Water Vapor Transmission Rate)를 향상시켜 디스플레이 패널에 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
일 예예 따르면, 방습 절연 부재(210)는 2.3 내지 2.8의 유전 상수(Dielectric Constant)를 가짐으로써, 제1 기판(110) 상에 기생 커패시터가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 방습 절연 부재(210)는 2.3 내지 2.8의 유전 상수를 가짐으로써 부도체에 해당하고, 광 차단 물질(220)이 함유되더라도 방습 절연 부재(210)가 광 차단 물질을 둘러싸는 셀을 형성하기 때문에, 제1 기판(110) 상에 기생 커패시터가 형성되는 것을 방지하여 제1 기판(110) 상의 자기장 간섭 및 전자 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, 방습 절연 부재(210)는 2.3 내지 2.8의 유전 상수를 가짐으로써, 제1 기판(110) 상의 패드부 및 배선들의 전극 단락을 방지할 수 있다.
광 차단 물질(220)은 방습 절연 부재(210)에 일정 비율로 배합되어 코팅층(200)의 레이저 투과도(Laser Transmittance)를 감소시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 광 차단 물질(220)은 레이저 릴리즈 공정 시에 조사되는 자외선의 투과도(UV Transmittance)를 감소시키는 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 광 차단 물질(220)은 3.2 내지 3.6eV의 밴드갭 에너지(Band Gap Energy)를 가짐으로써 자외선을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 차단 물질(220)은 산화아연(ZnO), 질화 갈륨(GaN), 알루미늄 질화 갈륨(AlGaN), 인듐 질화 갈륨(InGaN), 질화 알루미늄(AlN), 질화 인듐(InN), 실리콘 카바이드(SiC), 및 β-산화 갈륨(β-Ga2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 나노 파티클 조성물일 수 있다. 따라서, 광 차단 물질(220)은 방습 절연 부재(210)에 일정 비율로 배합됨으로써, 캐리어 유리 기판을 제거하는 레이저 릴리즈 공정 시에 조사되는 자외선의 투과도를 감소시켜, 패드부 및 배선의 손상을 방지할 수 있다.
일 예에 따르면, 코팅층(200)은 15 내지 50 중량%의 비율로 배합된 광 차단 물질(220)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 방습 절연 부재(210)에 광 차단 물질(220)을 15 내지 50 중량%의 비율로 배합하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅층(200)은 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)에 15 내지 50 중량%의 비율을 갖는 광 차단 물질(220)을 배합한 후, 열 경화 공정을 통해 형성될 수 있다. 따라서, 광 차단 물질(220)은 코팅층(200) 내에서 15 내지 50 중량%의 비율을 유지함으로써, 코팅층(200)은 방습 절연 기능을 유지하면서 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 사용될 수 있도록 탄성력을 유지할 수 있고, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 차단할 수 있다. 결과적으로, 코팅층(200)은 디스플레이 패널에 수분 또는 이물이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스, 또는 전도성 이물과의 반응에 의해 전극 단락되는 것을 방지할 수 있으며, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선 레이저에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
일 예에 따르면, 방습 절연 부재(210) 및 광 차단 물질(220)의 배합 비율은 코팅층(200)의 단면을 절단하여 확인될 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 방습 절연 부재(210)와 광 차단 물질(220)을 배합한 후 열 경화 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅층(200)은 집속 이온빔(FIB, Focused Ion Bean)을 통해 절단될 수 있고, 방습 절연 부재(210)와 광 차단 물질(220)은 집속 이온빔(FIB)에 의해 플랫한 단면을 갖도록 절단될 수 있다. 이때, 코팅층(200)의 절단면의 면적은 방습 절연 부재(210)의 면적 및 광 차단 물질(220)의 면적의 합에 해당할 수 있다. 여기에서, 방습 절연 부재(210)의 면적 및 광 차단 물질(220)의 면적 각각은 전자 현미경(예를 들어, 주사 전자 현미경(SEM))을 통해 확인될 수 있다. 그리고, 광 차단 물질(220)의 면적 비율과 광 차단 물질(220)의 중량% 비율은 비례할 수 있다. 따라서, 방습 절연 부재(210) 및 광 차단 물질(220)의 배합 비율은 코팅층(200)의 절단면의 면적 중 광 차단 물질(220)의 면적 비율을 산출함으로써 확인될 수 있다.
