KR20200059141A - 스트레쳐블 표시 장치 - Google Patents

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KR20200059141A
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김기한
이효강
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 제1 기판 상에서 복수의 화소가 정의된 패턴으로, 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된, 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판을 연결하는 복수의 제3 기판, 및 복수의 제2 기판 중 서로 이웃하는 제2 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하도록 복수의 제3 기판에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 제3 기판의 폭은 복수의 제3 기판의 상면에서 멀어질수록 감소할 수 있다.

Description

스트레쳐블 표시 장치 {STRETCHABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연신 시 배선에 가해지는 응력을 완화시킬 수 있는 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 발명에서 해결하고자 하는 과제는 강성 기판 사이를 연결하는 연결 기판의 형상을 변형하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 기판 상에 배치되는 연결 배선의 손상을 최소화한 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 연결 기판의 중간 부분이 상면과 하면 보다 작은 폭을 갖도록 하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 기판 및 연결 기판 상의 연결 배선에 가해지는 응력을 최소화한 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 연결 배선이 유연성 입자를 포함하도록 구성하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 배선에 집중되는 응력을 최소화한 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 연결 배선이 공극이 배치된 그물 구조를 가지도록 구성하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 배선이 보다 용이하게 연신할 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 제1 기판 상에서 복수의 화소가 정의된 패턴으로, 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된, 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판을 연결하는 복수의 제3 기판, 및 복수의 제2 기판 중 서로 이웃하는 제2 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하도록 복수의 제3 기판에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 제3 기판의 폭은 복수의 제3 기판의 상면에서 멀어질수록 감소할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 연성 기판 상에 배치되고, 복수의 표시 소자가 배치된 복수의 강성 기판, 복수의 강성 기판 사이에서 복수의 강성 기판을 연결하는 복수의 연결 기판, 및 강성 기판 및 복수의 강성 기판 상에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 연결 기판은 상면에서 연성 기판에 가까워질수록 면적이 감소하는 부분을 가질 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 연결 기판의 폭이 연결 기판의 상면에서 멀어질수록 감소하도록 함으로써, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 기판이 보다 용이하게 유동하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 연결 배선이 유연성 물질을 포함하도록 하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 배선이 보다 용이하게 연신할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 연결 배선이 공극을 포함하는 그물 구조를 가지도록 구성하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 배선에 집중되는 응력을 저감시키는 효과가 있다.
본 발명은 연결 배선의 공극에 연성 물질이 충진되도록 하여, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 연결 배선이 보다 용이하게 연신하면서도 신뢰성이 향상되게 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 3은 도 1의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 SEM (Scanning Electron Microscope) 이미지이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연신에 따른 이미지이다.
도 13a 내지 13c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 14 및 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 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 발명 상에서 언급된 '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.
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.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
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 잡아당기는 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 스트레쳐블 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(100)는 하부 기판(110), 복수의 제2 기판(111), 복수의 연결 기판(CS), COF(130)(Chip on Flim), 인쇄 회로 기판(140), 상부 기판(120) 및 편광층(190)을 포함한다.
하부 기판(110)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판으로서, 제1 기판으로 지칭될 수 있다. 하부 기판(110)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU), PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 탄성 중합체(elastomer)로 이루어질 있으며, 이에, 유연한 성질을 가질 수 있다. 그러나, 하부 기판(110)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(110)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(110)은 표시 영역(AA) 및 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비표시 영역(NA)을 가질 수 있다.
표시 영역(AA)은 스트레쳐블 표시 장치(100)에서 영상이 표시되는 영역으로서, 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들이 배치된다. 표시 영역(AA)은 복수의 서브 화소를 포함하는 복수의 화소를 포함한다. 복수의 화소는 표시 영역(AA)에 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 영역(AA)의 복수의 서브 화소 각각과 연결될 수 있다.
하부 기판(110) 상에는 복수의 제2 기판(111)이 배치된다. 복수의 제2 기판(111)은 강성 기판으로서, 하부 기판(110) 상에 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된다. 복수의 제2 기판(111)은 하부 기판(110)과 비교하여 강성일 수 있다. 즉, 하부 기판(110)은 복수의 제2 기판(111)보다 연성 특성을 가질 수 있고, 복수의 제2 기판(111)은 하부 기판(110)보다 강성 특성을 가질 수 있다.
복수의 강성 기판인 복수의 제2 기판(111)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등으로 이루어질 수도 있다.
복수의 제2 기판(111)의 모듈러스는 하부 기판(110)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 제2 기판(111)은 하부 기판(110)과 비교하여 강성을 갖는 복수의 강성 기판일 수 있다. 복수의 제2 기판(111)의 모듈러스는 하부 기판(110)의 모듈러스보다 1000배 이상 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 하부 기판(110)은 복수의 제1 하부 패턴 및 제2 하부 패턴을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 복수의 제1 하부 패턴은 하부 기판(110) 중 복수의 제2 기판(111)과 중첩하는 영역에 배치되고, 제2 하부 패턴은 복수의 제2 기판(111)이 배치된 영역을 제외한 영역에 배치되거나 스트레쳐블 표시 장치(100) 전체 영역에 배치될 수도 있다.
이때, 복수의 제1 하부 패턴의 모듈러스는 제2 하부 패턴의 모듈러스보다 클 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 하부 패턴은 복수의 제2 기판(111)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제2 하부 패턴은 복수의 제2 기판(111)보다 작은 모듈러스를 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 복수의 제2 기판(111) 사이에는 복수의 연결 기판(CS)이 배치된다. 복수의 연결 기판(CS)은 서로 인접하는 제2 기판(111)을 연결하는 기판으로, 제3 기판으로 지칭될 수 있다. 복수의 연결 기판(CS)은 제2 기판(111)과 동일한 물질로 동시에 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 복수의 연결 기판(CS)은 굴곡진 형상을 가진다. 예를 들면, 도 1에 도시된 것과 같이, 복수의 연결 기판(CS)은 사인파 형상을 가질 수 있다. 다만, 복수의 연결 기판(CS)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 복수의 연결 기판(CS)은 지그재그 형상으로 연장될 수도 있고, 복수의 마름모 모양의 기판들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 복수의 연결 기판(CS)의 개수 및 형상은 예시적인 것이며, 복수의 연결 기판(CS)의 개수 및 형상은 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
COF(130)는 연성을 가진 베이스 필름(131)에 각종 부품을 배치한 필름으로, 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소로 신호를 공급하기 위한 부품이다. COF(130)는 비표시 영역(NA)에 배치된 복수의 패드에 본딩될 수 있으며, 패드를 통하여 전원 전압, 데이터 전압, 게이트 전압 등을 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소 각각으로 공급한다. COF(130)는 베이스 필름(131) 및 구동 IC(132)를 포함하고, 이 이외에도 각종 부품이 배치될 수 있다.
베이스 필름(131)은 COF(130)의 구동 IC(132)를 지지하는 층이다. 베이스 필름(131)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다.
구동 IC(132)는 영상을 표시하기 위한 데이터와 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 부품이다. 도 1에서는 구동 IC(132)가 COF(130) 방식으로 실장되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 구동 IC(132)는 COG(Chip On Glass), TCP (Tape Carrier Package) 등의 방식으로 실장될 수도 있다.
인쇄 회로 기판(140)에는 IC 칩, 회로부 등과 같은 제어부가 장착될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(140)에는 메모리, 프로세서 등도 장착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(140)은 표시 소자를 구동하기 위한 신호를 제어부로부터 표시 소자로 전달하는 구성이다.
인쇄 회로 기판(140)은 COF(130)과 연결되어 복수의 제2 기판(111)의 복수의 서브 화소 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.
