KR20200009899A - 스트레쳐블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 아일랜드 기판, 복수의 아일랜드 기판 아래에 배치되는 하부 기판, 복수의 아일랜드 기판 중 서로 이웃하는 아일랜드 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 굴곡진 형상을 갖는 연결 배선 및 연결 배선의 일부 영역에 접하도록 배치된 전도성 보강 부재를 포함하여, 스트레쳐블 표시 장치가 휘거나 늘어나는 등 변형될지라도 연결 배선에 크랙 등의 손상이 발생되는 것을 최소화할 수 있으며, 연결 배선이 단선되더라도 전도성 보강 부재에 의하여 전기적 신호 전달이 원활하게 이루어질 수 있다.

Description

스트레쳐블 표시 장치 {STRETCHABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘어지거나 늘어나더라도 배선이 손상되는 것을 방지하거나 배선이 손상되더라도 전기적 신호를 안정적으로 제공할 수 있는 신뢰성이 개선된 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)등이 있다.
표시 장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양해지고 있으며, 넓은 표시 면적을 가지면서도 감소된 부피 및 무게를 갖는 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 최근에는 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 기판에 표시부, 배선 등을 형성하여, 특정 방향으로 신축이 가능하고 다양한 형상으로 변화가 가능하게 제조되는 스트레쳐블 표시 장치가 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연성 기판 상부에 복수의 화소가 정의되고 이격된 복수의 강성 기판을 배치하여 복수의 강성 기판 상에 배치되는 표시 소자가 손상되지 않으면서 표시 장치가 휘어지거나 늘어날 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 복수의 화소가 정의되는 서로 이격된 복수의 아일랜드 기판 사이에 전도성 입자를 포함하는 연결 배선을 배치하여 표시 장치가 휘어지거나 늘어나더라도 연결 배선의 손상을 최소화할 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 복수의 아일랜드 기판 각각 사이에 베이스 폴리머와 베이스 폴리머 상부에 분산되고 하부로 갈수록 농도가 작아지는 전도성 입자를 포함함으로써, 복수의 아일랜드 기판에 배치된 패드가 전도성 입자에 의하여 전기적으로 서로 연결하며, 전도성 입자는 직선 형상으로 각각의 패드를 연결할 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 복수의 아일랜드 기판 상의 패드를 연결하고, 금속 물질로 이루어지는 연결 배선 상부 또는 하부에 배치되는 전도성 보강 부재를 포함함으로써, 복수의 아일랜드 기판 상의 여러 구성요소들과 하부 기판과의 단차를 최소화하여 연결 배선의 손상을 개선할 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 굴곡진 형상의 연결 배선의 피크 영역 또는 피크 영역의 내측 가장자리에서, 연결 배선의 상부 또는 하부에 전도성 보강 부재를 배치함으로써, 연결 배선에 가해지는 응력이 최대가 되는 지점에서의 연결 배선의 손상을 최소화하며, 연결 배선의 손상 시 전기적 신호 전달이 원활하게 유지될 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 아일랜드 기판, 복수의 아일랜드 기판 아래에 배치되는 하부 기판, 복수의 아일랜드 기판 중 서로 이웃하는 아일랜드 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 굴곡진 형상을 갖는 연결 배선 및 연결 배선의 일부 영역에 접하도록 배치된 전도성 보강 부재를 포함한다. 이에, 연결 배선과 중첩되는 전도성 보강 부재에 의하여 연결 배선이 크랙되는 등 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 하부 연성 기판, 하부 연성 기판 상에 배치되고, 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 강성 기판, 복수의 강성 기판 중 서로 이웃하는 강성 기판 사이에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 복수의 강성 기판 상에 배치된 도전성 구성요소와 동일한 물질로 이루어진 연결 배선 및 연결 배선의 상면 또는 하면에 배치된 전도성 유연층을 포함한다. 이에, 전도성 유연 층에 의하여 연결 배선의 손상이 방지될 수 있고, 연결 배선이 크랙되는 등 손상되는 경우라도 연결 배선에 의한 전기적 신호 전달의 차단을 방지할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 연설 기판인 하부 기판 상에 강성 기판인 복수의 아일랜드 기판을 배치함으로써, 스트레쳐블 표시 장치가 쉽게 휘거나 늘어날 수 있게 하는 효과가 있다.
본 발명은 복수의 아일랜드 기판의 패드를 연결하는 연결 배선이 베이스 폴리머 및 전도성 입자를 포함함으로써, 연결 배선이 휘거나 늘어나는 경우라도 쉽게 손상되지 않으며, 전도성 입자에 의하여 전기적 신호를 전달할 수 있고, 연결 배선이 직선 형상으로 형성될 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 복수의 아일랜드 기판의 패드를 연결하는 연결 배선의 베이스 폴리머 상부를 평편하게 형성하거나, 아일랜드 기판 상의 평탄화층을 모두 덮게 형성함으로써, 유연한 특성을 그대로 유지하면서도, 공정 비용 및 시간을 줄이며, 연결 배선의 전도성 입자가 형성하는 전도성 경로의 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명은 복수의 아일랜드 기판의 패드를 연결하는 연결 배선의 베이스 폴리머가 연결 배선의 전도성 입자와 중첩되는 영역에만 배치됨으로써, 인접하는 전도성 입자에 의한 전도성 경로가 서로 연결되어, 각각의 전도성 경로가 단선되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 굴곡진 형상의 연결 배선의 하부 또는 상부에서 복수의 아일랜드 기판과 인접하여 전도성 보강 부재를 배치함으로써, 연결 배선에 크랙 등의 손상이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 굴곡진 형상의 연결 배선의 피크 영역 또는 피크 영역의 내측 가장자리에서 연결 배선의 상부 또는 하부에 전도성 보강 부재를 배치함으로써, 연결 배선에 가해지는 응력에 의하여 연결 배선이 손상되는 것을 최소화하며, 연결 배선이 손상될 경우, 전기적 신호의 차단을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 3은 도 1의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 A영역 및 B영역에 대한 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 10는 도 9의 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 14a 및 도 14b는 도 13의 XIV-XIV'에 대한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 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.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 위 (on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
<스트레쳐블 표시 장치>
스트레쳐블 표시 장치는 휘거나 늘어나도 화상 표시가 가능한 표시 장치로 지칭될 수 있다. 스트레쳐블 표시 장치는 종래의 일반적인 표시 장치와 비교하여 높은 플렉서빌리티를 가질 수 있다. 이에, 사용자가 스트레쳐블 표시 장치를 휘게 하거나 늘어나게 하는 등, 사용자의 조작에 따라 스트레쳐블 표시 장치의 형상이 자유롭게 변경될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 스트레쳐블 표시 장치의 끝단을 잡고 잡아 당기는 경우 스트레쳐블 표시 장치는 사용자의 힘에 의해 늘어날 수 있다. 또는, 사용자가 스트레쳐블 표시 장치를 평평하지 않은 벽면에 배치시키는 경우, 스트레쳐블 표시 장치는 벽면의 표면의 형상을 따라 휘어지도록 배치될 수 있다. 또한, 사용자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우, 스트레쳐블 표시 장치는 다시 본래의 형태로 되돌아올 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(100)는 하부 기판(110A), 복수의 아일랜드 기판(111), 연결 배선(170), COF(120)(Chip on Flim), 인쇄 회로 기판(130), 상부 기판(110B) 및 편광판(119)을 포함한다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 하부 기판(110A)과 상부 기판(110B)을 접착키기 위한 접착층에 대한 도시를 생략하였다.
하부 기판(110A)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 하부 기판(110A)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110A)은 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU) 등의 탄성 중합체(elastomer)로 이루어질 있으며, 이에, 유연한 성질을 가질 수 있다. 그러나, 하부 기판(110A)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(110A)은 연성 기판으로서, 팽창 및 수축이 가역적으로 가능할 수 있다. 또한 탄성 계수(elastic modulus)가 수 MPa 내지 수 백 MPa일 수 있으며, 연신 파괴율이 100% 이상일 수 있다. 하부 기판의 두께는 10um 내지 1mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(110A)은 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 가질 수 있다.
표시 영역은 스트레쳐블 표시 장치(100)에서 영상이 표시되는 영역으로서, 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들이 배치된다. 표시 영역은 복수의 서브 화소를 포함하는 복수의 화소를 포함한다. 복수의 화소는 표시 영역에 배치되며, 복수의 표시 소자를 포함한다. 복수의 서브 화소 각각은 다양한 배선과 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소 각각은 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선과 연결될 수 있다.
비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접한 영역이다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접하여 표시 영역(AA)을 둘러싸는 영역이다. 비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역이며, 배선 및 회로부 등이 형성될 수 있다. 예를 들면, 비표시 영역(NA)에는 복수의 패드가 배치될 수 있으며, 각각의 패드는 표시 영역의 복수의 서브 화소 각각과 연결될 수 있다.
하부 기판(110A) 상에는 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된다. 복수의 아일랜드 기판(111)은 강성 기판으로서, 서로 이격되어 하부 기판(110A) 상에 배치된다. 복수의 아일랜드 기판(111)은 하부 기판(110A)과 비교하여 강성일 수 있다. 즉, 하부 기판(110A)은 복수의 아일랜드 기판(111)보다 연성 특성을 가질 수 있고, 복수의 아일랜드 기판(111)은 하부 기판(110A)보다 강성 특성을 가질 수 있다.
복수의 강성 기판인 복수의 아일랜드 기판(111)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI)로 이루어질 수도 있다.
복수의 아일랜드 기판(111)의 모듈러스는 하부 기판(110A)의 모듈러스 보다 높을 수 있다. 모듈러스는 기판에 가해지는 응력에 대하여 응력에 의해 변형되는 비율을 나타내는 탄성 계수로서 모듈러스가 상대적으로 높을 경우 경도가 상대적으로 높을 수 있다. 따라서, 복수의 아일랜드 기판(111)은 하부 기판(110A)과 비교하여 강성을 갖는 복수의 강성 기판일 수 있다. 복수의 아일랜드 기판(111)의 모듈러스는 하부 기판(110A)의 모듈러스보다 1000배 이상 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 아일랜드 기판(111) 사이에는 연결 배선(170)이 배치된다. 연결 배선(170)은 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치되는 패드 사이에 배치되어 각각의 패드를 전기적으로 연결할 수 있다. 연결 배선(170)에 대한 보다 상세한 설명은 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
COF(120)는 연성을 가진 베이스 필름(121)에 각종 부품을 배치한 필름으로, 표시 영역의 복수의 서브 화소로 신호를 공급하기 위한 부품이다. COF(120)는 비표시 영역에 배치된 복수의 패드에 본딩될 수 있으며, 패드를 통하여 전원 전압, 데이터 전압, 게이트 전압 등을 표시 영역의 복수의 서브 화소 각각으로 공급한다. COF(120)는 베이스 필름(121) 및 구동 IC(122)를 포함하고, 이 이외에도 각종 부품이 배치될 수 있다.
베이스 필름(121)은 COF(120)의 구동 IC(122)를 지지하는 층이다. 베이스 필름(121)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다.
구동 IC(122)는 영상을 표시하기 위한 데이터와 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 부품이다. 도 1에서는 구동 IC(122)가 COF(120) 방식으로 실장되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 구동 IC(122)는 COG(Chip On Glass), TCP (Tape Carrier Package) 등의 방식으로 실장될 수도 있다.
인쇄 회로 기판(130)에는 IC 칩, 회로부 등과 같은 제어부가 장착될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(130)에는 메모리, 프로세서 등도 장착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(130)은 표시 소자를 구동하기 위한 신호를 제어부로부터 표시 소자로 전달하는 구성이다.
인쇄 회로 기판(130)은 COF(120)과 연결되어 복수의 아일랜드 기판(111)의 복수의 서브 화소 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.
상부 기판(110B)은 하부 기판(110A)과 중첩되어 스트레쳐블 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 보호하기 위한 기판이다. 상부 기판(110B)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(110B)은 유연성을 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 하부 기판(110A)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
편광판(119)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외광 반사를 억제하는 구성으로서 상부 기판(110B)과 중첩되어 상부 기판(110B) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 편광판(119)은 상부 기판(110B) 하부에 배치될 수도 있고, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 구성에 따라 생략될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2 내지 도 4b를 함께 참조한다.