일 예에 따르면, 코팅층(200)은 톨루엔(Toluene)을 더 포함하여, 코팅층(200)의 점도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base), 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent) 및 광 차단 물질(220)을 배합하는 과정에서, 톨루엔을 더 포함하여 코팅층(200)의 점도를 조절할 수 있다. 따라서, 코팅층(200)은 톨루엔을 더 포함함으로써, 코팅층(200)의 탄성력 및 유연성을 조절할 수 있다.
도 5는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 1에 도시된 선 I-I'의 단면도이다. 여기에서, 도 5의 디스플레이 장치는 도 2의 디스플레이 장치와 코팅층(200)의 구성 만을 달리하는 것으로서, 전술한 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)과 회로 필름(181) 사이에 마련될 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 댐(162)의 측면, 멀티 버퍼층(120)의 상면, 및 회로 필름(181)을 직접 덮도록 마련될 수 있다. 즉, 코팅층(200)은 회로 필름(181)과 패드부의 접촉면과, 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 충진층(160), 및 제2 기판(170)의 측면과, 회로 필름(181)과 픽셀 어레이층(130) 사이에서 노출된 제1 기판(110)의 상면을 덮을 수 있다. 따라서, 코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130) 및 패드부에 수분 또는 이물이 유입되는 것을 방지하고, 패드부가 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스, 또는 전도성 이물과의 반응에 의해 전극 단락되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 코팅층(200)은 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 적용 가능하도록 유연성을 가지면서 회로 필름(181)의 부착 강성을 확보할 수 있고, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 레이저 릴리즈 공정 시에 손상되는 것을 방지할 수 있다.
코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)에 수분이 침투하는 것을 방지하는 방습 절연 부재(210), 및 방습 절연 부재(210) 상에 단일층을 형성하는 광 차단 물질(220)을 포함할 수 있다. 코팅층(200)의 영률(Young's modulus), 수분 접촉 각(Water Contact Angle) 및 레이저 투과도(Laser Transmittance)는 방습 절연 부재(210) 및 광 차단 물질(220)의 구성 물질 및 단일층의 구성에 따라 결정될 수 있다.
광 차단 물질(220)은 방습 절연 부재(210) 상에 단일층을 형성함으로써, 코팅층(200)의 레이저 투과도(Laser Transmittance)를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 코팅층(200)은 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)를 특정 비율로 배합하여 방습 절연 부재(210)를 형성한 후, 방습 절연 부재(210) 상에 광 차단 물질(220)을 사용하여 단일층을 형성할 수 있다. 일 예에 따르면, 광 차단 물질(220)은 레이저 릴리즈 공정 시에 조사되는 자외선의 투과도(UV Transmittance)를 감소시키는 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 광 차단 물질(220)은 3.2 내지 3.6eV의 밴드갭 에너지(Band Gap Energy)를 가짐으로써 자외선을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 차단 물질(220)은 산화아연(ZnO), 질화 갈륨(GaN), 알루미늄 질화 갈륨(AlGaN), 인듐 질화 갈륨(InGaN), 질화 알루미늄(AlN), 질화 인듐(InN), 실리콘 카바이드(SiC), 및 β-산화 갈륨(β-Ga2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 나노 파티클 조성물일 수 있다. 따라서, 광 차단 물질(220)은 방습 절연 부재(210) 상에 단일층을 형성함으로써, 캐리어 유리 기판을 제거하는 레이저 릴리즈 공정 시에 조사되는 자외선의 투과도를 감소시켜, 패드부 및 배선의 손상을 방지할 수 있다.