상부 기판(120)은 하부 기판(110)과 중첩되어 스트레쳐블 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 보호하기 위한 기판이다. 상부 기판(120)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(120)은 유연성을 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 하부 기판(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
편광층(190)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외광 반사를 억제하는 구성으로서 상부 기판(120)과 중첩되어 상부 기판(120) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 편광층(190)은 상부 기판(120) 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 3을 함께 참조한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 확대 평면도이다. 도 3은 도 1의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 1을 함께 참조하여 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 기판(110) 상에는 복수의 제2 기판(111)이 배치된다. 복수의 제2 기판(111)은 서로 이격되어 하부 기판(110) 상에 배치된다. 예를 들어, 복수의 제2 기판(111)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110) 상에서 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 복수의 제2 기판(111) 상에는 버퍼층(112)이 배치된다. 버퍼층(112)은 하부 기판(110) 및 복수의 제2 기판(111) 외부로부터의 수분(H2O) 및 산소(O2) 등의 침투로부터 스트레쳐블 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위해 복수의 제2 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)은 복수의 제2 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 제2 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 제2 기판(111)의 형상으로 패터닝되어 복수의 제2 기판(111) 상부에만 형성될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)는 버퍼층(112)을 강성 기판인 복수의 제2 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(151), 액티브층(152), 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 포함하는 트랜지스터(150)가 형성된다.
먼저, 도 3을 참조하면, 버퍼층(112) 상에는 액티브층(152)이 배치된다. 예를 들어, 액티브 층(152)은 산화물 반도체로 형성될 수도 있고, 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon, poly-Si), 또는 유기물(organic) 반도체 등으로 형성될 수 있다.
액티브층(152) 상에는 게이트 절연층(113)이 배치된다. 게이트 절연층(113)은 게이트 전극(151)과 액티브층(152)을 전기적으로 절연시키기 위한 층으로, 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(113)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
버퍼층(112) 상에는 게이트 전극(151)이 배치된다. 게이트 전극(151)은 액티브층(152)과 중첩하도록 배치된다. 게이트 전극(151)은 다양한 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트 전극(151) 상에는 층간 절연층(114)이 배치된다. 게이트 전극(151)과 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 절연시키기 위한 층으로, 버퍼층(112)과 동일하게 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 층간 절연층(114)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
층간 절연층(114) 상에는 액티브층(152)과 각각 접하는 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)이 배치된다. 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 동일 층에서 이격되어 배치된다. 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 액티브층(152)과 접하는 방식으로 액티브층(152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 다양한 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)은 패터닝되어 복수의 제2 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 제2 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 제2 기판(111)의 형상으로 패터닝되어 복수의 제2 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(150)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 스태거드(staggered) 구조 등의 다양한 트랜지스터도 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에는 게이트 패드(171)가 배치된다. 게이트 패드(171)는 게이트 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드이다. 게이트 패드(171)는 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 트랜지스터(150) 및 층간 절연층(114) 상에 평탄화층(115)이 형성된다. 평탄화층(115)은 트랜지스터(150) 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(150)와 애노드(161)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀, 데이터 패드(173)와 소스 전극(153)을 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀, 및 연결 패드(172)와 게이트 패드(171)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 트랜지스터(150)와 평탄화층(115) 사이에 패시베이션층이 형성될 수도 있다. 즉, 트랜지스터(150)를 수분 및 산소 등의 침투로부터 보호하기 위해, 트랜지스터(150)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(173), 연결 패드(172) 및 유기 발광 소자(160)가 배치된다.
데이터 패드(173)는 데이터 배선으로 기능하는 연결 배선(180)으로부터 데이터 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달할 수 있다. 데이터 패드(173)는 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통하여 트랜지스터(150)의 소스 전극(153)과 연결된다. 데이터 패드(173)는 유기 발광 소자(160)의 애노드(161)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 데이터 패드(173)는 평탄화층(115) 상이 아닌 층간 절연층(114) 상에 형성되어, 트랜지스터(150)의 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
연결 패드(172)는 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(180)으로부터 게이트 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달할 수 있다. 연결 패드(172)는 평탄화층(115) 및 층간 절연층(114)에 형성된 컨택홀을 통하여 게이트 패드(171)와 연결되며, 게이트 신호를 게이트 패드(171)에 전달한다. 연결 패드(172)는 데이터 패드(173)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(160)는 복수의 서브 화소(SPX) 각각에 대응되도록 배치되고, 특정 파장대를 가지는 광을 발광하는 구성요소이다. 즉, 유기 발광 소자(160)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(160)가 백색 유기 발광 소자인 경우, 스트레쳐블 표시 장치(100)는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 스트레쳐블 표시 장치(100)가 유기 발광 소자(160)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 광을 발광하는 구성요소로 LED, 특히, 마이크로 LED가 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자(160)는 애노드(161), 유기 발광층(162) 및 캐소드(163)를 포함한다. 구체적으로, 애노드(161)는 평탄화층(115) 상에 배치된다. 애노드(161)는 유기 발광층(162)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(161)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(161)는 평탄화층(115) 상에 배치된 데이터 패드(173) 및 게이트 패드(171)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 스트레쳐블 표시 장치(100)가 탑 에미션(top emission) 방식으로 구현되는 경우, 애노드(161)는 반사판을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
애노드(161)는 서브 화소(SPX) 별로 이격되어 배치되어 평탄화층(115)의 컨택홀을 통해 트랜지스터(150)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 2에서는 애노드(161)는 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시되었으나, 소스 전극(153)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
애노드(161), 데이터 패드(173), 연결 패드(172) 및 평탄화층(115) 상에 뱅크(116)가 형성된다. 뱅크(116)는 인접하는 서브 화소(SPX)를 구분하는 구성요소이다. 뱅크(116)는 인접하는 애노드(161)의 양측의 적어도 일부를 덮도록 배치되어 애노드(161)의 상면 일부를 노출시킨다. 뱅크(116)는 애노드(161)의 모서리에 전류가 집중됨으로 인해 애노드(161)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(180)과 데이터 패드(173)를 연결하는 컨택홀 및 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(180)과 연결 패드(172)를 연결하는 컨택홀을 포함한다.
애노드(161) 상에 유기 발광층(162)이 배치된다. 유기 발광층(162)은 광을 발광하도록 구성된다. 유기 발광층(162)은 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
유기 발광층(162)은 하나의 발광층으로 구성될 수 있다. 또는, 유기 발광층(162)은 전하 생성층을 사이에 두고 적층되어 있는 복수의 발광층이 적층된 스택(stack) 구조를 가질 수 있다. 그리고, 유기 발광층(162)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(163)는 유기 발광층(162) 상에 배치된다. 캐소드(163)는 유기 발광층(162)으로 전자를 공급한다. 캐소드(163)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(163)는 금속 물질로 이루어질 수도 있다.
캐소드(163)는 복수의 제2 기판(111) 각각과 중첩되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 즉, 캐소드(163)는 복수의 제2 기판(111)과 중첩되는 영역에만 형성되며, 복수의 제2 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않도록 배치될 수 있다. 캐소드(163)는 투명 도전성 산화물, 금속 물질 등과 같은 물질로 이루어지므로, 캐소드(163)가 복수의 제2 기판(111) 사이의 영역에도 형성되는 경우, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 신축하는 과정에서 캐소드(163)가 손상될 수도 있다. 이에, 캐소드(163)는 평면 상에서 복수의 제2 기판(111) 각각에 대응되도록 형성될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 캐소드(163)는 복수의 제2 기판(111)과 중첩되는 영역에서 연결 배선(180)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(163)가 복수의 제2 기판(111)과 대응하도록 패터닝되어 형성된다. 따라서, 복수의 제2 기판(111) 상에 배치된 캐소드(163) 각각은 연결 배선(180)을 통해 저전위 전원을 독립적으로 공급받을 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 유기 발광 소자(160) 상에 봉지층(117)이 배치된다. 봉지층(117)은 유기 발광 소자(160)를 덮으며 뱅크(116)의 상면 일부와 접하여 유기 발광 소자(160)를 밀봉할 수 있다. 이에, 봉지층(117)은 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 유기 발광 소자(160)를 보호한다.