<평면 및 단면 구조>
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.도 3은 도 1의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 A영역 및 B영역에 대한 확대 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 1을 참조하여 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 기판(110A) 상에는 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된다. 복수의 아일랜드 기판(111)은 서로 이격되어 하부 기판(110A) 상에 배치된다. 예를 들어, 복수의 아일랜드 기판(111)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110A) 상에서 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 복수의 아일랜드 기판(111) 상에는 버퍼층(112)이 배치된다. 버퍼층(112)은 하부 기판(110A) 및 복수의 아일랜드 기판(111) 외부로부터의 수분(H2O) 및 산소(O2) 등의 침투로부터 스트레쳐블 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위해 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 형성된다. 버퍼층(112)은 절연 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산화질화물(SiON) 등으로 이루어지는 무기층이 단층 또는 복층으로 구성될 수 있다. 다만, 버퍼층(112)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.
이때, 버퍼층(112)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 버퍼층(112)은 무기물로 이루어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙(crack)이 발생되는 등 손상될 수 있다. 이에, 버퍼층(112)은 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 아일랜드 기판(111)의 형상으로 패터닝되어 복수의 아일랜드 기판(111) 상부에만 형성될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)는 버퍼층(112)을 강성 기판인 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에만 형성하여 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 버퍼층(112)의 손상을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 버퍼층(112) 상에는 게이트 전극(141), 액티브층(142), 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)을 포함하는 트랜지스터(140)가 형성된다. 예를 들어, 버퍼층(112) 상에 액티브층(142)이 형성되고, 액티브층(142) 상에 액티브층(142)과 게이트 전극(141)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(113)이 형성된다. 게이트 전극(141)과 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)을 절연시키기 위한 층간 절연층(114)이 형성되고, 층간 절연층(114) 상에 액티브층(142)과 각각 접하는 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)이 형성된다.
그리고, 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)은 패터닝되어 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114) 또한 버퍼층(112)와 동일하게 무기물로 이루어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 이에, 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)은 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 아일랜드 기판(111)의 형상으로 패터닝되어 복수의 아일랜드 기판(111) 상부에만 형성될 수 있다.
도 3에서는 설명의 편의를 위해, 스트레쳐블 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 트랜지스터 중 구동 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 트랜지스터, 커패시터 등도 표시 장치에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 트랜지스터(140)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 스태거드(staggered) 구조 등의 다양한 트랜지스터도 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에는 게이트 패드(161)가 배치된다. 게이트 패드(161)는 게이트 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드이다. 게이트 패드(161)는 게이트 전극(141)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 트랜지스터(140) 및 층간 절연층(114) 상에 평탄화층(115)이 형성된다. 평탄화층(115)은 트랜지스터(140) 상부를 평탄화한다. 평탄화층(115)은 단층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(115)은 아크릴(acryl)계 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 평탄화층(115)은 트랜지스터(140)와 애노드(151)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀, 데이터 패드(163)와 소스 전극(143)을 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀, 및 연결 패드(162)와 게이트 패드(161)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 트랜지스터(140)와 평탄화층(115) 사이에 패시베이션층이 형성될 수도 있다. 즉, 트랜지스터(140)를 수분 및 산소 등의 침투로부터 보호하기 위해, 트랜지스터(140)를 덮는 패시베이션층이 형성될 수 있다. 패시베이션층은 무기물로 이루어질 수 있고, 단층 또는 복층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 평탄화층(115) 상에는 데이터 패드(163), 연결 패드(162) 및 유기 발광 소자(150)가 배치된다.
데이터 패드(163)는 데이터 배선으로 기능하는 연결 배선(170)으로부터 데이터 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달할 수 있다. 데이터 패드(163)는 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통하여 트랜지스터(140)의 소스 전극(143)과 연결된다. 데이터 패드(163)는 유기 발광 소자(150)의 애노드(151)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 데이터 패드(163)는 평탄화층(115) 상이 아닌 층간 절연층(114) 상에 형성되어, 트랜지스터(140)의 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
연결 패드(162)는 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(170)으로부터 게이트 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달할 수 있다. 연결 패드(162)는 평탄화층(115) 및 층간 절연층(114)에 형성된 컨택홀을 통하여 게이트 패드(161)와 연결되며, 게이트 신호를 게이트 패드(161)에 전달한다. 연결 패드(162)는 데이터 패드(163)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(150)는 복수의 서브 화소(SPX) 각각에 대응되도록 배치되고, 특정 파장대를 가지는 광을 발광하는 구성요소이다. 즉, 유기 발광 소자(150)는 청색광을 발광하는 청색 유기 발광 소자, 적색광을 발광하는 적색 유기 발광 소자, 녹색광을 발광하는 녹색 유기 발광 소자 또는 백색광을 발광하는 백색 유기 발광 소자일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 유기 발광 소자(150)가 백색 유기 발광 소자인 경우, 스트레쳐블 표시 장치(100)는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(150)는 애노드(151), 유기 발광층(152) 및 캐소드(153)를 포함한다. 구체적으로, 애노드(151)는 평탄화층(115) 상에 배치된다. 애노드(151)는 유기 발광층(152)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(151)는 일함수가 높은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 투명 전도성 물질은 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(IZO; Indium Zinc Oxide), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO; Indium Tin Zinc Oxide)을 포함할 수 있다. 애노드(151)는 평탄화층(115) 상에 배치된 데이터 패드(163) 및 게이트 패드(161)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 스트레쳐블 표시 장치(100)가 탑 에미션(top emission) 방식으로 구현되는 경우, 애노드(151)는 반사판을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
애노드(151)는 서브 화소(SPX) 별로 이격되어 배치되어 평탄화층(115)의 컨택홀을 통해 트랜지스터(140)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 2에서는 애노드(151)는 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시되었으나, 소스 전극(143)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
애노드(151), 데이터 패드(163), 연결 패드(162) 및 평탄화층(115) 상에 뱅크(116)가 형성된다. 뱅크(116)는 인접하는 서브 화소(SPX)를 구분하는 구성요소이다. 뱅크(116)는 인접하는 애노드(151)의 양측의 적어도 일부를 덮도록 배치되어 애노드(151)의 상면 일부를 노출시킨다. 뱅크(116)는 애노드(151)의 모서리에 전류가 집중됨으로 인해 애노드(151)의 측면 방향으로 광이 발광하게 되어, 의도하지 않은 서브 화소(SPX)가 발광하거나 혼색되는 문제점을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 뱅크(116)는 아크릴(acryl)계 수지, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지, 또는 폴리이미드로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
뱅크(116)는 데이터 배선으로 기능하는 연결 배선(170)과 데이터 패드(163)를 연결하는 컨택홀 및 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(170)과 연결 패드(162)를 연결하는 컨택홀을 포함한다.
애노드(151) 상에 유기 발광층(152)이 배치된다. 유기 발광층(152)은 광을 발광하도록 구성된다. 유기 발광층(152)은 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
유기 발광층(152)은 하나의 발광층으로 구성될 수 있다. 또는, 유기 발광층(152)은 전하 생성층을 사이에 두고 적층되어 있는 복수의 발광층이 적층된 스택(stack) 구조를 가질 수 있다. 그리고, 유기 발광층(152)은 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 저지층, 전자 저지층, 정공 주입층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나의 유기층을 더 포함할 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 캐소드(153)는 유기 발광층(152) 상에 배치된다. 캐소드(153)는 유기 발광층(152)으로 전자를 공급한다. 캐소드(153)는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TO) 계열의 투명 도전성 산화물 또는 이테르븀(Yb) 합금으로 이루어질 수도 있다. 또는, 캐소드(153)는 금속 물질로 이루어질 수도 있다.
캐소드(153)는 복수의 아일랜드 기판(111) 각각과 중첩되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 즉, 캐소드(153)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에만 형성되며, 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않도록 배치될 수 있다. 캐소드(153)는 투명 도전성 산화물, 금속 물질 등과 같은 물질로 이루어지므로, 캐소드(153)가 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에도 형성되는 경우, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 신축하는 과정에서 캐소드(153)가 손상될 수도 있다. 이에, 캐소드(153)는 평면 상에서 복수의 아일랜드 기판(111) 각각에 대응되도록 형성될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 캐소드(153)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에서 연결 배선(170)이 배치된 영역과 중첩하지 않는 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
일반적인 유기 발광 표시 장치와는 상이하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 캐소드(153)가 복수의 아일랜드 기판(111)과 대응하도록 패터닝되어 형성된다. 따라서, 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 캐소드(153) 각각은 연결 배선(170)을 통해 저전위 전원을 독립적으로 공급받을 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 유기 발광 소자(150) 상에 봉지층(117)이 배치된다. 봉지층(117)은 유기 발광 소자(150)를 덮으며 뱅크(116)의 상면 일부와 접하여 유기 발광 소자(150)를 밀봉할 수 있다. 이에, 봉지층(117)은 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 유기 발광 소자(150)를 보호한다.
봉지층(117)은 복수의 아일랜드 기판(111) 각각과 중첩되도록 패터닝된 캐소드(153) 각각을 덮으며, 복수의 아일랜드 기판(111) 각각마다 형성될 수 있다. 즉, 하나의 아일랜드 기판(111)에 배치된 하나의 캐소드(153)를 덮도록 봉지층(117)이 배치되며, 복수의 아일랜드 기판(111) 각각에 배치된 봉지층(117)은 서로 이격될 수 있다.
봉지층(117)은 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 봉지층(117)은 무기층을 포함하도록 구성될 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 특히, 유기 발광 소자(150)은 수분 또는 산소에 취약하므로, 봉지층(117)이 손상되는 경우 유기 발광 소자(150)의 신뢰성이 감소할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 봉지층(117)이 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않음으로써, 는 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 봉지층(117)의 손상이 최소화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)를 종래의 일반적인 플렉서블 유기 발광 표시 장치와 비교하면, 스트레쳐블 표시 장치(100)는 상대적으로 강성을 갖는 복수의 아일랜드 기판(111)이 서로 이격되어 상대적으로 연성을 갖는 하부 기판(110A) 상에 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 캐소드(153) 및 봉지층(117)은 복수의 아일랜드 기판(111) 각각에 대응되도록 패터닝되어 배치된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 사용자가 스트레쳐블 표시 장치(100)를 늘어나게 하거나 휘게 하는 경우 스트레쳐블 표시 장치(100)가 보다 쉽게 변형될 수 있는 구조를 가지며, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 변형되는 과정에서 스트레쳐블 표시 장치(100)의 구성요소들이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
<베이스 폴리머와 전도성 입자로 구성된 연결 배선>
연결 배선(170)은 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 패드를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 연결 배선(170)은 제1 연결 배선(171) 및 제2 연결 배선(172)을 포함한다. 제1 연결 배선(171)은 연결 배선(170) 중 X 축 방향으로 연장되는 배선을 의미하고, 제2 연결 배선(172)은 연결 배선(170) 중 Y 축 방향으로 연장되는 배선을 의미한다.
일반적인 유기 발광 표시 장치의 경우, 복수의 게이트 배선, 복수의 데이터 배선 등과 같은 다양한 배선은 복수의 서브 화소 사이에서 연장되어 배치되며, 하나의 신호 배선에 복수의 서브 화소가 연결된다. 이에, 일반적인 유기 발광 표시 장치의 경우, 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선은 기판 상에서 끊김 없이 유기 발광 표시 장치의 일 측에서 타 측으로 연장한다.
이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)의 경우, 금속 물질로 이루어지는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선은 복수의 아일랜드 기판(111) 상에만 배치된다. 즉, 본 발명의 일 실시에에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서 금속 물질로 이루어진 다양한 배선은 복수의 아일랜드 기판(111) 상에만 배치되고, 하부 기판(110A)에 접하도록 형성되지 않을 수 있다. 이에, 다양한 배선들은 복수의 아일랜드 기판(111)에 대응하도록 패터닝되어 불연속적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 이러한 불연속적인 배선들을 연결하기 위해, 서로 인접하는 두 개의 아일랜드 기판(111) 상의 패드가 연결 배선(170)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 연결 배선(170)은 인접하는 두 개의 아일랜드 기판(111) 상의 패드를 전기적으로 연결한다. 따라서, 본 발명의 스트레쳐블 표시 장치(100)는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선을 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에서 전기적으로 연결하도록 복수의 연결 배선(170)을 포함할 수 있다. 예를 들면, X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상에는 게이트 배선이 배치될 수 있고, 게이트 배선의 양 끝단에는 게이트 패드(161)가 배치될 수 있다. 이때, X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 복수의 게이트 패드(161) 각각은 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(170)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에, 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 게이트 배선과 하부 기판(110A) 상에 배치된 연결 배선(170)이 하나의 게이트 배선으로 기능할 수 있다. 또한, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같이 스트레쳐블 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 모든 다양한 배선 또한 상술한 바와 같이 연결 배선(170)에 의해 하나의 배선으로 기능할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 연결 배선(171)은 X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 아일랜드 기판(111) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제1 연결 배선(171)은 게이트 배선 또는 저전위 전원 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 제1 연결 배선(171)은 게이트 배선으로 기능할 수 있고, 뱅크(116)에 형성된 컨택홀을 통하여 X축 방향으로 나란히 배치된 두 개의 아일랜드 기판(111) 상의 게이트 패드(161)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이에, 앞서 설명한 바와 같이, X축 방향으로 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 게이트 패드(161)는 게이트 배선으로 기능하는 제1 연결 배선(171)에 의하여 연결될 수 있고, 하나의 게이트 신호가 전달될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2 연결 배선(172)은 Y축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 아일랜드 기판(111) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제2 연결 배선(172)은 데이터 배선, 고전위 전원 배선 또는 기준 전압 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 제2 연결 배선(172)은 데이터 배선으로 기능할 수 있고, 뱅크(116)에 형성된 컨택홀을 통하여 Y축 방향으로 나란히 배치된 두 개의 아일랜드 기판(111) 상의 데이터 패드(163)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이에, 앞서 설명한 바와 같이, Y축 방향으로 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 데이터 패드(163)는 데이터 배선으로 기능하는 복수의 제2 연결 배선(172)에 의하여 연결될 수 있고, 하나의 데이터 신호가 전달될 수 있다.