도 6a 내지 도 6g는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 공정 단면도로서, 이는 도 2에 도시된 선 I-I'의 공정 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 본 출원에 따른 디스플레이 장치(100)를 제조하기 위하여, 제1 캐리어 유리 기판(10)이 마련되고, 희생층이 제1 캐리어 유리 기판(10) 상에 적층될 수 있다. 여기에서, 희생층은 비정질 실리콘(a-Si) 또는 실리콘 질화막(SiNx)을 통해 이루어질 수 있다. 제1 기판(110), 멀티 버퍼층(120), 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 및 충진층(160)은 제1 캐리어 유리 기판(10) 상에 순차적으로 마련될 수 있다. 제1 캐리어 유리 기판(10)은 제1 기판(110), 멀티 버퍼층(120), 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 및 충진층(160)이 순차적으로 적층되는 동안 제1 기판(110)을 지지할 수 있다. 따라서, 제1 캐리어 유리 기판(10)은 임시적으로 지지 기판의 역할을 할 수 있다.
그리고, 제2 캐리어 유리 기판(20)이 마련되고, 희생층이 제2 캐리어 유리 기판(20) 상에 적층될 수 있다. 제2 기판(170), 컬러 필터(172), 및 블랙 매트릭스(174)는 제2 캐리어 유리 기판(20) 상에 순차적으로 마련될 수 있다. 제1 캐리어 유리 기판(10) 상의 제1 기판(110), 멀티 버퍼층(120), 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 및 충진층(160)의 적층이 완료되고, 제2 캐리어 유리 기판(20) 상의 제2 기판(170), 컬러 필터(172), 및 블랙 매트릭스(174)의 적층이 완료되면, 제1 기판(110) 및 제2 기판(170)은 서로 합착될 수 있다.
제1 기판(110) 및 제2 기판(170)이 합착된 후, 제1 기판(110) 상의 비표시 영역(NA)은 CPS(Cutting with Penetrable Scriber) 공정을 통해 절단될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 회로 필름(181)은 제1 기판(110) 상의 비표시 영역(NA)에서 제1 기판(110) 상의 패드부와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 홀 패턴(미도시)은 패드부를 노출시키기 위하여 제1 기판(110) 상의 비표시 영역(NA)에 마련될 수 있고, 회로 필름(181)은 홀 패턴에 충진된 이방성 도전 필름(ACF)을 통해 패드부와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예에 따르면, 회로 필름(181)은 디스플레이 장치(100)의 베젤 영역을 감소시키기 위하여 연성 회로 필름으로 구현될 수 있고, 제2 기판(170)의 측면을 감싸도록 벤딩될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)과 회로 필름(181) 사이에 마련될 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 댐(162)의 측면, 멀티 버퍼층(120)의 상면, 및 회로 필름(181)을 직접 덮도록 마련될 수 있다. 즉, 코팅층(200)은 회로 필름(181)과 패드부의 접촉면과, 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 충진층(160), 및 제2 기판(170)의 측면과, 회로 필름(181)과 픽셀 어레이층(130) 사이에서 노출된 제1 기판(110)의 상면을 덮을 수 있다.
코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)에 수분이 침투하는 것을 방지하는 방습 절연 부재(210) 및 방습 절연 부재(210)에 배합된 광 차단 물질(220)을 포함할 수 있다. 따라서, 코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130) 및 패드부에 수분 또는 이물이 유입되는 것을 방지하고, 패드부가 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스, 또는 전도성 이물과의 반응에 의해 전극 단락되는 것을 방지할 수 있으며, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 레이저 릴리즈 공정 시에 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 6d를 참조하면, 제1 캐리어 유리 기판(10)은 회로 필름(181)이 제1 기판(110) 상의 패드부와 전기적으로 연결되고, 코팅층(200)이 픽셀 어레이층(130)과 회로 필름(181) 사이에 마련된 후에, 레이저 릴리즈 공정을 통해 제거될 수 있다. 구체적으로, 희생층 및 제1 기판(110)은 제1 캐리어 유리 기판(10) 상에 순차적으로 적층될 수 있고, 희생층을 향하여 자외선 레이저를 조사하면 희생층과 제1 기판(110)의 계면이 분리되어 제1 캐리어 유리 기판(10)이 제1 기판(110)으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 희생층은 비정질 실리콘(a-Si) 또는 실리콘 질화막(SiNx)을 통해 이루어질 수 있다.