봉지층(117)은 복수의 제2 기판(111) 각각과 중첩되도록 패터닝된 캐소드(163) 각각을 덮으며, 복수의 제2 기판(111) 각각마다 형성될 수 있다. 즉, 하나의 제2 기판(111)에 배치된 하나의 캐소드(163)를 덮도록 봉지층(117)이 배치되며, 복수의 제2 기판(111) 각각에 배치된 봉지층(117)은 서로 이격될 수 있다.
봉지층(117)은 복수의 제2 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(160)은 수분 또는 산소에 취약하므로, 봉지층(117)이 손상되는 경우 유기 발광 소자(160)의 신뢰성이 감소할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 봉지층(117)이 복수의 제2 기판(111) 사이의 영역에는 형성되지 않음으로써, 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 제2 기판(111)이 서로 이격되어 상대적으로 연성을 갖는 하부 기판(110) 상에 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 캐소드(163) 및 봉지층(117)은 복수의 제2 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.
도 2 및 도 3을 참조하면, 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(111) 상의 패드를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 연결 배선(180)은 복수의 연결 기판(CS) 상에 배치된다. 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(111) 상에 배치되는 패드 사이에 배치되어, 각각의 패드를 전기적으로 연결할 수 있다.연결 배선(180)은 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)을 포함한다. 제1 연결 배선(181)은 연결 배선(180) 중 X 축 방향으로 연장되는 배선을 의미하고, 제2 연결 배선(182)은 연결 배선(180) 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 제2 기판(111) 상에만 배치된다. 즉, 본 발명의 일 실시에에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서 금속 물질로 이루어진 다양한 배선은 복수의 제2 기판(111) 상에만 배치되고, 하부 기판(110)에 접하도록 형성되지 않을 수 있다. 이에, 다양한 배선들은 복수의 제2 기판(111)에 대응하도록 패터닝되어 불연속적으로 배치될 수 있다.
연결 배선(180)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속 재질 또는 구리/몰리브덴-티타늄(Cu/Moti), 티타늄/알루미늄/티타늄(Ti/Al/Ti)과 같은 금속 재질의 적층 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 이러한 불연속적인 배선들을 연결하기 위해, 서로 인접하는 두 개의 제2 기판(111) 상의 패드가 연결 배선(180)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 연결 배선(180)은 인접하는 두 개의 제2 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 제2 기판(111) 사이에서 전기적으로 연결하도록 복수의 연결 배선(180)을 포함할 수 있다. 예를 들면, X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(111) 상에는 게이트 배선이 배치될 수 있고, 게이트 배선의 양 끝단에는 게이트 패드(171)가 배치될 수 있다. 이때, X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(111) 상의 복수의 게이트 패드(171) 각각은 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(180)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에, 복수의 제2 기판(111) 상에 배치된 게이트 배선과 연결 기판(CS) 상에 배치된 연결 배선(180)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(180)에 의해 하나의 배선으로 기능할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 연결 배선(181)은 X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(111) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(111) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제1 연결 배선(181)은 게이트 배선 또는 저전위 전원 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 제1 연결 배선(181)은 게이트 배선으로 기능할 수 있고, 뱅크(116)에 형성된 컨택홀을 통하여 X축 방향으로 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(111) 상의 게이트 패드(171)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이에, 앞서 설명한 바와 같이, X축 방향으로 배치된 복수의 제2 기판(111) 상의 게이트 패드(171)는 게이트 배선으로 기능하는 제1 연결 배선(181)에 의하여 연결될 수 있고, 하나의 게이트 신호가 전달될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2 연결 배선(182)은 Y축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(111) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(111) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제2 연결 배선(182)은 데이터 배선, 고전위 전원 배선 또는 기준 전압 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 제2 연결 배선(182)은 데이터 배선으로 기능할 수 있고, 뱅크(116)에 형성된 컨택홀을 통하여 Y축 방향으로 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(111) 상의 데이터 패드(173)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이에, 앞서 설명한 바와 같이, Y축 방향으로 배치된 복수의 제2 기판(111) 상의 데이터 패드(173)는 데이터 배선으로 기능하는 복수의 제2 연결 배선(182)에 의하여 연결될 수 있고, 하나의 데이터 신호가 전달될 수 있다.
연결 배선(180)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 연결 배선(180)은 금속 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 베이스 폴리머 및 베이스 폴리머에 분산된 전도성 입자를 포함할 수도 있다.
제1 연결 배선(181)은 제2 기판(111) 상에 배치된 뱅크(116)의 상면 및 측면, 평탄화층(115), 층간 절연층(114), 버퍼층(112)의 측면과 접하며 연결 기판(CS)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에, 제1 연결 배선(181)은 연결 기판(CS)의 상면과 접하며, 이웃하는 제2 기판(111) 상에 배치된 버퍼층(112), 게이트 절연층(113), 층간 절연층(114), 평탄화층(115) 및 뱅크(116)의 측면과 접할 수 있다. 그리고, 제1 연결 배선(181)은 이웃하는 제2 기판(111)에 배치된 연결 패드(172)와 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 제2 연결 배선(182)은 제2 기판(111) 상에 배치된 뱅크(116)의 상면 및 측면, 평탄화층(115), 층간 절연층(114), 버퍼층(112)의 측면과 접하며 연결 기판(CS)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에, 제2 연결 배선(182)은 연결 기판(CS)의 상면과 접하며, 이웃하는 제2 기판(111) 상에 배치된 버퍼층(112), 데이터 절연층(113), 층간 절연층(114), 평탄화층(115) 및 뱅크(116)의 측면과 접할 수 있다. 그리고, 제2 연결 배선(182)은 이웃하는 제2 기판(111)에 배치된 데이터 패드(173)와 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다시 도 3을 참조하면, 봉지층(117) 및 하부 기판(110) 상에는 상부 기판(120) 및 편광층(190)이 배치된다.
상부 기판(120)은 상부 기판(120)의 아래에 배치되는 다양한 구성요소들을 지지하는 기판이다. 구체적으로, 상부 기판(120)은 상부 기판(120)을 구성하는 물질을 하부 기판(110) 및 제2 기판(111) 상에 코팅한 후 경화시키는 방식으로 형성하여, 하부 기판(110), 제2 기판(111), 연결 기판(CS) 및 연결 배선(180)에 접하도록 배치될 수 있다.
상부 기판(120)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 상부 기판(120)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. 상부 기판(120)의 두께는 10um 내지 1mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상부 기판(120)은 복수의 연결 기판(CS)보다 모듈러스가 작은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(120)은 하부 기판(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU), PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 탄성 중합체(elastomer)로 이루어질 수 있으며, 이에, 유연한 성질을 가질 수 있다. 그러나, 상부 기판(120)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다.
상부 기판(120) 상에는 편광층(190)이 배치된다. 편광층(190)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외부로부터 입사되는 광을 편광시킬 수 있다. 편광층(190)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 편광층(190)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.