도 2 를 참조하면, 연결 배선(170)은 베이스 폴리머 및 전도성 입자를 포함한다. 구체적으로, 제1 연결 배선(171)은 베이스 폴리머(171a) 및 전도성 입자(171b)를 포함하며, 제2 연결 배선(172)은 베이스 폴리머(172a) 및 전도성 입자(172b)를 포함한다.
베이스 폴리머(171a, 172a)는 하부 기판(110A)과 유사하게 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 베이스 폴리머(171a, 172a)는, 예를 들어, SBS(Styrene Butadiene Styrene) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어날 경우, 베이스 폴리머(171a, 172a)는 손상되지 않을 수 있다.
베이스 폴리머(171a, 172a)는 서로 이웃하는 아일랜드 기판(111) 사이에서 하부 기판(110A) 상에 단일층으로 형성된다. 구체적으로, 베이스 폴리머(171a, 172a)는 X축 방향으로 서로 가장 인접하는 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에서 하부 기판(110A)과 접하며 단일층으로 배치된다. 베이스 폴리머(171a, 172a)는 하부 기판(110A) 및 아일랜드 기판(111) 상에 베이스 폴리머(171a, 172a)를 구성하는 물질을 코팅하거나 슬릿(slit)을 사용하여 도포하는 방식으로 형성될 수 있다.
<전도성 입자의 직선 배치>
도 2를 참조하면, 전도성 입자(171b, 172b)는 베이스 폴리머(171a, 172a)에서 서로 인접하는 아일랜드 기판(111)에 배치된 패드 사이를 직선 형상으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 제조 공정에서 전도성 입자(171b, 172b)는 베이스 폴리머(171a, 172a) 상에서 직선 형상으로 주입되며, 이에 따라, 베이스 폴리머(171a, 172a) 상부에 분산되어 인접하는 아일랜드 기판(111) 각각에 배치된 패드 사이에서 전도성 입자(171b, 172b)는 직선 형상으로 배치될 수 있다. 이에, 전도성 입자(171b, 172b)가 이루는 전도성 경로 또한 직선 형상일 수 있다.
제1 연결 배선(171)은 베이스 폴리머(171a) 및 전도성 입자(171b)을 포함한다. 베이스 폴리머(171a)는 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 뱅크(116)의 상면 및 측면, 평탄화층(115), 층간 절연층(114), 버퍼층(112), 복수의 아일랜드 기판(111)의 측면과 접하며 하부 기판(110A)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에, 베이스 폴리머(171a)는 하부 기판(110A)의 상면과 접하며, 이웃하는 아일랜드 기판(111)의 측면과 접하고, 이웃하는 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 버퍼층(112), 게이트 절연층(113), 층간 절연층(114), 평탄화층(115) 및 뱅크(116)의 측면과 접할 수 있다. 그리고, 베이스 폴리머(171a)는 이웃하는 아일랜드 기판(111)에 배치된 연결 패드(162)와 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a)에 분산되도록 배치되어 서로 이웃하는 아일랜드 기판(111)에 각각 배치된 연결 패드(162)를 전기적으로 연결하는 전도성 경로를 이룰 수 있다. 또한, 복수의 아일랜드 기판(111) 중 최외곽에 배치된 아일랜드 기판(111)에 형성된 게이트 패드(161)와 비표시 영역에 배치된 패드를 전기적으로 연결하여 전도성 경로를 이룰 수 있다.
전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a) 상면에 전도성 전구체를 사용하는 잉크 프린팅 공정 등을 사용하여 베이스 폴리머(171a)에 주입되어 분산될 수 있다. 전도성 입자(171b)를 베이스 폴리머(171a)에 주입시키는 과정에서 폴리머가 수차례 스웰링(swelling)되면서 베이스 폴리머(171a)의 빈 공간으로 전도성 입자(171b)가 침투될 수 있다. 이후, 전도성 입자(171b)가 주입된 베이스 폴리머(171a)를 환원 물질에 침지(dipping)하거나, 증기(vapor)로 환원시키면 제1 연결 배선(171)이 형성될 수 있다. 전도성 입자(171b)는 은(Ag), 금(Au), 탄소(Carbon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
도 2를 참조하면, 베이스 폴리머(171a)는 인접하는 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에 하나의 층으로 배치될 수 있다. 그리고, 하나의 층으로 배치된 베이스 폴리머(171a) 상에 전도성 입자(171b)가 복수의 전도성 경로를 이루며 배치될 수 있다. 구체적으로, 베이스 폴리머(171a)는 하나의 아일랜드 기판(111) 상의 일 측에 나란히 형성된 복수의 연결 패드(162) 모두와 중첩되어 형성될 수 있다. 그리고, 전도성 입자(171b)는 복수의 연결 패드(162) 각각과 대응하도록 별도로 형성되어, 베이스 폴리머(171a)와 중첩되는 연결 패드(162) 각각과 전기적으로 연결되는 복수의 전도성 경로를 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 것과 같이 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에 하나의 층으로 배치된 베이스 폴리머(171a) 상면에서 전도성 입자(171b)가 4개의 전도성 경로를 이루도록 주입될 수 있다.
<전도성 입자의 농도 구배>
도 4a를 참조하면, 전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a) 내에서 농도 구배를 가지며 분산되어 배치된다. 전도성 입자(171b)의 농도는 베이스 폴리머(171a)의 상부에서 하부로 갈수록 감소되며, 이에, 베이스 폴리머(171a)의 상부에서 전도성 입자(171b)에 의한 전도도가 가장 클 수 있다. 구체적으로, 각각의 전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a)의 상부에서 서로 접할 수 있으며, 이에, 서로 접하는 전도성 입자(171b)를 통하여 전도성 경로가 형성되어 전기적 신호가 전달될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 베이스 폴리머(171a)의 상부의 침투 영역은 전도성 입자(171b)의 농도가 전도성 경로를 형성할 정도로 높을 수 있다. 베이스 폴리머(171a)의 침투 영역에 분산된 전도성 입자(171b)의 농도는 베이스 폴리머(171a)의 나머지 영역의 전도성 입자(171b)의 농도보다 높을 수 있다. 이에, 침투 영역에 분산된 전도성 입자(171b)에 의하여 전도성 경로가 형성되 수 있고, 전기적 신호가 전달될 수 있다.
베이스 폴리머(171a) 상부의 전도성 입자(171b)에 높은 농도로 분산된 침투 영역의 두께는 전도성 입자(171b)가 베이스 폴리머(171a) 상면에서 주입되는 시간 및 강도에 따라 변화될 수 있다. 베이스 폴리머(171a)의 상면에서 전도성 입자(171b)가 주입되는 시간 또는 강도가 증가될 경우, 침투 영역의 두께는 두꺼워 질 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 연결 배선(171)과 연결 패드(162)가 접하는 B영역에서 베이스 폴리머(171a)에 분산된 전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a)의 상부에서의 농도와 베이스 폴리머(171a) 하부에서의 농도가 실질적으로 동일할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a)의 상면에서 주입되어 베이스 폴리머(171b)의 상부에 분산될 수 있다. 이때, 예를 들어, 전도성 입자(171b)가 주입되는 공정의 시간을 증가시킴으로서 전도성 입자(171b)는 베이스 폴리머(171a)의 상부와 하부에서 동일한 농도로 분산될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 제2 연결 배선(172)은 베이스 폴리머(172a) 및 전도성 입자(172b)를 포함한다. 베이스 폴리머(172a)는 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 뱅크(116)의 상면 및 측면, 평탄화층(115), 층간 절연층(114), 버퍼층(112), 복수의 아일랜드 기판(111)의 측면과 접하며 하부 기판(110A)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에, 베이스 폴리머(172a)는 하부 기판(110A)의 상면과 접하며, 이웃하는 아일랜드 기판(111)의 측면과 접하고, 이웃하는 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 버퍼층(112), 데이터 절연층(113), 층간 절연층(114), 평탄화층(115) 및 뱅크(116)의 측면과 접할 수 있다. 그리고, 베이스 폴리머(172a)는 이웃하는 아일랜드 기판(111)에 배치된 데이터 패드(163)와 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 전도성 입자(172b)는 베이스 폴리머(172a)에 분산되도록 배치되어 서로 이웃하는 아일랜드 기판(111)에 각각 배치된 데이터 패드(163)를 전기적으로 연결하는 전도성 경로를 이룰 수 있다. 또한, 복수의 아일랜드 기판(111) 중 최외곽에 배치된 아일랜드 기판(111)에 형성된 데이터 패드(163)와 비표시 영역에 배치된 패드를 전기적으로 연결하여 전도성 경로를 이룰 수 있다. 이때, 전도성 입자(172b)가 베이스 폴리머(172a)에 분산되는 공정은 제1 연결 배선(171)에 대해 설명한 공정과 동일하므로, 중복 설명을 생략한다. 또한, 전도성 입자(171b, 172b)를 베이스 폴리머(171a, 172a)에 분산하는 공정은 동시에 수행될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 베이스 폴리머(172a)는 인접하는 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에 하나의 층으로 배치될 수 있다. 그리고, 하나의 층으로 배치된 베이스 폴리머(172a) 상에 전도성 입자(172b)가 복수의 전도성 경로를 이루며 배치될 수 있다. 구체적으로, 베이스 폴리머(172a)는 하나의 아일랜드 기판(111) 상의 일 측에 나란히 형성된 복수의 데이터 패드(163) 모두와 중첩되어 형성될 수 있다. 그리고, 전도성 입자(172b)는 베이스 폴리머(172a)와 중첩되는 복수의 데이터 패드(163) 각각과 전기적으로 연결되는 복수의 전도성 경로를 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전도성 입자(172b)는 베이스 폴리머(172a) 내에서 농도 구배를 가지며 분산되어 배치된다. 전도성 입자(172b)의 농도는 베이스 폴리머(172a)의 상부에서 하부로 갈수록 감소되며, 이에, 베이스 폴리머(172a)의 상부에서 전도성 입자(172b)에 의한 전도도가 가장 클 수 있다. 구체적으로, 각각의 전도성 입자(172b)는 베이스 폴리머(172a)의 상부에서 서로 접할 수 있으며, 이에, 서로 접하는 전도성 입자(172b)를 통하여 전도성 경로가 형성되어 전기적 신호가 전달될 수 있다. 전도성 입자(172b)의 농도 구배 및 전도성 경로에 대한 설명은 전도성 입자(171b)에 대한 설명과 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
한편, 전도성 입자(172b)는 도 3 내지 도 4b에 도시된 것과 달리 베이스 폴리머(172a) 내에서 농도 구배를 가지지 않고 분산되어 배치될 수도 있다. 베이스 폴리머(172a) 상부에 배치된 전도성 입자(172b)의 농도와 베이스 폴리머(172a) 하부에 배치된 전도성 입자(172b)의 농도는 동일할 수도 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다시 도 3을 참조하면, 봉지층(117) 및 하부 기판(110A) 상에는 상부 기판(110B), 편광판(119) 및 접착층(118)이 배치된다. 상부 기판(110B)은 상부 기판(110B)의 아래에 배치되는 다양한 구성요소들을 지지하는 기판이다. 상부 기판(110B)과 하부 기판(110A)에는 압력이 가해져 상부 기판(110B)의 아래에 배치된 접착층(118)에 의하여 상부 기판(110B)과 하부 기판(110A)은 합착될 수 있다.