도 6e를 참조하면, 제1 캐리어 유리 기판(10)이 제1 기판(110)의 하면에서 제거되면, 제1 커버 필름(105)이 제1 기판(110)의 하면에 부착될 수 있다. 여기에서, 제1 커버 필름(105)은 투명하고 유연성을 갖는 엔지니어링 플라스틱 재질, 예를 들어, PET(Polyethyleneterephthalate) 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 커버 필름(105)은 가스 및 수분 차단 효과가 우수하며 광 투과율이 우수한 물질로 구현될 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 커버 필름(105)은 기판 접착 부재에 의해 제1 기판(110)의 하면에 부착됨으로써, 제1 기판(110)을 보호하고 지지할 수 있다. 따라서, 제1 커버 필름(105)은 제1 기판(110)의 하면에 배치됨으로써, 아직 완료되지 않은 공정 수행 시에 제1 기판(110)을 지지할 수 있고, 외부 환경으로부터 제1 기판(110)을 보호할 수 있다.
도 6f를 참조하면, 제2 캐리어 유리 기판(20)은 레이저 릴리즈 공정을 통해 제거될 수 있다. 구체적으로, 제2 캐리어 유리 기판(20)은 희생층을 통해 제2 기판(170)과 접착될 수 있고, 희생층을 향하여 자외선 레이저를 조사하면 희생층과 제2 기판(170)의 계면이 분리되어 제2 캐리어 유리 기판(20)이 제2 기판(170)으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 희생층은 비정질 실리콘(a-Si) 또는 실리콘 질화막(SiNx)을 통해 이루어질 수 있다.
코팅층(200)은 픽셀 어레이층(130)과 회로 필름(181) 사이에 마련될 수 있다. 구체적으로, 코팅층(200)은 댐(162)의 측면, 멀티 버퍼층(120)의 상면, 및 회로 필름(181)을 직접 덮도록 마련될 수 있다. 즉, 코팅층(200)은 회로 필름(181)과 패드부의 접촉면과, 픽셀 어레이층(130), 봉지층(150), 충진층(160), 및 제2 기판(170)의 측면과, 회로 필름(181)과 픽셀 어레이층(130) 사이에서 노출된 제1 기판(110)의 상면을 덮을 수 있다. 따라서, 코팅층(200)은 제2 캐리어 유리 기판(20)에 대한 레이저 릴리즈 공정 시에, 자외선 레이저가 제1 기판(110) 상에 도달하는 것을 방지함으로써, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 6g를 참조하면, 제2 캐리어 유리 기판(20)이 제2 기판(170)의 상면에서 제거되면, 제2 커버 필름(175)이 제2 기판(170)의 상면에 부착될 수 있다. 여기에서, 제2 커버 필름(175)은 투명하고 유연성을 갖는 엔지니어링 플라스틱 재질, 예를 들어, PET(Polyethyleneterephthalate) 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 커버 필름(175)은 가스 및 수분 차단 효과가 우수하며 광 투과율이 우수한 물질로 구현될 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 커버 필름(175)은 기판 접착 부재에 의해 제2 기판(170)의 상면에 부착됨으로써, 제2 기판(170)을 보호하고 지지할 수 있다. 따라서, 제2 커버 필름(175)은 제2 기판(170)의 상면에 배치됨으로써, 디스플레이 장치 내에 수분 또는 이물이 유입되는 것을 방지하여 디스플레이 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 광 차단 물질의 함량 및 파장에 따른 레이저 투과도를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 7은 광 차단 물질(220)의 함량에 따라 레이저의 파장에 따른 코팅층(200)의 레이저 투과도(Laser Transmittance)를 나타낸다. 그리고, 도 7의 그래프는 방습 절연 부재(210)가 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)이고, 광 차단 물질(220)이 산화아연(ZnO) 나노 파티클일 때의 코팅층(200)의 레이저 투과도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 코팅층(200)의 레이저 투과도(Laser Transmittance)는 방습 절연 부재(210) 및 광 차단 물질(220)의 배합 비율에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 0 내지 10 중량%이면, 코팅층(200)의 자외선 투과도는 가시광선 투과도보다 낮다. 따라서, 코팅층(200)은 자외선 레이저를 흡수하는 광 차단 물질(220)을 포함하였음을 알 수 있으나, 코팅층(200) 내의 광 차단 물질(220)의 함량이 부족하여 자외선을 충분히 차단하지 못한다.