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 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 소자를 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(150)나 유기 발광 소자(160) 등이 배치되는 영역에만 강성 기판인 복수의 제2 기판(111)을 배치하여 트랜지스터(150)나 유기 발광 소자(160)의 제조 공정에서의 고온에 의해 복수의 제2 기판(111)이 손상되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 복수의 제2 기판(111) 하부 및 상부에 연성 기판인 하부 기판(110) 및 상부 기판(120)을 배치할 수 있다. 이에, 복수의 제2 기판(111)과 중첩되는 영역을 제외한 하부 기판(110) 및 상부 기판(120)의 나머지 영역은 쉽게 늘어나거나 휘어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 구현될 수 있다. 또한, 강성 기판인 복수의 제2 기판(111) 상에 배치되는 트랜지스터(150), 유기 발광 소자(160) 등이 스트레쳐블 표시 장치(100)가 휘거나 늘어남에 따라 손상되는 것을 방지될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 발생하는 응력을 완화하기 위한 연결 기판(CS)의 형상에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 4를 함께 참조한다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 복수의 연결 기판(CS)의 폭은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)에서 멀어질수록 감소한다. 이에, 복수의 연결 기판(CS)은 상면(TS)에서 하부 기판(110)에 가까워질수록 면적이 감소하는 부분을 갖는다. 즉, 복수의 연결 기판(CS)의 수평 방향에 대한 단면적은 상면(TS)에서 멀어질수록 감소할 수 있다. 이때, 복수의 연결 기판(CS)의 폭(W1, W2, W3)은 복수의 연결 기판(CS)의 길이 방향에 대해 수직한 방향에 대한 폭으로 정의될 수 있다.
도 4를 참조하면, 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)과 하면(BS) 사이에 정의되는 중간면(MS)에서의 폭(W2)은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS) 및 하면(BS) 폭(W1, W3)보다 작을 수 있다. 여기서, 중간면(MS)은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)과 하면(BS) 사이에 위치하는 임의의 면으로, 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)과 하면(BS) 사이에 위치하는 면 중 폭이 가장 작은 면으로 정의될 수 있다.
이에, 수평 방향에 대한 단면적은 중간면(MS)에서 가장 작고, 중간면(MS)에서 상면(TS) 및 하면(BS)을 향할수록 증가할 수 있다. 구체적으로, 복수의 연결 기판(CS)의 폭은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)에서 중간면(MS)을 향할수록 감소하고, 복수의 연결 기판(CS)의 중간면(MS)에서 하면(BS)을 향할수록 증가할 수 있다. 즉, 복수의 연결 기판(CS)의 폭은 중간면(MS)에서 가장 작은 폭(W2)을 가지며, 이에, 예를 들어, 모래 시계 형상의 단면을 가질 수 있다. 도 4에서는 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)의 폭과(W1) 하면(BS)의 폭(W3)이 동일한 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)의 폭(W1)과 하면(BS)의 폭(W3)은 서로 상이할 수 있다. 또한, 도 4에서는 복수의 연결 기판(CS)의 중간면(MS)은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS) 및 하면(BS) 사이의 중간에 정의되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 연결 기판(CS)의 중간면(MS)은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)에 더 가깝게 정의될 수도 있고, 복수의 연결 기판(CS)의 하면(BS)에 더 가깝게 정의될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 상부 기판(120)은 복수의 연결 기판(CS)의 측면에 접하도록 배치될 수 있다. 복수의 연결 기판(CS)은 모래 시계 형상의 단면을 가짐에 따라 복수의 연결 기판(CS)의 측면에는 복수의 연결 기판(CS)의 내측을 향하여 오목한 홈이 형성될 수 있다. 이에, 상부 기판(120)은 복수의 연결 기판(CS)상에 코팅 및 경화하는 방식으로 형성되어, 복수의 연결 기판(CS)의 측면에 형성된 홈에 충진될 수 있고, 이에 따라, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS)에 가해지는 응력을 저감할 수 있다. 복수의 연결 기판(CS)의 측면에 형성된 홈은 반원 형상 또는 타원 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)이 연결 배선(180)과 동일한 폭으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 연결 기판(CS)의 상면은 연결 배선(180)보다 큰 폭을 가지도록 형성될 수도 있다.
일반적인 스트레쳐블 표시 장치에서는 복수의 연결 기판의 폭이 상면에서 하면까지 일정하다. 이 경우, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 복수의 연결 기판에 가해지는 응력에 의해 복수의 연결 기판이 손상되고, 이로 인해 복수의 연결 기판 상에 배치된 복수의 연결 배선도 손상될 수 있다. 즉, 스트레쳐블 표시 장치의 연신 시 복수의 연결 기판은 수평 방향으로만 연신될 뿐 수직 방향으로는 유동하지 못하므로, 복수의 연결 기판 및 복수의 연결 배선에 가해지는 응력이 완화되지 못하게 되고, 복수의 연결 기판 및 복수의 연결 배선이 손상될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 복수의 연결 기판(CS)의 폭이 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)에서 멀어질수록 감소하도록 형성함으로써, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 연결 배선(180)에 가해지는 응력을 저감하는 효과가 있다. 구체적으로, 복수의 연결 기판(CS)의 폭은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)에서 중간면(MS)을 향할수록 감소하고, 복수의 연결 기판(CS)의 중간면(MS)에서 하면(BS)을 향할수록 증가할 수 있다. 이에, 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)은 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)과 하면(BS) 사이에 복수의 연결 기판(CS)의 내측을 향하여 오목한 홈이 형성되는 영역에서 유동할 수 있다. 즉, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS)은 수평 방향으로 연신됨과 동시에 수직 방향으로 유동할 수 있다. 구체적으로 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS) 하부에는 연결 기판(CS)의 상면(TS)이 수직 방향으로 유동 또는 트위스트(twist)할 수 있는 홈이 존재하므로, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)의 유동에 의해 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 연결 배선(180)에 가해지는 응력이 완화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 상부 기판(120)이 복수의 연결 기판(CS)의 측면에 접하도록 배치하여, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS)에 가해지는 응력을 저감하는 효과가 있다. 구체적으로, 복수의 연결 기판(CS)은 모래 시계 형상의 단면을 가짐에 따라 복수의 연결 기판(CS)의 측면에는 복수의 연결 기판(CS)의 내측을 향하여 오목한 홈이 형성될 수 있고, 상부 기판(120)은 복수의 연결 기판(CS)의 측면에 형성된 홈에 충진될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상부 기판(120)의 모듈러스는 연결 기판(CS)의 모듈러스보다 작으므로, 상부 기판(120)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시에 연결 기판(CS)에 가해지는 응력을 흡수하는 쿠션 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 상부 기판(120)은 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 연결 배선(180)에 가해지는 응력을 저감할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치에 대한 단면도이다. 도 5a 및 도 5b의 스트레쳐블 표시 장치(500A, 500B)는 도 1 내지 도 4의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 복수의 연결 기판(CS', CS'')만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 5a를 참조하면, 복수의 연결 기판(CS')의 중간면(MS)은 복수의 연결 기판(CS')의 상면(TS)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수의 연결 기판(CS')은 하부 기판(120) 상에 배치되고 복수의 연결 기판(CS') 상에 복수의 연결 배선(181)이 배치된 후, 복수의 연결 기판(CS')의 측면을 에칭(Etching)하는 방식으로 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 연결 기판(CS')은 하측보다 상측에서 더 많은 부분이 제거될 수 있으며, 이에 따라, 복수의 연결 기판(CS')은 도 5a에 도시된 형상을 가질 수 있다. 또한, 이와 같이 복수의 연결 기판(CS')의 중간면(MS)은 복수의 연결 기판(CS')의 상면(TS)에 더 가깝게 배치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 복수의 연결 기판(CS'')의 측면은 각진 형상으로 형성될 수 있다. 도 5b에서는 복수의 연결 기판(CS'')의 중간면(MS)이 복수의 연결 기판(CS'')의 상면(TS)과 하면(BS) 사이의 중간에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 연결 기판(CS'')의 중간면(MS)은 복수의 연결 기판(CS'')의 상면(TS)에 더 가깝게 배치될 수도 있고, 복수의 연결 기판(CS'')의 하면(BS)에 더 가깝게 배치될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 6의 스트레쳐블 표시 장치(600)는 도 1 내지 도 4의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 복수의 연결 배선(680)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에는 게이트 패드(171)가 형성되고, 게이트 절연층(113) 및 복수의 연결 기판(CS) 상에 제1 연결 배선 (681)이 형성된다.