상부 기판(110B) 상에는 편광판(119)이 배치된다. 편광판(119)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외부로부터 입사되는 광을 편광시킬 수 있다. 편광판(119)을 통과하여 스트레쳐블 표시 장치(100)의 내부로 입사된 편광된 광은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 내부에서 반사될 수 있고, 이에, 위상이 전환될 수 있다. 위상이 전환된 광은 편광판(119)을 통과하지 못할 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외부로부터 스트레쳐블 표시 장치(100)의 내부로 입사된 광은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외부로 다시 방출되지 못하여 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외광 반사는 감소될 수 있다.
<복수의 아일랜드 기판에 의한 연신 특성>
스트레쳐블 표시 장치는 쉽게 휘거나 늘어나는 성질을 가져야 하므로, 모듈러스가 작아 연성 특성을 갖는 기판을 사용하려는 시도가 존재하였다. 다만, 모듈러스가 작은 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 연성 물질을 표시 소자가 제조되는 동안 배치되는 하부의 기판으로 사용할 경우, 모듈러스가 작은 물질의 열에 약한 특성에 의하여 에 트랜지스터, 표시 소자를 형성하는 공정 중 발생하는 고온, 예를 들어, 100℃ 이상의 온도에 의해 기판이 손상되는 문제가 발생하였다.
이에, 고온에 견딜 수 있는 물질로 이루어진 기판 상에 표시 소자를 형성하여야, 표시 조자를 형성하는 공정에서 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 폴리이미드(polyimide; PI)와 같이 제조 공정 중에 발생하는 고온에 견딜 수 있는 물질로 기판을 형성하는 시도가 있었으나, 고온에 견딜 수 있는 물질들은 모듈러스가 커서 연성 특성을 가지지 못하여 스트레쳐블 표시 장치를 연신하는 과정에서 기판이 휘거나 늘어나기 어려운 문제가 발생하였다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 트랜지스터(140)나 유기 발광 소자(150) 등이 배치되는 영역에만 강성 기판인 복수의 아일랜드 기판(111)을 배치하여 트랜지스터(140)나 유기 발광 소자(150)의 제조 공정에서의 고온에 의해 복수의 아일랜드 기판(111)이 손상되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 복수의 아일랜드 기판(111) 하부에 연성 기판인 하부 기판(110A)을 배치할 수 있다. 이에, 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역을 제외한 하부 기판(110A)의 나머지 영역은 쉽게 늘어나거나 휘어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 구현될 수 있다. 또한, 강성 기판인 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치되는 트랜지스터(140), 유기 발광 소자(150) 등이 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어남에 따라 손상되는 것을 방지될 수 있다.
<연결 배선의 효과>
한편, 스트레쳐블 표시 장치가 휘거나 늘어나는 경우, 연성 기판으로 이루어진 하부 기판이 변형되며, 유기 발광 소자가 배치된 강성 기판으로 이루어진 아일랜드 기판은 변형되지 않을 수 있다. 이 경우, 복수의 아일랜드 기판에 배치된 각각의 패드를 연결하는 배선이 쉽게 휘거나 늘어나는 물질로 이루어지지 못한 경우, 배선은 하부 기판의 변형에 의하여 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 복수의 아일랜드 기판(111) 각각에 배치된 패드를 베이스 폴리머(171a, 172a)와 전도성 입자(171b, 172b)를 포함하는 연결 배선(170)이 전기적으로 연결할 수 있다. 베이스 폴리머(171a, 172a)는 복수의 아일랜드 기판(111) 사이 영역에 배치되며, 쉽게 변형될 수 있는 연성을 가진다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)는 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형될지라도 베이스 폴리머(171a, 172b)가 배치되는 복수의 아일랜드 기판(111) 사이 영역이 쉽게 변형될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는, 연결 배선(170)이 전도성 입자(171b, 172b)를 포함함으로써, 베이스 폴리머(171a, 172a) 상에 분산된 전도성 입자(171b, 172b)로 이루어진 전도성 경로에 베이스 폴리머(171a, 172a)의 변형에 의하여도 크랙 등의 손상이 발생되지 않을 수 있다. 예를 들어, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연성 기판인 하부 기판(110A)은 강성 기판인 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 나머지 영역에서 변형될 수 있다. 이때, 변형되는 하부 기판(110A)의 일부 영역 상에 배치된 복수의 전도성 입자(171b, 172b) 사이의 거리가 변화될 수 있다. 이때, 베이스 폴리머(171a, 172a) 상부에 배치되어 전도성 경로를 형성하는 복수의 전도성 입자(171b, 172b)의 농도는 복수의 전도성 입자(171b, 172b) 사이의 거리가 멀어지더라도 전기적 신호가 전달될 수 있도록 높게 유지될 수 있다. 따라서, 베이스 폴리머(171a, 172a)가 휘거나 늘어날지라도 복수의 전도성 입자(171b, 172b)에 의한 전도성 경로는 전기적 신호를 원활하게 전달할 수 있고, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형되더라도 각각의 패드 사이에서 전기적 신호를 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 서로 인접한 복수의 아일랜드 기판(111)에 배치된 각각의 패드 사이를 연결하는 전도성 입자(171b, 172b)가 최단 거리를 이루도록, 즉, 직선 형태로 베이스 폴리머(171a, 172a)에 분산됨으로써, 굴곡진 형상으로 연결 배선(170)을 형성하지 않더라도 스트레쳐블 표시 장치(100)가 구현될 수 있다. 연결 배선(170)의 전도성 입자(171b, 172b)는 베이스 폴리머(171a, 172a) 상부에 분산되어 전도성 경로를 형성한다. 그리고, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형됨에 따라 전도성 입자(171b, 172b)에 의한 전도성 경로가 휘거나 늘어날 수 있다. 이 경우, 전도성 입자(171b, 172b) 사이의 거리가 변화될 뿐, 전도성 입자(171b, 172b)가 형성하는 전도성 경로는 여전히 전기적 신호를 전달할 수 있다.
또한, 연결 배선(170)의 전도성 입자(171b, 172b)가 직선 형태가 아닌 굴곡진 형상으로 분산될 경우, 굴곡진 형상으로 분산된 전도성 입자(171b, 172b)에는 직선 형태로 변형되려는 힘이 발생될 수 있다. 이에, 전도성 입자(171b, 172b)에 작용되는 직선 형태로 변형되려는 힘에 의하여 연결 배선(170)은 변형될 수 있으며, 연결 배선(170)과 다른 구성요소 간의 접착력이 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 연결 배선(170)의 전도성 입자(171b, 172b)를 직선 형태로 분산함으로써 전도성 입자(171b, 172b)를 굴곡진 형상으로 분산함에 따라 발생할 수 있는 힘이 작용되지 않게 할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 연결 배선(170)의 변형을 최소화하고, 연결 배선(170)과 다른 구성요소 간의 접착력을 유지함과 동시에 연결 배선(170)이 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
<단차 보상을 위한 연결 배선>
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 5의 스트레쳐블 표시 장치(500)는 도 1 내지 도 4b의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여 연결 배선(570)이 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 연결 배선(570)의 베이스 폴리머(571a, 572a)는 상면이 평평하다. 구체적으로, 게이트 배선 및 데이터 배선과 같은 연결 배선(570)의 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면은 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 평탄화층(115)의 상면보다 더 높을 수 있다. 또한, 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면은 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 뱅크(116)의 상면보다 더 높을 수 있다. 이에, 게이트 배선으로 기능하는 제1 연결 배선(571)의 베이스 폴리머(571a)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 부분의 상면의 높이와 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에 배치된 영역의 상면의 높이가 동일할 수 있다. 이에, 제1 연결 배선(571)의 상면은 평평할 수 있다.
그리고, 데이터 배선으로 기능하는 제2 연결 배선9572)의 베이스 폴리머(572a)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 부분의 상면의 높이와 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에 배치된 영역의 상면의 높이가 동일할 수 있다. 이에, 제2 연결 배선(572)의 상면은 평평할 수 있다.
따라서, 베이스 폴리머(571a, 572a) 상부에 분산되는 전도성 입자(571b, 572b)의 상면은 단면도 상에서 굴곡없는 직선의 형상일 수 있다.
도 5를 참조하면, 하부 기판(110A) 상에 이격되어 배치된 복수의 아일랜드 기판(111) 상에는 트랜지스터(140), 평탄화층(115), 유기 발광 소자(150), 뱅크(116), 봉지층(117) 등이 배치된다. 따라서, 뱅크(116)의 상면과 하부 기판(110A)의 상면 사이에는 단차가 존재할 수 있다.
이때, 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면이 평판하지 않고 뱅크(116)의 상면과 하부 기판(110A)의 상면 사이의 단차에 의하여 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면에 단차가 존재할 경우, 베이스 폴리머(571a, 572a) 상면의 단차에 의하여 베이스 폴리머(571a, 572a) 자체가 끊어질 수 있다. 또한, 스트레쳐블 표시 장치(500)가 휘어지거나 늘어날 경우, 베이스 폴리머(571a, 572a) 상면의 단차에 의하여 베이스 폴리머(571a, 572a)가 끊어질 수도 있다. 이 경우, 인접하는 아일랜드 기판(111)에 배치된 패드 사이의 전기적 경로가 차단되어 전기적 신호가 전달되지 못할 수 있고, 스트레쳐블 표시 장치(500)의 불량률은 증가될 수 있다.
이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(500)에서는 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면이 평평할 수 있다. 따라서, 베이스 폴리머(571a, 572a)는 복수의 아일랜드 기판(111)에 배치된 소자들의 상면과 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치되지 않은 하부 기판(110A)의 상면과의 단차가 제거될 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(500)가 휘어지거나 늘어날지라도 단차에 의해 베이스 폴리머(571a, 572a) 및 전도성 입자(571b, 572b)를 포함하는 연결 배선(570)이 끊어지는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(500)에서는 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면이 평평함으로써, 스트레쳐블 표시 장치(500)의 제조 공정 중 연결 배선(570)의 손상을 최소화할 수 있다. 스트레쳐블 표시 장치(500)의 제조 공정에서, 복수의 아일랜드 기판(111)이 하부 기판(110A)이 아닌 유리 기판 및 유리 기판 상의 희생층 상에 배치된 상태에서 연결 배선(570)을 포함하는 다양한 구성요소가 형성될 수 있다. 이후, 레이저 릴리즈 등의 희생층 제거 공정이 수행되고, 복수의 아일랜드 기판(111)의 하면과 연결 배선(570)의 베이스 폴리머(571a, 572a)의 하면이 노출될 수 있다. 그리고, 노출된 복수의 아일랜드 기판(111)의 하면과 베이스 폴리머(571a, 572a)의 하면에 하부 기판(110A)이 접착될 수 있다.
이 경우, 희생층이 제거되는 과정에서 연결 배선(570)의 베이스 폴리머(571a, 572a)가 뜯기는 등 베이스 폴리머(571a, 572a)가 손상될 수 있고, 특히, 베이스 폴리머(571a, 572a)가 균일한 두께로 형성되어 베이스 폴리머(571a, 572a) 상면에 단차가 존재하는 경우에는, 베이스 폴리머(571a, 572a)가 희생층 제거 과정에서 함께 손상되거나 제거될 수 있다. 이 경우, 연결 배선(570)을 통한 복수의 아일랜드 기판(111)에 배치된 패드 사이의 전기적 신호 전달에 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(500)에서는 베이스 폴리머(571a, 572a)의 상면이 평평하게 형성되어 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역에서의 베이스 폴리머(571a, 572a)의 두께가 증가될 수 있다. 이에, 희생층이 제거되는 과정에서 베이스 폴리머(571a, 572a) 및 베이스 폴리머의 상부에 분산된 전도성 입자(571b, 572b)에 의한 전도성 경로의 손상을 방지할 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(500)의 전기적 신호 전달의 안정성이 증가될 수 있다.
<아일랜드 기판을 덮는 연결 배선의 베이스 폴리머>
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 6의 스트레쳐블 표시 장치(600)는 도 5의 스트레쳐블 표시 장치(500)와 비교하여 연결 배선(670)이 추가 베이스 폴리머(673)를 더 포함하는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 연결 배선(670)은 제1 연결 배선(671), 제2 연결 배선(672) 및 추가 베이스 폴리머(673)를 포함한다. 제1 연결 배선(671) 및 제2 연결 배선(672)은 도 5의 제1 연결 배선(571) 및 제2 연결 배선(572) 각각과 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
연결 배선(670)의 추가 베이스 폴리머(673)는 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 봉지층(117)을 덮는다. 구체적으로, 추가 베이스 폴리머(673)는 복수의 아일랜드 기판(111) 상에서 평탄화층(115), 뱅크(116), 유기 발광 소자(150) 및 봉지층(117) 모두를 덮을 수 있다.