다른 예를 들어, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 15 내지 25 중량%이면, 코팅층(200)의 레이저 투과도는 레이저의 파장(Wavelength)이 340nm에 가까워지면 18% 이하로 급격하게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 15 중량% 이상이면, 코팅층(200)이 자외선 차단층으로서의 역할을 수행함으로써, 레이저 릴리즈 공정 시에 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 15 내지 25 중량%이면 상대적으로 방습 절연 부재(210)의 함량이 많기 때문에, 코팅층(200)은 방습 절연 기능을 유지하면서 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 사용될 수 있도록 탄성력을 유지하는 동시에, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 차단할 수 있다.
다른 예를 들어, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 코팅층(200)의 레이저 투과도는 레이저의 파장(Wavelength)이 340nm에 가까워지면 0%에 근접하도록 급격하게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 코팅층(200)은 자외선을 완벽하게 차단할 수 있다. 즉, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 코팅층(200)은 자외선 차단층으로서의 역할을 수행함으로써, 레이저 릴리즈 공정 시에 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 광 차단 물질(220)의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 배합 비율이 15 내지 25 중량%일 때보다 방습 절연 부재(210)의 함량이 상대적으로 적게 된다. 따라서, 광 차단 물질(220)은 코팅층(200) 내에서 15 내지 50 중량%의 배합 비율을 유지함으로써, 코팅층(200)의 방습 절연 기능, 유연성, 탄성력, 및 회로 필름(181)의 부착 강성을 최대로 확보하는 동시에, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 최대한 차단할 수 있다.
결과적으로, 광 차단 물질(220)의 함량은 코팅층(200)의 방습 절연 기능, 유연성, 탄성력, 및 회로 필름(181)의 부착 강성을 최대로 확보하는 동시에, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 최대한 차단할 수 있도록 적정 수준으로 결정될 수 있다.
도 8은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 광 차단 물질의 함량에 따른 자외선 파장의 레이저 투과도를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 8은 광 차단 물질(220)의 함량에 따라 코팅층(200)의 자외선 투과도(UV Transmittance)를 나타낸다. 그리고, 도 8의 그래프는 방습 절연 부재(210)가 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)이고, 광 차단 물질(220)이 산화아연(ZnO) 나노 파티클이며, 자외선 파장이 343nm일 때의 코팅층(200)의 자외선 투과도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 코팅층(200)의 자외선 투과도(UV Transmittance)는 방습 절연 부재(210) 및 광 차단 물질(220)의 배합 비율에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 0 내지 10 중량%이면, 코팅층(200)의 자외선 투과도는 85 내지 90%에 해당한다. 따라서, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 0 내지 10 중량%이면, 코팅층(200)은 자외선 차단층으로서의 역할을 수행할 수 없다.
다른 예를 들어, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 15 내지 25 중량%이면, 코팅층(200)의 자외선 투과도는 18% 이하로 급격하게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 15 중량% 이상이면, 코팅층(200)이 자외선 차단층으로서의 역할을 수행함으로써, 레이저 릴리즈 공정 시에 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 15 내지 25 중량%이면 상대적으로 폴리디메틸실록산(PDMS)의 함량이 많기 때문에, 코팅층(200)은 방습 절연 기능을 유지하면서 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 사용될 수 있도록 탄성력을 유지하는 동시에, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 차단할 수 있다.