도 6을 참조하면, 게이트 배선으로 기능할 수 있는 제1 연결 배선(681)은 게이트 패드(171)와 연결되어 게이트 절연층(113) 상에서 복수의 연결 기판(CS) 상으로 연장된다. 이에, 제1 연결 배선(681)은 인접하는 제2 기판(111) 각각 상에 형성된 게이트 패드(171)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 연결 배선(681)은 복수의 제2 기판(111) 사이에서 복수의 연결 기판(CS)과 접한다.
제1 연결 배선(681) 및 게이트 패드(171)는 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 제1 연결 배선(681)과 게이트 패드(171)는 게이트 전극(151)과 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제1 연결 배선(681)은 게이트 패드(171)로부터 연장되어 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제1 연결 배선(681)은 제2 기판(111) 상에 배치된 다양한 도전성 구성요소 중 게이트 전극(151)이 아닌 다른 구성요소와 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.
도 6을 참조하면, 층간 절연층(114) 상에는 데이터 배선으로 기능할 수 있는 제2 연결 배선(682)이 형성된다. 이때, 소스 전극(153)이 제2 기판(111) 외곽으로 연장하여 데이터 패드로 기능하며, 제2 연결 배선(682)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 소스 전극(153)으로부터 연장되거나 소스 전극(153)과 전기적으로 연결된 데이터 패드가 별도로 형성된 것으로 정의될 수도 있다.
또한, 제2 연결 배선(682)은 소스 전극(153)과 연결되어 인접하는 제2 기판(111) 상에서 복수의 연결 기판(CS) 상으로 연장된다. 이에, 제2 연결 배선(682)은 인접하는 제2 기판(111) 각각 상에 형성된 데이터 패드를 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 연결 배선(682)은 복수의 제2 기판(111) 사이에서 복수의 연결 기판(CS)과 접한다.
제2 연결 배선(682)은 데이터 패드, 즉, 소스 전극(153)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 제2 연결 배선(682)과 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제2 연결 배선(682)은 소스 전극(153)으로부터 연장되어 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제2 연결 배선(682)은 제2 기판(111) 상에 배치된 다양한 도전성 구성요소 중 소스 전극(153)이 아닌 다른 구성요소와 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(600)에서는 제1 연결 배선(681) 및 제2 연결 배선(682)과 같이 복수의 제2 기판(111)에 형성된 패드를 전기적으로 연결하는 연결 배선(680)이 복수의 제2 기판(111) 상에 배치되는 복수의 도전성 구성요소 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 배선(681)은 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 제2 연결 배선(682)은 소스 전극(153)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 연결 배선(680)은 게이트 전극(151) 및 소스 전극(153) 이외에 드레인 전극(154), 유기 발광 소자(160)의 애노드(151) 및 캐소드(153)와 같은 유기 발광 소자(160)의 전극, 스트레쳐블 표시 장치(600)가 포함하는 다양한 배선 등과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(600)에서는 복수의 제2 기판(111) 상에 배치되고, 연결 배선(680)과 동일한 물질로 이루어지는 도전성 구성요소의 제조 공정 중에 연결 배선(680)이 동시에 형성될 수 있으므로, 연결 배선(680)을 형성하기 위해 별도의 제조 공정이 필요하지 않을 수 있다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 7a 및 도 7b의 스트레쳐블 표시 장치(700)는 도 1 내지 도 4의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 복수의 연결 배선(780)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 복수의 연결 배선(780)은 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 복수의 연결 배선(780)의 제1 연결 배선(781)은 제1 층(781a) 및 제1 층(781a) 상의 제2 층(781b)을 포함하고, 복수의 연결 배선(780)의 제2 연결 배선(782)은 제1 층(782a) 및 제1 층(782a) 상의 제2 층(782b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 층(781a, 782a)과 제2 층(781a, 781b)은 모두 금속 물질로 이루어질 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서는 복수의 연결 배선(780) 각각이 두 개의 층이 적층된 구조로 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 연결 배선(780) 각각은 설계에 따라 3개 이상의 층으로 구성될 수도 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 복수의 연결 배선(780) 각각은 제1 층(781a, 782a)과 제2 층(781a, 781b) 사이에 복수의 유연성 입자(781c, 782c)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 유연성 입자(781c, 782c)는 복수의 연결 기판(CS) 상에 배치된 제1 층(781a, 782a)에 배치되고, 제1 층(781a, 782a) 및 복수의 유연성 입자(781c, 782c) 상에 제2 층(781b, 782b)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 7b를 참조하면, 제1 연결 배선(781a)의 제1 층(781a) 상에 복수의 유연성 입자(781c)를 분산시키고, 제1 층(781a) 및 복수의 유연성 입자(781c)를 덮도록 제2 층(781b)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 연결 배선(782)도 제1 연결 배선(781)과 동일한 방식으로 형성될 수 있다.
이때, 복수의 유연성 입자(781c, 782c)는 1MPa 이하로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 유연성 입자(781c, 782c)는 SBS(Styrene Butadiene Styrene), 에코플렉스(Ecoflex), 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU), PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 탄성 중합체(elastomer) 또는 철(Fe), 구리(Cu), 알루미늄(Al)과 같은 금속 계열의 유연 물질과 같이 연신 및 수축이 가능한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(700)에서는 복수의 연결 배선(780) 각각이 복수의 유연성 입자(781c, 782c)를 포함함에 따라, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 연신 시, 복수의 연결 배선(780)이 손상되는 것을 저감할 수 있다. 구체적으로, 복수의 유연성 입자(781c, 782c)는 연성을 가지는 물질로 구성되므로, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 연신에 따라 연신할 수 있다. 따라서, 복수의 유연성 입자(781c, 782c)가 복수의 연결 배선(780) 내에 배치되는 경우, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 연신에 따라 복수의 연결 배선(780) 내에 배치된 복수의 유연성 입자(781c, 782c)도 함께 연신됨으로써, 스트레쳐블 표시 장치(700)의 연신 시 복수의 연결 배선(780)이 손상되는 것을 저감하는 효과가 있다.