이때, 제1 연결 배선(671)의 베이스 폴리머(671a), 제2 연결 배선(672)의 베이스 폴리머(672a) 및 추가 베이스 폴리머(673)는 하나의 베이스 폴리머로 동일한 공정을 통하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 연결 배선(671)의 베이스 폴리머(671a)와 제2 연결 배선(672)의 베이스 폴리머(672a)를 형성하는 과정에서 베이스 폴리머(671a, 672a)가 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 구성요소들을 덮도록 추가 베이스 폴리머(673)가 동시에 형성될 수 있다. 이에, 연결 배선(670)이 포함하는 베이스 폴리머(671a, 672a, 673)는 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역과 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 영역 전체에서 상면이 평평할 수 있다. 다만, 전도성 입자(671b, 672b)는 추가 베이스 폴리머(673)에는 분산되지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(600)에서는 베이스 폴리머(671a, 672a, 673)가 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역과 배치되지 않은 영역 모두를 덮도록 배치되고, 베이스 폴리머(671a, 672a, 673)의 상면이 평평하게 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치되는 다양한 구성요소에 의한 단차가 제거될 수 있다. 이에, 단차에 의해 전도성 입자(671b, 672b)의 전도성 경로가 끊기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(600)에서는, 연결 배선(670)이 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 봉지층(117) 상으로 연장되는 추가 베이스 폴리머(673)를 포함하며, 추가 베이스 폴리머(673)이 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치되는 평탄화층(115), 뱅크(116), 유기 발광 소자(150), 봉지층(117) 등의 다양한 구성요소를 덮음으로써, 스트레쳐블 표시 장치(600)의 구성요소들이 보호될 수 있다. 베이스 폴리머(671a, 672a) 및 추가 베이스 폴리머(673)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 추가 베이스 폴리머(673) 사이에 배치되는 다양한 구성요소를 완전히 밀봉할 수 있고, 이에, 베이스 폴리머(671a, 672a) 및 추가 베이스 폴리머(673)의 상부로부터 침투되는 수분 등으로부터 다양한 구성요소를 보호할 수 있다. 또한, 스트레쳐블 표시 장치(600) 가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우에도 추가 베이스 폴리머(673)와 복수의 아일랜드 기판(111) 사이의 구성요소의 손상을 방지할 수 있다.
<연결 배선의 베이스 폴리머의 다양한 형상>
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다. 도 7의 스트레쳐블 표시 장치(700)는 도 1 내지 도 4b의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여 연결 배선(770)이 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 7를 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 연결 배선(770)은 베이스 폴리머(770a) 및 전도성 입자(770b)를 포함한다. 베이스 폴리머(770a)는 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 영역 전체에 배치된다. 베이스 폴리머(770a)는 하부 기판(110A) 중 복수의 강성 기판, 즉, 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역을 제외한 나머지 영역에서, 하부 기판(110A)과 접하며 단일 층으로 배치된다. 이에, 하부 기판(110A) 중 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역을 제외한 나머지 영역은 베이스 폴리머(770a)에 의하여 덮힐 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 베이스 폴리머(770a)는 복수의 아일랜드 기판(111)의 패드와 접할 수 있으므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스 폴리머(770a)의 일부는 복수의 아일랜드 기판(111)의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 전도성 입자(770b)은 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 전도성 입자(171b, 172b)와 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(700)에서는 베이스 폴리머(770a)가 하부 기판(110A) 상에서 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 전체 영역에 단일 층으로 배치됨으로써, 베이스 폴리머(770a)를 보다 용이하게 형성할 수 있다. 즉, 베이스 폴리머(770a)는 하부 기판(110A) 중 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 모든 영역에 도포하는 방식으로 형성될 수 있으므로, 베이스 폴리머(770a)를 패터닝하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(700)에서는 베이스 폴리머(770a) 및 연결 배선(770)의 제조 공정이 단순화될 수 있고, 공정 비용 및 시간이 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(700)에서는 베이스 폴리머(770a)가 하부 기판(110A) 상에서 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 전체 영역에 단일 층으로 배치됨으로써, 스트레쳐블 표시 장치(700)가 휘거나 늘어나는 경우 가해지는 힘을 분산시킬 수 있다. 예를 들면, 스트레쳐블 표시 장치(700)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 스트레쳐블 표시 장치(700)에는 인장력 등의 힘이 가해질 수 있고, 이에 의하여 유기 발광 소자(150)나 연결 배선(770)이 손상될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(700)는 베이스 폴리머(770a)가 복수의 아일랜드 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 나머지 영역 전체에 배치됨으로써, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 변형에 의한 힘을 분산시킬 수 있고, 이에, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 여러 구성요소들을 보호할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다. 도 8의 스트레쳐블 표시 장치(800)는 도 1 내지 도 4b의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여 연결 배선(870)이 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 8를 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(800)의 연결 배선(870)은 베이스 폴리머(870a) 및 전도성 입자(870b)를 포함한다. 베이스 폴리머(870a)는 하부 기판(110A) 상에서 전도성 입자(870b)와 중첩되는 영역에만 배치될 수 있다. 즉, 베이스 폴리머(870a)는 전도성 입자(870b)와 중첩하는 복수의 서브 베이스 폴리머를 포함할 수 있다. 복수의 서브 베이스 폴리머는 서로 이격되어 전도성 입자에 의하여 형성되는 전도성 경로와 중첩되는 영역에만 배치될 수 있다. 다만, 서브 베이스 폴리머와 전도성 입자(870b)가 분산된 영역의 폭이 동일한 경우 전도성 입자(870b)를 주입하는 공정에서 얼라인(align)을 맞추는 것이 어려울 수 있으므로, 공정 오차 등을 고려하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스 폴리머(870a)의 서브 베이스 폴리머의 폭이 전도성 입자(870b)가 분산된 영역의 폭보다 클 수도 있다.
단일의 베이스 폴리머에 복수의 전도성 경로를 형성하기 위해 전도성 입자를 주입시키는 경우, 의도치 않게 서로 다른 전도성 경로를 형성하여야 하는 전도성 입자가 서로 연결되어, 서로 인접하는 전도성 경로 또한 서로 연결될 수도 있다. 이 경우, 서로 다른 신호를 전달하는 2개의 배선이 서로 연결되어 신호 전달에 문제가 발생될 수 있다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(800)에서는, 베이스 폴리머(870a)가 복수의 서브 베이스 폴리머를 포함하며, 복수의 서브 베이스 폴리머는 전도성 입자(870b)와 중첩되는 영역에만 배치되거나, 전도성 입자(870b)가 분산되는 영역과 같거나 보다 크게 배치될 수 있다. 이에, 복수의 서브 베이스 폴리머에 의하여 전도성 입자(870b)가 형성하는 복수의 전도성 경로는 서로 분리될 수 있다. 따라서, 전도성 입자(870b)에 의한 전도성 경로 각각은 서로 연결되지 않을 수 있고, 스트레쳐블 표시 장치(800)에서의 신호 전달에 문제가 발생하지 않을 수 있다.
<금속 물질로 구성된 연결 배선>
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다. 도 10는 도 9의 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 9 및 도 10의 스트레쳐블 표시 장치(900)는 도 1 내지 도 4b의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여 연결 배선(970)이 상이하며 전도성 보강 부재(980)를 더 포함한다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다. 도 9에서는 설명의 편의를 위해 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 다양한 구성요소 중 봉지층(117) 및 연결 배선(980)만을 도시하였다.
도 9을 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(900)의 연결 배선(970)은 굴곡진 형상을 가진다. 연결 배선(970)은 복수의 아일랜드 기판(111) 중 서로 이웃하는 아일랜드 기판(111)에 배치된 패드를 전기적으로 연결하며 각각의 패드 사이에서 직선이 아닌 굴곡진 형상으로 연장된다. 예를 들면, 도 9에 도시된 것과 같이, 연결 배선(970)의 제1 연결 배선(971)은 사인파 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 연결 배선(971)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 제1 연결 배선(971)은 지그재그 형상으로 연장될 수 있으며, 복수의 마름모 모양의 배선들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 연결 배선(972) 또한 제1 연결 배선(971)과 동일한 형상을 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에는 게이트 패드(961)가 형성되고, 게이트 절연층(113) 및 하부 기판(110A) 상에 제1 연결 배선 (971)이 형성된다.
도 10을 참조하면, 게이트 배선으로 기능할 수 있는 제1 연결 배선(971)은 게이트 패드(961)와 연결되어 게이트 절연층(113) 상에서 하부 기판(110A) 상으로 연장된다. 이에, 제1 연결 배선(971)은 인접하는 아일랜드 기판(111) 각각 상에 형성된 게이트 패드(961)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 연결 배선(971)은 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에서 전도성 보강 부재(980)와 중첩되는 영역을 제외하고 하부 기판(110A)과 접한다.
제1 연결 배선(971) 및 게이트 패드(961)는 게이트 전극(141)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 제1 연결 배선(971)과 게이트 패드(961)는 게이트 전극(141)과 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제1 연결 배선(971)은 게이트 패드(961)로부터 연장되어 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 게이트 패드(961)와 제1 연결 배선(971)은 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있고, 서로 다른 층에 배치어 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 층간 절연층(114) 상에는 데이터 배선으로 기능할 수 있는 제2 연결 배선(972)이 형성된다. 이때, 소스 전극(143)이 아일랜드 기판(111) 외곽으로 연장하여 데이터 패드로 기능하며, 제2 연결 배선(972)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 소스 전극(143)으로부터 연장되거나 소스 전극(143)과 전기적으로 연결된 데이터 패드가 별도로 형성된 것으로 정의될 수도 있다.
또한, 제2 연결 배선(972)은 소스 전극(143)과 연결되어 인접하는 아일랜드 기판(111) 상에서 하부 기판(110A) 상으로 연장된다. 이에, 제2 연결 배선(972)은 인접하는 아일랜드 기판(111) 각각 상에 형성된 데이터 패드를 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 연결 배선(972)은 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에서 전도성 보강 부재(980)와 중첩되는 영역을 제외하고 하부 기판(110A)과 접한다.
제2 연결 배선(972)은 데이터 패드, 즉, 소스 전극(143)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 제2 연결 배선(972)과 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)은 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제2 연결 배선(972)은 소스 전극(143)으로부터 연장되어 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제2 연결 배선(972)과 소스 전극(143)은 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있고, 서로 다른 층에 배치어 전기적으로 연결될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 제1 연결 배선(971) 및 제2 연결 배선(972)과 같이 복수의 아일랜드 기판(111)에 형성된 패드를 전기적으로 연결하는 연결 배선(970)이 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치되는 복수의 도전성 구성요소 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 배선(971)은 게이트 전극(141)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 제2 연결 배선(972)은 소스 전극(143)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 연결 배선(970)은 게이트 전극(141) 및 소스 전극(143) 이외에 드레인 전극(144), 유기 발광 소자(150)의 애노드(151) 및 캐소드(153)와 같은 유기 발광 소자(150)의 전극, 스트레쳐블 표시 장치(900)가 포함하는 다양한 배선 등과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 복수의 아일랜드 기판(111) 상에 배치되고, 연결 배선(970)과 동일한 물질로 이루어지는 도전성 구성요소의 제조 공정 중에 연결 배선(970)이 동시에 형성될 수 있으므로, 연결 배선(970)을 형성하기 위해 별도의 제조 공정이 필요하지 않을 수 있다.
<전도성 보강 부재>
연결 배선(970)의 일부 영역의 하부에는 전도성 보강 부재(980)가 배치된다. 전도성 보강 부재(980)는 스트레쳐블 표시 장치(900)를 반복적으로 연신하는 경우 연결 배선(970)이 손상되거나 끊어지는 것을 방지하고, 나아가 연결 배선(970)이 끊어지더라도 연결 배선(970)과 접하여 전기적 신호 전달을 돕는 구성요소이다.
전도성 보강 부재(980)는 베이스 폴리머 및 베이스 폴리머에 분산된 전도성 입자를 포함하는 전도성 폴리머일 수 있다. 전도성 보강 부재(980)는 베이스 폴리머에 전도성 입자가 고르게 분산된 전도성 폴리머로서 베이스 폴리머가 쉽게 늘어나는 성질을 가짐으로써 유연한 성질을 가질 수 있다. 즉, 전도성 보강 부재(980)는 전도성 및 유연성을 동시에 갖는 전도성 유연층일 수 있다.