다른 예를 들어, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 코팅층(200)의 자외선 투과도는 0%에 근접하도록 감소함을 알 수 있다. 따라서, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 코팅층(200)은 자외선을 완벽하게 차단할 수 있다. 즉, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 코팅층(200)은 자외선 차단층으로서의 역할을 수행함으로써, 레이저 릴리즈 공정 시에 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 산화아연(ZnO) 나노 파티클의 배합 비율이 30 내지 50 중량%이면, 배합 비율이 15 내지 25 중량%일 때보다 폴리디메틸실록산(PDMS)의 함량이 상대적으로 적게 된다. 따라서, 산화아연(ZnO) 나노 파티클은 코팅층(200) 내에서 15 내지 50 중량%의 배합 비율을 유지함으로써, 코팅층(200)의 방습 절연 기능, 유연성, 탄성력, 및 회로 필름(181)의 부착 강성을 최대로 확보하는 동시에, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 최대한 차단할 수 있다.
결과적으로, 광 차단 물질(220)의 함량은 코팅층(200)의 방습 절연 기능, 유연성, 탄성력, 및 회로 필름(181)의 부착 강성을 최대로 확보하는 동시에, 레이저 릴리즈 공정 시에 자외선의 침투를 최대한 차단할 수 있도록 적정 수준으로 결정될 수 있다.
따라서, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 픽셀 어레이층(130) 및 패드부에 수분 또는 이물이 유입되는 것을 방지하고, 패드부가 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스, 또는 전도성 이물과의 반응에 의해 전극 단락되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치는 코팅층(200)을 포함함으로써, 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 장치에 적용 가능하도록 유연성을 가지면서 회로 필름(181)의 부착 강성을 확보할 수 있고, 패드부 및 제1 기판(110) 상의 배선이 레이저 릴리즈 공정 시에 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 장치
110: 제1 기판 120: 멀티 버퍼층
130: 픽셀 어레이층 150: 봉지층
160: 충진층 170: 제2 기판
180: 디스플레이 구동 회로부 190: 스캔 구동 회로부
200: 코팅층 210: 방습 절연 부재
220: 광 차단 물질

Claims (10)

  1. 픽셀 어레이층과 상기 픽셀 어레이층에 연결된 패드부를 갖는 기판;
    상기 패드부에 부착된 회로 필름; 및
    상기 패드부 상의 상기 픽셀 어레이층과 상기 회로 필름 사이에 마련된 코팅층을 포함하며,
    상기 코팅층은 광 차단 물질을 함유하는, 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    상기 픽셀 어레이층에 수분이 침투하는 것을 방지하는 방습 절연 부재; 및
    상기 방습 절연 부재에 배합된 광 차단 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 차단 물질은 산화아연(ZnO), 질화 갈륨(GaN), 알루미늄 질화 갈륨(AlGaN), 인듐 질화 갈륨(InGaN), 질화 알루미늄(AlN), 질화 인듐(InN), 실리콘 카바이드(SiC), 및 β-산화 갈륨(β-Ga2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 나노 파티클 조성물인, 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 코팅층은 15 내지 50 중량%의 비율로 배합된 상기 광 차단 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 방습 절연 부재는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS)인, 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방습 절연 부재는 360 내지 870kPa의 영률(Young's modulus)을 갖도록 실리콘 엘라스토머 베이스(Silicon elastomer base) 및 실리콘 엘라스토머 큐어링 에이전트(Silicon elastomer curing agent)를 배합하여 형성되는, 디스플레이 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 코팅층은 톨루엔(Toluene)을 더 포함하여, 상기 코팅층의 점도를 조절하는, 디스플레이 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 방습 절연 부재는 100도 이상의 수분 접촉 각(Water Contact Angle)을 가짐으로써 소수성(Hydrophobicity)을 갖는, 디스플레이 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 방습 절연 부재는 2.3 내지 2.8의 유전 상수(Dielectric Constant)를 가짐으로써, 상기 기판 상에 기생 커패시터가 형성되는 것을 방지하는, 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    상기 픽셀 어레이층에 수분이 침투하는 것을 방지하는 방습 절연 부재; 및
    상기 방습 절연 부재 상에 단일층을 형성하는 광 차단 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
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