도 8a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 8a 및 도 8b의 스트레쳐블 표시 장치(800)는 도 1 내지 도 4의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 복수의 연결 배선(880)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 복수의 연결 배선(880)은 금속 물질로 이루어지면, 복수의 공극(air gap; 883)을 포함하는 그물 구조로 이루어진다. 구체적으로, 복수의 연결 배선(880)의 제1 연결 배선(881) 및 제2 연결 배선(882)은 표면 및 내부에 복수의 공극(883)을 포함하여, 스펀지(sponge)와 같은 단면 형상을 가질 수 있다. 이에, 복수의 연결 배선(880)은 스펀지 형태의 메탈 시트로 제조될 수 있다. 이와 같이, 복수의 연결 배선(880)이 메탈 시트 형태로 제조되는 경우, 연결 패드(172) 및 데이터 패드(173)에 은 페이스트(silver paste) 등의 전도성 물질이 혼합된 접착제(AD)를 사용하여 복수의 연결 배선(880)이 연결 패드(172) 및 데이터 패드(173)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같은 복수의 공극(883)을 포함하는 그물 구조로 이루어지는 복수의 연결 배선(880)은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 임시 기판 상에 PVA, 폴리머 바인더, 및 금속 파우더를 혼합한 후 소결(sintering) 공정을 진행하는 방식으로 연결 배선(880)이 제조될 수 있다. 다만, 연결 배선(880)의 제조 공정은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(800)에서는 복수의 연결 배선(880)이 복수의 공극(883)을 포함하는 그물 구조로 이루어짐에 따라, 스트레쳐블 표시 장치(800)의 연신 시, 복수의 연결 배선(880)이 손상되는 것을 저감할 수 있다. 구체적으로, 복수의 연결 배선(880)이 복수의 공극(883)을 포함하는 그물 구조로 이루어지는 경우, 스펀지가 탄성을 갖는 것과 동일한 원리로 복수의 연결 배선(880)이 탄성을 가질 수 있다. 따라서, 복수의 연결 배선(880)이 복수의 공극(883)을 가지도록 형성하여, 스트레쳐블 표시 장치(800)의 연신 시 복수의 연결 배선(880)이 보다 용이하게 연신할 수 있으며, 복수의 연결 배선(880)에 가해지는 응력이 감소되고, 복수의 연결 배선(880)이 손상되는 것을 저감하는 효과가 있다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 9a 및 도 9b의 스트레쳐블 표시 장치(900)는 도 8a 및 도 8b의 스트레쳐블 표시 장치(800)와 비교하여, 상부 기판(920)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상부 기판(920)은 복수의 연결 배선(880)의 복수의 공극(883)을 충진하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 상술한 바와 같이, 상부 기판(920)은 코팅 및 경화하는 방식으로 형성되므로, 상부 기판(920)은 복수의 연결 배선(880)의 복수의 공극(883)을 충진할 수 있고, 이에 따라, 스트레쳐블 표시 장치(900)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS)에 가해지는 응력을 저감할 수 있다. 한편, 도 9a 및 도 9b에서는 상부 기판(920)이 복수의 연결 배선(880)의 복수의 공극(883) 모두를 충진하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 상부 기판(920)은 복수의 연결 배선(880)의 일부를 충진하도록 배치될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 상부 기판(920)이 복수의 연결 배선(880)의 복수의 공극(883)을 충진하도록 배치됨에 따라, 스트레쳐블 표시 장치(900)의 연신 시, 복수의 연결 배선(880)이 손상되는 것을 저감할 수 있다. 구체적으로, 상부 기판(920)은 연성 물질로 이루어지므로, 상부 기판(920)이 복수의 연결 배선(880)의 복수의 공극(883)을 충진하는 경우, 스트레쳐블 표시 장치(900)의 연신 시 복수의 연결 배선(880)에 가해지는 응력을 흡수할 수 있다. 따라서, 스트레쳐블 표시 장치(900)의 연신 시 복수의 연결 배선(880)에 가해지는 응력이 감소되고, 복수의 연결 배선(880)이 손상되는 것을 저감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 상부 기판(920)이 복수의 연결 배선(880)의 복수의 공극(883)을 충진하도록 배치됨에 따라, 복수의 연결 배선(880)의 신뢰성을 개선할 수 있다. 복수의 공극(883)에 공기가 위치하는 경우, 복수의 연결 배선(880)이 산화되는 등의 손상이 발생할 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(900)에서는 상부 기판(920) 형성 시 상부 기판(920)이 복수의 연결 배선(880)의 공극(883)을 충진하도록 하여, 복수의 연결 배선(880)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 10의 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 도 1 내지 도 4의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여 LED(1060)가 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
도 10을 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(150)의 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 층간 절연층(114) 상에는 반사층(1083)이 배치된다. 반사층(1083)은 LED(1060)에서 발광된 광 중 하부 기판(110) 측을 향해 발광된 광을 스트레쳐블 표시 장치(1000) 상부로 반사시켜 외부로 출광시키기 위한 층이다. 반사층(1083)은 높은 반사율을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
반사층(1083) 상에는 반사층(1083)을 덮는 접착층(1017)이 배치된다. 접착층(1017)은 반사층(1083) 상에 LED(1060)를 접착시키기 위한 층으로, 금속 물질로 이루어지는 반사층(1083)과 LED(1060)를 절연시킬 수도 있다. 접착층(1017)은 열 경화 물질 또는 광 경화 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 10에서는 접착층(1017)이 반사층(1083)만을 덮도록 배치된 것으로 도시되었으나, 접착층(1017)의 배치 위치는 이에 제한되는 것은 아니다.
접착층(1017) 상에는 LED(1060)가 배치된다. LED(1060)는 반사층(1083)과 중첩되어 배치된다. LED(1060)는 n형층(1061), 활성층(1062), p형층(1063), n전극(1065) 및 p전극(1064)을 포함한다. 이하에서는, LED(1060)로 레터럴(lateral) 구조의 LED(1060)가 사용되는 것으로 설명하나, LED(1060)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, LED(1060)의 n형층(1061)은 접착층(1017) 상에서 반사층(1083)과 중첩되어 배치된다. n형층(1061)은 우수한 결정성을 갖는 질화 갈륨에 n형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. n형층(1061) 상에는 활성층(1062)이 배치된다. 활성층(1062)은 LED(1060)에서 빛을 발하는 발광층으로, 질화물 반도체, 예를 들어, 인듐 질화 갈륨으로 이루어질 수 있다. 활성층(1062) 상에는 p형층(1063)이 배치된다. p형층(1063)은 질화 갈륨에 p형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. 다만, n형층(1061), 활성층(1062) 및 p형층(1063)의 구성 물질은 이에 제한되는 것은 아니다.
LED(1060)의 p형층(1063) 상에는 p전극(1064)이 배치된다. 또한, LED(1060)의 n형층(1061) 상에는 n전극(1065)이 배치된다. n전극(1065)은 p전극(1064)과 이격되어 배치된다. 구체적으로, LED(1060)는, n형층(1061), 활성층(1062) 및 p형층(1063)이 차례대로 적층되고, 활성층(1062) 및 p형층(1063)의 소정 부분이 식각되고, n전극(1065)과 p전극(1064)을 형성하는 방식으로 제조될 수 있다. 이때, 소정 부분은 n전극(1065)과 p전극(1064)을 이격시키기 위한 공간으로, n형층(1061)의 일부가 노출되도록 소정 부분이 식각될 수 있다. 다시 말해, n전극(1065)과 p전극(1064)이 배치될 LED(1060)의 면은 평탄화된 면이 아닌 서로 다른 높이 레벨을 가질 수 있다. 이에, p전극(1064)은 p형층(1063) 상에 배치되고, n전극(1065)은 n형층(1061) 상에 배치되며, p전극(1064)과 n전극(1065)은 서로 다른 높이 레벨에서 서로 이격되어 배치된다. 이에, n전극(1065)은 p전극(1064)에 비하여 반사층(1083)에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고, n전극(1065)과 p전극(1064)은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, n전극(1065)과 p전극(1064)은 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
층간 절연층(114) 및 접착층(1017) 상에는 평탄화층(115)이 배치된다. 평탄화층(115)은 트랜지스터(150)의 상부 표면을 평탄화하는 층이다. 평탄화층(115)은 LED(1060)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(1081) 및 제2 전극(1082)이 배치된다. 제1 전극(1081)은 트랜지스터(150)와 LED(1060)를 전기적으로 연결하는 전극이다. 제1 전극(1081)은 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통하여 LED(1060)의 p전극(1064)과 연결된다. 또한, 제1 전극(1081)은 평탄화층(115) 및 층간 절연층(114)에 형성된 컨택홀을 통해 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 연결된다. 다만, 이에 제한되지 않고, 트랜지스터(150)의 타입에 따라 제1 전극(1081)은 트랜지스터(150)의 소스 전극(153)과 연결될 수도 있다. LED(1060)의 p전극(1064)과 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)은 제1 전극(1081)에 의하여 전기적으로 연결된다.
제2 전극(1082)은 LED(1060)와 공통 배선(CL)을 전기적으로 연결하는 전극이다. 구체적으로, 제2 전극(1082)은 평탄화층(115) 및 층간 절연층(114)에 형성된 컨택홀을 통해 공통 배선(CL)과 연결되고, 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 LED(1060)의 n전극(1065)과 연결된다. 따라서, 공통 배선(CL)과 LED(1060)의 n전극(1065)은 전기적으로 연결된다.