베이스 폴리머는 전도성 입자가 분산될 수 있는 기저층으로서, SBS(Styrene Butadiene Styrene)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 베이스 폴리머는 쉽게 늘어나는 성질을 가지며, 이에, 스트레쳐블 표시 장치(900)가 휘거나 늘어날 경우, 손상되지 않을 수 있다.
전도성 입자는 전도성을 띄는 입자로서, 은(Ag), 금(Au), 탄소(Carbon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전도성 입자는 베이스 폴리머에 고르게 분산될 수 있다. 즉, 전도성 보강 부재(980)에서의 전도성 입자의 농도는 균일할 수 있다. 예를 들어, 전도성 보강 부재는 별도의 용기에 베이스 폴리머를 담은 후, 전도성 입자를 투입 및 교반하여 베이스 폴리머에 전도성 입자를 고르게 분산시킨 후, 전도성 입자가 분산된 베이스 폴리머를 하부 기판(110A) 상에 코팅하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전도성 보강 부재(980)는 제1 연결 배선(971) 및 제2 연결 배선(972)과 같은 연결 배선(970)의 하부에서 복수의 아일랜드 기판(111)의 측부와 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참조하면, 전도성 보강 부재(980)는 제1 연결 배선(971)의 하면과 접하며 아일랜드 기판(111)의 측면과 접할 수 있다., 또한, 전도성 보강 부재(980)의 높이에 따라 버퍼층(112)의 측면 및 게이트 절연층(113)의 측면에도 전도성 보강 부재(980)가 접할 수 있다. 즉, 전도성 보강 부재(980)는 제1 연결 배선(971) 중 복수의 아일랜드 기판(111)과 인접한 일부 영역에서 제1 연결 배선(971)의 하부에 배치되며, 게이트 패드(961) 하부에 배치된 구성요소들 중 적어도 일부의 측면과 접할 수 있다.
<연결 배선 및 전도성 보강 부재의 효과>
연결 배선이 복수의 아일랜드 기판 상에 배치되는 도전성 구성요소와 동일한 물질로 이루어지는 경우, 즉, 연결 배선이 금속 물질로 이루어지는 경우, 연결 배선의 연성이 낮을 수 있다. 이 경우, 스트레쳐블 표시 장치가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연성이 낮은 연결 배선에 크랙이 발생되는 등 연결 배선이 손상될 수 있었다. 이에, 복수의 아일랜드 기판 상의 패드 사이의 전기적 신호의 전달에 문제가 발생될 수 있다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는, 연결 배선(970)이 굴곡진 형상을 가짐으로써, 스트레쳐블 표시 장치(900)가 휘거나 늘어나는 등 변경될지라도 연결 배선(970)의 손상이 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 연결 배선(970)을 금속 물질로 형성하더라도, 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 패드 사이에는 전기적 신호가 안정적으로 전달될 수 있다.
또한, 하부 기판 상에 복수의 아일랜드 기판을 배치하고, 서로 인접하는 아일랜드 기판의 패드를 전기적으로 연결하기 위해 연결 배선을 하부 기판 상에 형성하는 경우, 복수의 아일랜드 기판 상에 배치되는 여러 구성요소의 두께에 의하여, 복수의 아일랜드 기판 상에 배치된 연결 배선과 하부 기판 상에 배치된 연결 배선에는 단차가 존재할 수 있다. 특히, 복수의 아일랜드 기판의 두께는 복수의 아일랜드 기판 상에 배치되는 여러 구성요소들 전체의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예를 들면, 복수의 아일랜드 기판의 두께는 6μm 정도일 수 있다. 따라서, 복수의 아일랜드 기판 상의 구성요소에 의한 단차에 의하여 이에, 스트레쳐블 표시 장치가 휘거나 늘어날 경우, 연결 배선에 단차가 존재하는 부분, 특히, 아일랜드 기판의 경계 부분에서 연결 배선이 끊어지는 등 연결 배선의 손상이 발생될 수 있는 문제가 존재하였다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는, 연결 배선(970)의 하부에 복수의 아일랜드 기판(111)의 측면와 접하며, 유연한 성질을 가지는 베이스 폴리머를 포함하는 전도성 보강 부재(980)를 배치함으로써, 연결 배선(970)의 손상을 억제할 수 있다. 구체적으로, 전도성 보강 부재(980)는 유연한 성질을 가지는 베이스 폴리머를 포함한다. 그리고, 복수의 아일랜드 기판(111)과 인접한 영역의 연결 배선(970)의 하부에 전도성 보강 부재(980)가 배치되어, 연결 배선(970) 상면의 단차는 완화될 수 있고, 이에, 연결 배선(970)의 급격한 높이 변화는 감소될 수 있다. 따라서, 스트레쳐블 표시 장치(900)가 휘거나 늘어날지라도 전도성 보강 부재(980)의 단차 완화에 의하여 연결 배선(970)에 발생될 수 있는 손상은 최소화될 수 있다. 또한, 연결 배선(970)이 아일랜드 기판(111)의 경계 부분에서 손상될지라도, 전도성 보강 부재(980)이 전도성 경로를 제공하여 연결 배선(970)을 통한 신호 전달이 안정적으로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는, 연결 배선(970)의 하부에 배치되는 전도성 보강 부재(980)가 연결 배선(970)과 하부 기판(110A) 간의 접착력을 강화시킬 수 있다. 하부 기판(110A) 상에 금속 물질로 이루어지는 연결 배선(970)이 직접 배치되는 경우, 하부 기판(110A)과 연결 배선(970) 간의 약한 접착력에 기인하여, 연결 배선(970)이 하부 기판(110A)으로부터 박리되는 현상이 발생할 수도 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 전도성 보강 부재(980)가 연결 배선(970)과 하부 기판(110A) 사이에 배치되어 연결 배선(970)과 하부 기판(110A) 사이의 접착력을 강화시킬 수 있고, 연결 배선(970)이 하부 기판(110A)으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.
<액체 금속으로 이루어진 전도성 보강 부재>
한편, 전도성 보강 부재(980)는 액체 금속(liquid metal)을 포함할 수 있다. 액체 금속은 상온에서 액체 상태로 존재하는 금속을 의미한다. 예를 들면, 액체 금속은 갈륨(Gallium), 인듐(Indium), 나트륨(Natrium), 리튬(Lithium) 및 이들의 합금중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 액체 금속은 연결 배선(970)에 크랙이 발생될 경우, 연결 배선(970)의 크랙을 채울 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 전도성 보강 부재(980)가 액체 금속을 포함함으로써, 스트레쳐블 표시 장치(900)가 휘거나 늘어나는 등 변형되어 연결 배선(970)에 크랙이 발생된 경우. 크랙을 액체 금속이 채움으로써, 연결 배선(970)의 단선을 최소화 할 수 있다. 또한, 액체 금속이 전도성을 가짐에 따라, 연결 배선(970)과 액체 금속 전체의 저항이 감소될 수 있어, 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 패드 사이에서 전기적 신호가 보다 원활하게 전달될 수 있게 하는 효과가 있다.
<연결 배선 상부의 전도성 보강 부재>
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 11의 스트레쳐블 표시 장치(1100)는 도 9 내지 도 10의 스트레쳐블 표시 장치(900)와 비교하여 전도성 보강 부재(1180) 및 연결 배선(1170)의 위치가 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 전도성 보강 부재(1180)는 연결 배선(1170)의 일부 영역의 상부에 배치된다. 전도성 보강 부재(1180)는 앞서 설명한 바와 같이 베이스 폴리머에 전도성 입자가 분산된 전도성 폴리머로서, 전도성 및 유연성을 동시에 갖는 전도성 유연층일 수 있다.
전도성 보강 부재(1180)는 연결 배선(1170)의 상부에서 복수의 아일랜드 기판(111)의 측부와 인접하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 전도성 보강 부재(1180)는 게이트 배선으로 기능할 수 있는 제1 연결 배선(1171)의 상면과 접하며 아일랜드 기판(111)의 측부와 접하지는 않지만 제1 연결 배선(1171)을 사이에 두고 아일랜드 기판(111)의 측부와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 연결 배선(1171)은 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역과 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되지 않는 영역 사이에서 단차가 존재할 수 있다. 예를 들어, 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에서 제1 연결 배선(1171) 하부에는 아일랜드 기판(111), 버퍼층(112) 및 게이트 절연층(113)이 배치되며, 이에, 제1 연결 배선(1171)에는 아일랜드 기판(111), 버퍼층(112) 및 게이트 절연층(113)의 전체 두께에 대응되는 단차가 발생될 수 있다. 전도성 보강 부재(1180)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 인접한 영역, 즉, 제1 연결 배선(1171)의 단차가 발생되는 영역에서 제1 연결 배선(1171) 상에 배치될 수 있다.
그리고, 전도성 보강 부재(1180)는 데이터 배선으로 기능할 수 있는 제2 연결 배선(1172)의 상면과 접하며 아일랜드 기판(111)의 측부와 접하지는 않지만 제2 연결 배선(1172)을 사이에 두고 아일랜드 기판(111)의 측부와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제2 연결 배선(1172)은 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역과 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되지 않는 영역 사이에서 단차가 존재할 수 있다. 예를 들어, 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에서 제2 연결 배선(1172) 하부에는 아일랜드 기판(111), 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)이 배치되며, 이에, 제2 연결 배선(1172)에는 아일랜드 기판(111), 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)의 전체 두께에 대응되는 단차가 발생될 수 있다. 전도성 보강 부재(1180)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 인접한 영역, 즉, 제2 연결 배선(1172)의 단차가 발생되는 영역에서 제2 연결 배선(1172) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1100)에서는, 연결 배선(1170)의 상부에 복수의 아일랜드 기판(111)의 측면과 인접하여 배치되는 전도성 보강 부재(1180)를 포함함으로써, 연결 배선(1170)의 손상을 억제할 수 있다. 구체적으로, 전도성 보강 부재(1180)는 유연한 성질을 가지는 베이스 폴리머를 포함한다. 그리고, 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에서 연결 배선(1170)의 하부에 배치되는 복수의 층의 전체 두께에 의하여, 연결 배선(1170)의 상면에 단차가 발생될 수 있다. 이러한 단차에 의하여 스트레쳐블 표시 장치(1100)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우 연결 배선(1170)에 크랙이 발생되거나 단선되는 등 손상이 발생될 수 있다. 이때, 복수의 아일랜드 기판(111)과 인접한 영역의 연결 배선(1170)의 상부에 전도성 보강 부재(1180)가 배치됨으로써, 연결 배선(1170)이 크랙거나 단선되는 경우라도 전기적 신호가 연결 배선(1170)의 상면과 접하는 전도성 보강 부재(1180)를 통하여 전달될 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1100)의 전기적 신호 전달은 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1100)에서는, 연결 배선(1170)의 상부에 전도성 보강 부재(1180)를 배치함으로써, 전도성 보강 부재(1180)를 형성하는 공정이 보다 용이하게 수행될 수 있다. 구체적으로 전도성 보강 부재(1180)는 연결 배선(1170), 복수의 아일랜드 기판(111) 상의 다양한 구성요소들이 모두 형성된 후, 접착층(118)에 의하여 상부 기판(110B) 및 편광층(119)이 접착되기 전에, 연결 배선(1170) 상에 형성될 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1100)에서는 트랜지스터(140)나 유기 발광 소자(150) 제조 공정 중에 전도성 보강 부재(1180)를 형성하지 않아도 되므로, 전도성 보강 부재(1180) 제조 공정이 보다 용이하게 이루어질 수 있고, 제조 시간이나 제조 비용이 최소화될 수 있다.
<복수의 연결 배선 사이의 전도성 보강 부재>
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 12의 스트레쳐블 표시 장치(1200)는 도 11의 스트레쳐블 표시 장치(1100)와 비교하여, 연결 배선 (1270) 및 전도성 보강 부재(1280)가 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 12을 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(1200)의 제1 연결 배선(1271)은 제1 서브 연결 배선(1271a) 및 제2 서브 연결 배선(1271b)을 포함한다. 구체적으로, 게이트 절연층(113) 상에는 제1 게이트 패드(1161) 및 제1 서브 연결 배선(1271a)이 배치된다. 제1 게이트 패드(1161) 및 제1 서브 연결 배선(1271a)은 게이트 전극(141)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 게이트 전극(141), 제1 게이트 패드(1161) 및 제1 서브 연결 배선(1271a)은 동시에 형성될 수 있다.
제1 서브 연결 배선(1271a)은 제1 게이트 패드(1161)와 연결되어 게이트 절연층(113) 상에서 하부 기판(110A) 상으로 연장된다. 이에, 제1 서브 연결 배선(1271a)은 서로 인접하는 아일랜드 기판(111) 상에 형성되는 제1 게이트 패드(1161)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 서브 연결 배선(1271a)은 복수의 아일랜드 기판(111) 사이에서 하부 기판(110A)과 접할 수 있다.
복수의 아일랜드 기판(111) 사이에서 전도성 보강 부재(1280)는 복수의 아일랜드 기판(111)의 측부와 인접한 영역에서 제1 서브 연결 배선(1271a) 상에 배치된다. 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 영역에서 제1 서브 연결 배선(1271a) 하부에는 아일랜드 기판(111), 버퍼층(112) 및 게이트 절연층(113)이 배치되며, 이에, 제1 서브 연결 배선(1271a)에는 아일랜드 기판(111), 버퍼층(112) 및 게이트 절연층(113)의 전체 두께에 대응되는 단차가 발생될 수 있다. 전도성 보강 부재(1280)는 복수의 아일랜드 기판(111)과 인접한 영역, 즉, 제1 서브 연결 배선(1271a)의 단차가 발생되는 영역에서 제1 서브 연결 배선(1271a) 상에 배치될 수 있다.
그리고, 제1 게이트 패드(1161) 및 제1 서브 연결 배선(1271a) 상에는 층간 절연층(114)이 배치된다. 또한, 층간 절연층(114) 상에는 제2 게이트 패드(1162) 및 제2 서브 연결 배선(1271b)이 배치된다. 제2 게이트 패드(1162)는 층간 절연층(114)에 형성된 컨택홀을 통하여 제1 게이트 패드(1161)와 전기적으로 연결된다. 제2 게이트 패드(1162) 및 제2 서브 연결 배선(1271b)은 동일한 물질로 이루어 질 수 있으며, 예를 들어, 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 제2 게이트 패드(1162) 및 제2 서브 연결 배선(1271b)은 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)과 동시에 형성될 수 있다.
제2 서브 연결 배선(1271b)은 제2 게이트 패드(1162)와 연결되어 층간 절연층(114) 상에서 전도성 보강 부재(1280) 상으로 연장된다. 그리고, 제2 서브 연결 배선(1271b)은 전도성 보강 부재(1280) 상에서 제1 서브 연결 배선(1271a) 상으로 연장된다. 이에, 전도성 보강 부재(1280)는 제1 서브 연결 배선(1271a) 상부와 제2 서브 연결 배선(1271b) 하부에 배치되며, 제1 서브 연결 배선(1271a)과 제2 서브 연결 배선(1271b) 사이에 배치된다. 따라서, 제1 서브 연결 배선(1271a)의 상면과 전도성 보강 부재(1280)의 하면은 접하며, 제2 서브 연결 배선(1271b)의 하면과 전도성 보강 부재(1280)의 상면은 접한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1200)에서는, 제1 연결 배선(1271)이 제1 서브 연결 배선(1271a) 및 제2 서브 연결 배선(1271b)을 포함하며, 전도성 보강 부재(1280)가 제1 서브 연결 배선(1271a)과 제2 서브 연결 배선(1271b) 사이에 배치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 아일랜드 기판(111)과 중첩되는 제1 연결 배선(1271)의 일부와 중첩되지 않는 나머지 일부 사이에는 단차가 발생될 수 있고, 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1200)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 제1 연결 배선(1271)에는 크랙이나 단선 등의 손상이 발생될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1200)에서는 전도성 보강 부재(1280)가 제1 서브 연결 배선(1271a) 상에 배치됨으로써, 제1 서브 연결 배선(1271a)이 크랙이나 단선되더라도 전도성 보강 부재(1280)에 의하여 전기적 신호가 연결될 수 있도록 기능할 수 있다. 또한, 제2 서브 연결 배선(1271b)은 전도성 보강 부재(1280)에 의하여 단차가 보완될 수 있고, 이에, 제2 서브 연결 배선(1271b)의 크랙이나 단선 등의 손상은 억제될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1200)에서는, 제1 서브 연결 배선(1271a)과 제2 서브 연결 배선(1271b) 사이에 전도성 보강 부재(1280)가 배치되고, 제1 서브 연결 배선(1271a), 제2 서브 연결 배선(1271b) 및 전도성 보강 부재(1280)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 제1 서브 연결 배선(1271a), 제2 서브 연결 배선(1271b) 및 전도성 보강 부재(1280) 전체의 저항은 감소될 수 있고, 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1200)의 전기적 신호 전달이 안정적으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 연결 배선(1172) 또한 제1 연결 배선(1271)와 같이 제1 서브 연결 배선 및 제2 서브 연결 배선을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 서브 연결 배선 및 제2 서브 연결 배선 중 하나는 소스 전극(143)과 연결되는 배선일 수 있으며, 나머지 하나는 소스 전극(143) 하부에 배치되는 도전성 구성요소, 예를 들면 게이트 전극(142)과 동일한 물질로 이루어지거나, 소스 전극(143) 상부에 배치되는 도전성 구성요소, 예를 들면, 애노드(151)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 연결 배선(1172)의 제1 서브 연결 배선 및 제2 서브 연결 배선 사이에는 전도성 보강 부재(1180)가 배치될 수 있다.
<연결 배선의 피크 영역에 배치되는 전도성 보강 부재>
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다. 도 14a 및 도 14b는 도 13의 XIV-XIV'에 대한 단면도이다. 도 13 내지 도 14b의 스트레쳐블 표시 장치(1300)는 도 9 내지 도 10의 스트레쳐블 표시 장치(900)와 비교하여 연결 배선(1370) 및 전도성 보강 부재(1380)가 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다. 도 13에서는 설명의 편의를 위해 아일랜드 기판(111) 상에 배치된 다양한 구성요소 중 봉지층(117) 및 연결 배선(1370)만을 도시하였다.
도 13 내지 도 14b를 참조하면, 전도성 보강 부재(1380)는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)에 배치된다. 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)은 굴곡진 형상의 연결 배선(1370) 중 진폭이 가장 큰 영역을 의미한다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 연결 배선(1370)이 사인파 형상인 경우, 연결 배선(1370) 중 진폭이 최대가 되는 지점이 피크 영역(PA)으로 정의될 수 있다. 스트레쳐블 표시 장치(1300)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)은 연결 배선(1370)의 다른 영역보다 응력이 집중될 수 있다.
이때, 전도성 보강 부재(1380)는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)의 내측 가장자리에 배치될 수 있다. 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)의 내측 가장자리는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)에서 곡률반경이 상대적으로 작은 영역을 의미하며, 피크 영역(PA)의 외측 가장자리는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)에서 곡률반경이 상대적으로 큰 영역을 의미할 수 있다.
일반적으로 배선이 굴곡진 형상을 가지는 경우, 곡률 반경이 작은 영역이 곡률 반경이 큰 영역보다 큰 응력을 받을 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1300)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA) 중 내측 가장자리는 외측 가장자리보다 응력이 보다 더 집중되는 영역일 수 있다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1300)에서는, 도 14a에 도시된 바와 같이, 전도성 보강 부재(1380)가 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)의 내측 가장자리에서 연결 배선(1370) 하부에 배치될 수 있다. 전도성 보강 부재(1380)는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)의 내측 가장자리와 중첩되는 영역에 배치될 수 있고, 연결 배선(1370)의 하부에서 연결 배선(1370)의 하면과 접할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1300)에서는, 도 14b에 도시된 바와 같이, 전도성 보강 부재(1380)가 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)의 내측 가장자리에서 연결 배선(1370)의 상부에 배치될 수 있다. 전도성 보강 부재(1380)는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)의 내측 가장자리와 중첩되는 영역에 배치될 수 있고, 연결 배선(1370)의 상부에서 연결 배선(1370)의 상면과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1300)에서는 전도성 보강 부재(1380)가 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)에 배치될 수 있으며, 특히, 피크 영역(PA)의 내측 가장자리에 배치될 수 있다. 구체적으로, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)은 연결 배선(1370)의 다른 영역에 비해 진폭이 큰 영역이므로, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)은 연결 배선(1370)에 가해는 응력이 집중되는 영역일 수 있다. 또한, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA) 중 내측 가장자리의 곡률 반경은 외측 가장자리의 곡률 반경보다 작을 수 있고, 이에, 연결 배선(1370)에 가해지는 응력은 피크 영역(PA) 중 내측 가장자리에 보다 더 집중될 수 있다. 따라서, 스트레쳐블 표시 장치(1300)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA), 특히, 피크 영역(PA) 중 내측 가장자리에는 크랙이나 단선과 같은 손상이 다른 영역에 비하여 보다 쉽게 발생될 수 있다. 이때, 전도성 보강 부재(1380)는 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)과 중첩되는 영역, 특히, 내측 가장자리와 중첩되는 영역에서 연결 배선(1370)의 상부 또는 하부에 배치되어 연결 배선(1370)과 접할 수 있다. 따라서, 전도성 보강 부재(1380)에 의하여 연결 배선(1370)에 발생되는 크랙이나 손상이 저감될 수 있다. 또한, 연결 배선(1370)의 피크 영역(PA)이나 피크 영역(PA)의 내측 가장자리에 손상이 발생되는 경우라도 전도성 보강 부재(1380)가 전기적 신호의 차단을 방지할 수 있고, 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1300)의 전기적 신호 전달은 안정적으로 이루어질 수 있다.
<마이크로 LED를 포함하는 스트레쳐블 표시 장치>
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 15의 스트레쳐블 표시 장치(1500)는 도 1 내지 도 4b의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여 LED(1550)가 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 15를 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에는 공통 배선(CL)이 배치된다. 공통 배선(CL)은 복수의 서브 화소(SPX)에 공통 전압을 인가하는 배선이다. 공통 배선(CL)은 트랜지스터(140)의 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 층간 절연층(114) 상에는 반사층(1583)이 배치된다. 반사층(1583)은 LED(1550)에서 발광된 광 중 하부 기판(110A) 측을 향해 발광된 광을 스트레쳐블 표시 장치(1500) 상부로 반사시켜 외부로 출광시키기 위한 층이다. 반사층(1583)은 높은 반사율을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
반사층(1583) 상에는 반사층(1583)을 덮는 접착층(1517)이 배치된다. 접착층(1517)은 반사층(1583) 상에 LED(1550)를 접착시키기 위한 층으로, 금속 물질로 이루어지는 반사층(1583)과 LED(1550)를 절연시킬 수도 있다. 접착층(1517)은 열 경화 물질 또는 광 경화 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 15에서는 접착층(1517)이 반사층(1583)만을 덮도록 배치된 것으로 도시되었으나, 접착층(1517)의 배치 위치는 이에 제한되는 것은 아니다.
접착층(1517) 상에는 LED(1550)가 배치된다. LED(1550)는 반사층(1583)과 중첩되어 배치된다. LED(1550)는 n형층(1551), 활성층(1552), p형층(1553), n전극(1555) 및 p전극(1554)을 포함한다. 이하에서는, LED(1550)로 레터럴(lateral) 구조의 LED(1550)가 사용되는 것으로 설명하나, LED(1550)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, LED(1550)의 n형층(1551)은 접착층(1517) 상에서 반사층(1583)과 중첩되어 배치된다. n형층(1551)은 우수한 결정성을 갖는 질화 갈륨에 n형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. n형층(1551) 상에는 활성층(1552)이 배치된다. 활성층(1552)은 LED(1550)에서 빛을 발하는 발광층으로, 질화물 반도체, 예를 들어, 인듐 질화 갈륨으로 이루어질 수 있다. 활성층(1552) 상에는 p형층(1553)이 배치된다. p형층(1553)은 질화 갈륨에 p형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. 다만, n형층(1551), 활성층(1552) 및 p형층(1553)의 구성 물질은 이에 제한되는 것은 아니다.
LED(1550)의 p형층(1553) 상에는 p전극(1554)이 배치된다. 또한, LED(1550)의 n형층(1551) 상에는 n전극(1555)이 배치된다. n전극(1555)은 p전극(1554)과 이격되어 배치된다. 구체적으로, LED(1550)는, n형층(1551), 활성층(1552) 및 p형층(1553)이 차례대로 적층되고, 활성층(1552) 및 p형층(1553)의 소정 부분이 식각되고, n전극(1555)과 p전극(1554)을 형성하는 방식으로 제조될 수 있다. 이때, 소정 부분은 n전극(1555)과 p전극(1554)을 이격시키기 위한 공간으로, n형층(1551)의 일부가 노출되도록 소정 부분이 식각될 수 있다. 다시 말해, n전극(1555)과 p전극(1554)이 배치될 LED(1550)의 면은 평탄화된 면이 아닌 서로 다른 높이 레벨을 가질 수 있다. 이에, p전극(1554)은 p형층(1553) 상에 배치되고, n전극(1555)은 n형층(1551) 상에 배치되며, p전극(1554)과 n전극(1555)은 서로 다른 높이 레벨에서 서로 이격되어 배치된다. 이에, n전극(1555)은 p전극(1554)에 비하여 반사층(1583)에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고, n전극(1555)과 p전극(1554)은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, n전극(1555)과 p전극(1554)은 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
층간 절연층(114) 및 접착층(118) 상에는 평탄화층(115)이 배치된다. 평탄화층(115)은 트랜지스터(140)의 상부 표면을 평탄화하는 층이다. 평탄화층(115)은 LED(1550)가 배치된 영역을 제외한 영역에서 평탄화층(115)의 상부 표면을 평탄화하며 배치될 수 있다. 이때, 평탄화층(115)은 2개 이상의 층으로 구성될 수도 있다.