스트레쳐블 표시 장치(1000)가 턴온(Turn-On)될 경우, 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154) 및 공통 배선(CL) 각각에는 서로 상이한 레벨의 전압이 인가될 수 있다. 제1 전극(1081)에는 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)에 인가되는 전압이 인가될 수 있고, 제2 전극(1082)에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 서로 상이한 레벨의 전압은 제1 전극(1081) 및 제2 전극(1082)을 통해 p전극(1064)과 n전극(1065)에 인가될 수 있고, 이에, LED(1060)가 발광할 수 있다.
도 10에서는 트랜지스터(150)가 p전극(1064)과 전기적으로 연결되고 공통 배선(CL)이 n전극(1065)과 전기적으로 연결되는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않고, 트랜지스터(150)가 n전극(1065)과 전기적으로 연결되고 공통 배선(CL)이 p전극(1064)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
평탄화층(115), 제1 전극(1081) 및 제2 전극(1082) 상에는 뱅크(116)가 배치된다. 뱅크(116)는 반사층(1083)의 끝단과 중첩되도록 배치되며, 뱅크(116)와 중첩되지 않는 반사층(1083)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(1060)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(1000)는 LED(1060)를 포함한다. LED(1060)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 신뢰성이 우수하여 액정 표시 소자나 유기 발광 소자에 비해 수명이 길다. 또한, LED(1060)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(1060)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 유기 발광 소자를 사용하는 경우 요구되는 봉지층이 사용되지 않을 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있는 봉지층이 생략될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는 LED(1060)를 표시 소자로 사용하여, 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우 손상될 수 있는 봉지층의 사용을 생략할 수 있다. 또한, LED(1060)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 표시 소자는 수분 또는 산소로부터 보호될 수 있고, 신뢰성이 우수할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 SEM 이미지이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연신에 따른 이미지이다. 구체적으로, 도 12의 (a)는 스트레쳐블 표시 장치의 연신 전 이미지이고, 도 12의 (b)는 스트레쳐블 표시 장치가 약 49% 연신하는 경우에 대한 이미지이며, 도 12의 (c)는 스트레쳐블 표시 장치가 약 70% 연신하는 경우에 대한 이미지이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 복수의 연결 기판(CS)의 상면(TS)과 하면(BS) 사이에 중간면(MS)이 정의되고, 복수의 연결 기판(CS)의 내측을 향하여 오목한 홈이 형성되어, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시 복수의 연결 기판(CS)이 수평 방향으로 연신됨과 동시에 수직 방향으로 유동할 수 있다.
도 12의 (a)를 참조하면, 도 11의 (a)에 도시된 스트레쳐블 표시 장치(100)는 연신하기 전의 초기 상태이다. 이때, 복수의 연결 기판(CS) 사이의 거리는가 411㎛이고, 연결 기판(CS) 상의 연결 배선(181)의 저항은 57.5Ω정도로 측정되었다.
다음으로, 도 12의 (b)를 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 약 49% 정도 연신하는 경우, 즉, 복수의 연결 기판(CS) 사이의 거리가 612㎛가 되었을 때, 연결 배선(181)의 저항은 58Ω 정도로 측정되었다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 후의 연결 배선(181)의 저항은 연신 전의 연결 배선(181)의 저항과 유사한 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 12의 (c)를 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 약 70%정도 연신하는 경우, 즉, 복수의 연결 기판(CS) 사이의 거리가 698㎛가 되었을 때, 연결 배선(181)의 저항은 58Ω 정도로 측정되었다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 후의 연결 배선(181)의 저항은 연신 전의 연결 배선(181)의 저항과 유사한 것을 확인할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 스트레쳐블 표시 장치(100)가 연신하더라도, 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 연결 배선(181)이 손상되지 않고, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 전과 유사한 상태를 유지할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 13a 내지 13c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 14 및 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 연결 배선을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 13a 내지 13c, 도 14 및 도 15의 스트레쳐블 표시 장치(1300A, 1300B, 1300C, 1400, 1500)는 도 1 내지 도 5b, 도 7b 및 도 8b의 스트레쳐블 표시 장치(100, 500A, 500B, 700, 800)와 비교하여, 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 13a 내지 13c, 도 14 및 도 15를 참조하면, 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581) 각각은 연결 기판(CS)의 끝 단과 일정 마진을 두고 형성될 수 있다. 구체적으로, 연결 기판(CS)의 상면(TS)은 내측 영역인 제1 영역(A1)과 제1 영역(A1)의 외측에 배치되는 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 그리고, 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581) 각각은 연결 기판(CS)의 상면(TS)의 내측 영역인 제1 영역(A1)에만 형성되고, 연결 기판(CS)의 상면(TS)의 외측 영역인 제2 영역(A2)에는 형성되지 않는다. 이에, 연결 배선(1381, 1481, 1581)의 끝 단과 연결 기판(CS)의 끝 단은 일정 마진만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, 연결 배선(1381, 1481, 1581)의 끝 단과 연결 기판(CS)의 끝 단 사이의 거리는 1μm 내지 4 μm일 수 있다. 다시 표현하면, 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581)이 형성되지 않는 제2 영역(A2)의 폭은 1μm 내지 4 μm일 수 있다.
이와 관련하여, 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581) 각각은 연결 기판(CS)의 끝 단과 마진을 두고 형성될 경우, 연결 배선(1381, 1481, 1581)의 에칭 방지를 위한 마스크가 연결 배선(1381, 1481, 1581)의 상면 및 측면에 배치될 뿐만 아니라, 마진 부분인 제2 영역(A2)까지 마스크가 배치될 수 있다. 이에, 마진 부분인 제2 영역(A2)에도 마스크가 형성된 상태에서, 연결 배선(1381, 1481, 1581)이 형성된 모기판(예를 들어, polyimide; PI)을 에칭하여 연결 기판(CS)을 형성할 때, 연결 배선(1381, 1481, 1581)은 박리되지 않는다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1300A, 1300B, 1300C, 1400, 1500)에서는 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581) 각각은 연결 기판(CS)의 끝 단과 마진을 두고 형성됨에 따라, 스트레쳐블 표시 장치(1300A, 1300B, 1300C, 1400, 1500)의 연결 기판(CS) 에칭 시에, 복수의 연결 배선(1381, 1481, 1581)이 손상되는 것을 저감할 수 있다.