평탄화층(115) 상에는 제1 전극(1581) 및 제2 전극(1582)이 배치된다. 제1 전극(1581)은 트랜지스터(140)와 LED(1550)를 전기적으로 연결하는 전극이다. 제1 전극(1581)은 제2 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통하여 LED(1550)의 p전극(1554)과 연결된다. 또한, 제1 전극(1581)은 평탄화층(115), 층간 절연층(114) 및 접착층(118)에 형성된 컨택홀을 통해 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)과 연결된다. 다만, 이에 제한되지 않고, 트랜지스터(140)의 타입에 따라 제1 전극(1581)은 트랜지스터(140)의 소스 전극(143)과 연결될 수도 있다. LED(1550)의 p전극(1554)과 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)은 제1 전극(1581)에 의하여 전기적으로 연결된다.
제2 전극(1582)은 LED(1550)와 공통 배선(CL)을 전기적으로 연결하는 전극이다. 구체적으로, 제2 전극(1582)은 평탄화층(115) 및 층간 절연층(114)에 형성된 컨택홀을 통해 공통 배선(CL)과 연결되고, 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 LED(1550)의 n전극(1555)과 연결된다. 따라서, 공통 배선(CL)과 LED(1550)의 n전극(1555)은 전기적으로 연결된다.
스트레쳐블 표시 장치(1500)가 턴온(Turn-On)될 경우, 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144) 및 공통 배선(CL) 각각에는 서로 상이한 레벨의 전압이 인가될 수 있다. 제1 전극(1581)에는 트랜지스터(140)의 드레인 전극(144)에 인가되는 전압이 인가될 수 있고, 제2 전극(1582)에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 서로 상이한 레벨의 전압은 제1 전극(1581) 및 제2 전극(1582)을 통해 p전극(1554)과 n전극(1555)에 인가될 수 있고, 이에, LED(1550)가 발광할 수 있다.
도 15에서는 트랜지스터(140)가 p전극(1554)과 전기적으로 연결되고 공통 배선(CL)이 n전극(1555)과 전기적으로 연결되는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않고, 트랜지스터(140)가 n전극(1555)과 전기적으로 연결되고 공통 배선(CL)이 p전극(1554)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
평탄화층(115), 제1 전극(1581). 제2 전극(1582), 데이터 패드(163) 및 연결 패드(162) 상에는 뱅크(116)가 배치된다. 뱅크(116)는 반사층(1583)의 끝단과 중첩되도록 배치되며, 뱅크(116)와 중첩되지 않는 반사층(1583)의 일부는 발광 영역으로 정의될 수 있다. 뱅크(116)는 유기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 평탄화층(115)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 뱅크(116)는 LED(1550)에서 발광된 광이 인접 서브 화소(SPX)로 전달되어 혼색 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 블랙 물질을 포함하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1500)는 LED(1550)를 포함한다. LED(1550)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 신뢰성이 우수하여 액정 표시 소자나 유기 발광 소자에 비해 수명이 길다. 또한, LED(1550)는 점등 속도가 빠를 뿐만 아니라, 소비 전력이 적고, 내충격성이 강해 안정성이 뛰어나며, 발광 효율이 우수해 고휘도의 영상을 표시할 수 있기 때문에 초대형 화면에도 적용되기에 적합한 소자이다. 특히, LED(1550)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 유기 발광 소자를 사용하는 경우 요구되는 봉지층이 사용되지 않을 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1500)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있는 봉지층이 생략될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1500)에서는 LED(1550)를 표시 소자로 사용하여, 스트레쳐블 표시 장치(1500)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우 손상될 수 있는 봉지층의 사용을 생략할 수 있다. 또한, LED(1550)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1500)의 표시 소자는 수분 또는 산소로부터 보호될 수 있고, 신뢰성이 우수할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 아일랜드 기판, 복수의 아일랜드 기판 아래에 배치되는 하부 기판, 복수의 아일랜드 기판 중 서로 이웃하는 아일랜드 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 굴곡진 형상을 갖는 연결 배선 및 연결 배선의 일부 영역에 접하도록 배치된 전도성 보강 부재를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 스트레쳐블 표시 장치는 복수의 아일랜드 기판 각각 상에 배치되는 복수의 도전성 구성요소를 더 포함하고, 연결 배선은, 복수의 도전성 구성요소 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 보강 부재는, 베이스 폴리머 및 베이스 폴리머에 분포된 전도성 입자를 포함하는 전도성 폴리머, 또는 액체 금속(liquid metal)을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 보강 부재는, 복수의 아일랜드 기판의 측부와 인접하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 보강 부재는, 연결 배선의 피크 영역에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 보강 부재는, 연결 배선의 피크 영역의 내측 가장자리에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 보강 부재는 연결 배선의 상면 또는 하면에 접하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연결 배선은, 제1 서브 연결 배선 및 제1 서브 연결 배선 상에 배치된 제2 서브 연결 배선을 포함하며, 전도성 보강 부재는 제1 서브 연결 배선과 제2 서브 연결 배선 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연결 배선은, 하부 기판과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스트레쳐블 표시 장치는 연결 배선을 덮도록 배치되는 접착층 및 접착층 상에 배치되고 하부 기판과 중첩하도록 배치된 상부 기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 굴곡진 형상은, 지그재그 형상, 사인파 형상 또는 마름모 형상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스트레쳐블 표시 장치는 복수의 아일랜드 기판 상에 배치되는 복수의 표시 소자를 더 포함하며, 복수의 표시 소자는 무기 발광 소자 또는 유기 발광 소자일 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 하부 연성 기판, 하부 연성 기판 상에 배치되고, 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 강성 기판, 복수의 강성 기판 중 서로 이웃하는 강성 기판 사이에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 복수의 강성 기판 상에 배치된 도전성 구성요소와 동일한 물질로 이루어진 연결 배선 및 연결 배선의 상면 또는 하면에 배치된 전도성 유연층을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 도전성 구성요소는, 박막 트랜지스터의 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극, 배선, 표시 소자의 전극 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 유연층은, 베이스 폴리머 및 베이스 폴리머에 분산된 전도성 입자, 또는 액체 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 유연층은, 복수의 강성 기판의 측면과 접하거나, 전도성 유연층과 복수의 강성 기판 사이에 연결 배선이 존재하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 유연층은, 연결 배선 중 진폭이 가장 큰 영역과 중첩되어 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전도성 유연층은 진폭이 가장 큰 영역의 내측에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연결 배선은, 제1 서브 연결 배선 및 제1 서브 연결 배선 상에 배치된 제2 서브 연결 배선을 포함하며, 전도성 유연층은, 제1 서브 연결 배선과 제2 서브 연결 배선 사이에 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 500, 600, 700, 800, 900, 1100, 1200, 1300, 1500: 스트레쳐블 표시 장치
110A: 하부 기판
110B: 상부 기판
111: 아일랜드 기판
112: 버퍼층
113: 게이트 절연층
114: 층간 절연층
115: 평탄화층
116: 뱅크
117: 봉지층
118: 접착층
119: 편광판
120: COF
121: 베이스 필름
122: 구동 IC
130: 인쇄 회로 기판
140: 트랜지스터
141: 게이트 전극
142: 액티브층
143: 소스 전극
144: 드레인 전극
150: 유기 발광 소자
151: 애노드
152: 유기 발광층
153: 캐소드
161, 961: 게이트 패드
162: 연결 패드
163: 데이터 패드
170, 570, 670, 770, 870, 970, 1170, 1270, 1370: 연결 배선
171, 571, 671, 971, 1171, 1271: 제1 연결 배선
171a, 172a, 571a, 572a, 671a, 672a, 770a, 870a: 베이스 폴리머
171b, 172b, 571b, 572b, 671b, 672b, 770b, 870b: 전도성 입자
172, 572, 672, 972, 1172: 제2 연결 배선
673: 추가 베이스 폴리머
980, 1180, 1280, 1380: 전도성 보강 부재
1161: 제1 게이트 패드
1162: 제2 게이트 패드
1271a: 제1 서브 연결 배선
1271b: 제2 서브 연결 배선
1550: LED
1551: n형층
1552: 활성층
1553: p형층
1554: p전극
1555: n전극
1517: 접착층
1581: 제1 전극
1582: 제2 전극
1583: 반사층
PA: 피크 영역

Claims (19)

  1. 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 아일랜드 기판;
    상기 복수의 아일랜드 기판 아래에 배치되는 하부 기판;
    상기 복수의 아일랜드 기판 중 서로 이웃하는 아일랜드 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 굴곡진 형상을 갖는 연결 배선; 및
    상기 연결 배선의 일부 영역에 접하도록 배치된 전도성 보강 부재를 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 아일랜드 기판 각각 상에 배치되는 복수의 도전성 구성요소를 더 포함하고,
    상기 연결 배선은, 상기 복수의 도전성 구성요소 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어지는, 스트레쳐블 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 보강 부재는, 베이스 폴리머 및 상기 베이스 폴리머에 분포된 전도성 입자를 포함하는 전도성 폴리머, 또는 액체 금속(liquid metal)을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 보강 부재는, 상기 복수의 아일랜드 기판의 측부와 인접하도록 배치된, 스트레쳐블 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 보강 부재는, 상기 연결 배선의 피크 영역에 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 보강 부재는, 상기 연결 배선의 상기 피크 영역의 내측 가장자리에 배치된, 스트레쳐블 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 보강 부재는 상기 연결 배선의 상면 또는 하면에 접하도록 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결 배선은, 제1 서브 연결 배선 및 상기 제1 서브 연결 배선 상에 배치된 제2 서브 연결 배선을 포함하며,
    상기 전도성 보강 부재는 상기 제1 서브 연결 배선과 상기 제2 서브 연결 배선 사이에 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연결 배선은, 상기 하부 기판과 접하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결 배선을 덮도록 배치되는 접착층; 및
    상기 접착층 상에 배치되고 상기 하부 기판과 중첩하도록 배치된 상부 기판을 더 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡진 형상은, 지그재그 형상, 사인파 형상 또는 마름모 형상을 포함하는 스트레쳐블 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 아일랜드 기판 상에 배치되는 복수의 표시 소자를 더 포함하며,
    상기 복수의 표시 소자는 무기 발광 소자 또는 유기 발광 소자인, 스트레쳐블 표시 장치.
  13. 하부 연성 기판;
    상기 하부 연성 기판 상에 배치되고, 복수의 화소가 정의되고, 서로 이격된 복수의 강성 기판;
    상기 복수의 강성 기판 중 서로 이웃하는 강성 기판 사이에 배치된 패드를 전기적으로 연결하고, 상기 복수의 강성 기판 상에 배치된 도전성 구성요소와 동일한 물질로 이루어진 연결 배선; 및
    상기 연결 배선의 상면 또는 하면에 배치된 전도성 유연층을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 도전성 구성요소는, 박막 트랜지스터의 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극, 배선, 표시 소자의 전극 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어지는, 스트레쳐블 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전도성 유연층은, 베이스 폴리머 및 상기 베이스 폴리머에 분산된 전도성 입자, 또는 액체 금속을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 전도성 유연층은, 상기 복수의 강성 기판의 측면과 접하거나, 상기 전도성 유연층과 상기 복수의 강성 기판 사이에 상기 연결 배선이 존재하도록 배치된, 스트레쳐블 표시 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 전도성 유연층은, 상기 연결 배선 중 진폭이 가장 큰 영역과 중첩되어 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전도성 유연층은 상기 진폭이 가장 큰 영역의 내측에 배치된, 스트레쳐블 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 연결 배선은, 제1 서브 연결 배선 및 상기 제1 서브 연결 배선 상에 배치된 제2 서브 연결 배선을 포함하며,
    상기 전도성 유연층은, 상기 제1 서브 연결 배선과 상기 제2 서브 연결 배선 사이에 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
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