도 16는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치에 대한 단면도이다. 도 16의 스트레쳐블 표시 장치(1600)는 도 13a 내지 도 13c의 스트레쳐블 표시 장치(1300A, 1300B, 1300C)와 비교하여, 복수의 연결 기판(CS''')만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 16를 참조하면, 복수의 연결 기판(CS''')의 단면은 사다리꼴 형상일 수도 있다. 구체적으로, 연결 기판(CS''')의 상면(TS)은 연결 기판(CS''')의 하면(BS)과 중첩되며, 연결 기판(CS''')의 상면(TS)의 넓이보다 연결 기판(CS''')의 하면(BS)의 넓이가 넓을 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 연결 기판(CS''')의 단면은 사다리꼴 형상일 수 있지만, 공정 상의 필요성 및 설계의 필요성에 따라. 복수의 연결 기판(CS''')의 단면은 다각형으로 다양하게 변형될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 제1 기판 상에서 복수의 화소가 정의된 패턴으로, 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된복수의 제2 기판; 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판을 연결하는 복수의 제3 기판; 및 복수의 제2 기판 중 서로 이웃하는 제2 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하도록 복수의 제3 기판에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 제3 기판의 폭은 복수의 제3 기판의 상면에서 멀어질수록 감소할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 제3 기판의 상면과 하면 사이에 정의되는 중간면에서의 폭은 복수의 제3 기판의 상면 및 하면의 폭보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 중간면은 복수의 제3 기판의 상면 및 하면 사이에서 중간에 배치되거나, 복수의 제3 기판의 상면에 더 가깝게 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 제3 기판의 폭은 복수의 제3 기판의 길이 방향에 대해 수직한 방향에 대한 폭일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스트레쳐블 표시 장치는 제1 기판, 복수의 제2 기판 및 연결 배선에 접하도록 배치된 상부 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부 기판은 제3 기판의 측면에 접하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 배선은 복수의 층으로 이루어지고, 복수의 층 각각의 사이에 배치되는 복수의 유연성 입자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 유연성 입자는 1MPa 이하일수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 배선은 복수의 공극을 포함하는 그물 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부 기판은 복수의 공극의 적어도 일부를 충진하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부 기판은 복수의 제2 기판의 모듈러스 값보다 작은 모듈러스 값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스트레쳐블 표시 장치는 복수의 제2 기판 각각 상에 배치되는 복수의 도전성 구성요소를 더 포함하고, 복수의 제3 기판 및 복수의 연결 배선은 굴곡진 형상을 갖고, 복수의 연결 배선은 복수의 도전성 구성 요소 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제3 기판의 상면은 제1 영역과 제1 영역의 외측에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 복수의 연결 배선은 제1 영역에만 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 영역의 폭은 1μm 내지 4 μm일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 연성 기판 상에 배치되고, 복수의 표시 소자가 배치된 복수의 강성 기판, 복수의 강성 기판 사이에서 복수의 강성 기판을 연결하는 복수의 연결 기판, 및 강성 기판 및 복수의 강성 기판 상에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 연결 기판은 상면에서 연성 기판에 가까워질수록 면적이 감소하는 부분을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 기판의 상면과 하면 사이에 정의되는 중간면에서의 면적은 복수의 연결 기판의 상면 및 하면의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스트레쳐블 표시 장치는 연성 기판, 복수의 강성 기판 및 연결 배선에 접하도록 배치된 상부 기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부 기판은 복수의 연결 기판의 상면과 하면 사이에 복수의 연결 기판의 내측을 향하여 오목한 홈 을 충진하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 배선은 제1 층, 제1 층 상에 배치된 복수의 유연성 입자 및 제1 층 상에서 복수의 유연성 입자를 덮도록 배치된 제2 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 배선의 표면 및 내부에는 복수의 공극이 위치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부 기판은 복수의 공극의 적어도 일부를 충진하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 기판의 끝 단과 상기 복수의 연결 배선 끝 단은 이격될 수 있다.
복수의 연결 기판의 끝 단과 복수의 연결 배선 끝 단 사이의 거리는 1μm 내지 4 μm일 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 변형 실시될 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, 500A, 500B, 600, 700, 800, 900: 스트레쳐블 표시 장치
110: 하부 기판
111: 제2 기판
112: 버퍼층
113: 게이트 절연층
114: 층간 절연층
115: 평탄화층
116: 뱅크
117: 봉지층
120, 920: 상부 기판
130: COF
131: 베이스 필름
132: 구동 IC
140: 인쇄 회로 기판
150: 트랜지스터
151: 게이트 전극
152: 액티브층
153: 소스 전극
154: 드레인 전극
160: 유기 발광 소자
161: 애노드
162: 유기 발광층
163: 캐소드
171, 971: 게이트 패드
172: 연결 패드
173: 데이터 패드
180, 680, 780, 880: 연결 배선
181, 681, 781, 881: 제1 연결 배선
182, 681, 781, 881: 제2 연결 배선
781a, 782a: 제1 층
781b, 782b: 제2 층
781c, 782c: 유연성 입자
883: 공극
190: 편광층
AD: 접작체
CS, CS', CS'': 연결 기판
TS: 연결 기판의 상면
MS: 연결 기판의 중간면
BS: 연결 기판의 하면
W1: 연결 기판의 상면의 폭
W2: 연결 기판의 중간면의 폭
W3: 연결 기판의 하면의 폭
1060: LED
1061: n형층
1062: 활성층
1063: p형층
1064: p전극
1065: n전극
1017: 접착층
1081: 제1 전극
1082: 제2 전극
1083: 반사층

Claims (23)

  1. 제1 기판 상에서 복수의 화소가 정의된 패턴으로, 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된 복수의 제2 기판;
    상기 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판을 연결하는 복수의 제3 기판; 및
    상기 복수의 제2 기판 중 서로 이웃하는 제2 기판에 배치된 패드를 전기적으로 연결하도록 상기 복수의 제3 기판에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고,
    상기 복수의 제3 기판의 폭은 상기 복수의 제3 기판의 상면에서 멀어질수록 감소하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제3 기판의 상면과 하면 사이에 정의되는 중간면에서의 폭은 상기 복수의 제3 기판의 상면 및 하면의 폭보다 작은, 스트레쳐블 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중간면은 상기 복수의 제3 기판의 상면 및 하면 사이에서 중간에 배치되거나, 상기 복수의 제3 기판의 상면에 더 가깝게 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제3 기판의 폭은 상기 복수의 제3 기판의 길이 방향에 대해 수직한 방향에 대한 폭인, 스트레쳐블 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판, 상기 복수의 제2 기판 및 상기 연결 배선에 접하도록 배치된 상부 기판을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 기판은 상기 제3 기판의 측면에 접하도록 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선은 복수의 층으로 이루어지고,
    상기 복수의 층 각각의 사이에 배치되는 복수의 유연성 입자를 더 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 유연성 입자는 1MPa 이하인, 스트레쳐블 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선은 복수의 공극을 포함하는 그물 구조로 이루어지는, 스트레쳐블 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 기판은 상기 복수의 공극의 적어도 일부를 충진하도록 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 상부 기판은 상기 복수의 제2 기판의 모듈러스 값보다 작은 모듈러스 값을 갖는, 스트레쳐블 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 기판 각각 상에 배치되는 복수의 도전성 구성요소; 를 더 포함하고,
    상기 복수의 제3 기판 및 상기 복수의 연결 배선은 굴곡진 형상을 갖고,
    상기 복수의 연결 배선은 상기 복수의 도전성 구성 요소 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어지는, 스트레쳐블 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제3 기판의 상면은 제1 영역과 상기 제1 영역의 외측에 배치되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 복수의 연결 배선은 제1 영역에만 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역의 폭은 1μm 내지 4 μm인, 스트레쳐블 표시 장치.
  15. 연성 기판 상에 배치되고, 복수의 표시 소자가 배치된 복수의 강성 기판;
    상기 복수의 강성 기판 사이에서 상기 복수의 강성 기판을 연결하는 복수의 연결 기판; 및
    상기 강성 기판 및 상기 복수의 강성 기판 상에 배치된 복수의 연결 배선을 포함하고,
    상기 복수의 연결 기판은 상면에서 상기 연성 기판에 가까워질수록 면적이 감소하는 부분을 갖는, 스트레쳐블 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 연결 기판의 상면과 하면 사이에 정의되는 중간면에서의 면적은 상기 복수의 연결 기판의 상면 및 하면의 면적보다 작은, 스트레쳐블 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 연성 기판, 상기 복수의 강성 기판 및 상기 연결 배선을 덮는 상부 기판을 더 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 상부 기판은 상기 복수의 연결 기판의 상면과 하면 사이에 상기 복수의 연결 기판의 내측을 향하여 오목한 홈을 충진하도록 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선은 제1 층, 상기 제1 층 상에 배치된 복수의 유연성 입자 및 상기 제1 층 상에서 상기 복수의 유연성 입자를 덮도록 배치된 제2 층을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선의 표면 및 내부에는 복수의 공극이 위치하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 상부 기판은 상기 복수의 공극의 적어도 일부를 충진하도록 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 연결 기판의 끝 단과 상기 복수의 연결 배선 끝 단은 이격되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 연결 기판의 끝 단과 상기 복수의 연결 배선 끝 단 사이의 거리는 1μm 내지 4 μm인, 스트레쳐블 표시 장치.



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