KR20210012391A - 스트레쳐블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트레쳐블 표시 장치에 관한 발명으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 하부 기판, 하부 기판 상의 복수의 하부 연결 배선, 표시 영역 상에 배치되고, 서브 화소가 정의되며, 하부 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는 복수의 제1 기판, 복수의 제1 기판 중 서로 인접하는 제1 기판을 연결하는 복수의 연결 기판 및 복수의 연결 기판 상에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함한다. 따라서, 제한된 공간 내에서 다양한 연결 배선을 구성함으로써 스트레쳐블 표시 장치의 화질을 개선할 수 있다.

Description

스트레쳐블 표시 장치{STRETCHABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연결 배선의 공간 제한이 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 주목받고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연결 배선의 공간 제한을 개선할 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 연결 배선의 개수를 증가시켜 화질을 개선할 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 연결 배선의 저항을 감소시킴으로써 신뢰성을 향상시킬 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.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 하부 기판, 하부 기판 상의 복수의 하부 연결 배선, 표시 영역 상에 배치되고, 서브 화소가 정의되며, 하부 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는 복수의 제1 기판, 복수의 제1 기판 중 서로 인접하는 제1 기판을 연결하는 복수의 연결 기판 및 복수의 연결 기판 상에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 플렉서블 기판, 표시 영역 또는 비표시 영역에 배치되는 복수의 강성 기판, 복수의 강성 기판 사이에서 복수의 강성 기판을 연결하는 복수의 연결 기판, 복수의 연결 기판 하부에 배치되는 복수의 하부 연결 배선 및 복수의 하부 연결 배선과 중첩하도록 복수의 연결 기판 상부에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 제한된 공간 내에서 다양한 연결 배선을 구성함으로써 스트레쳐블 표시 장치의 화질을 개선할 수 있다.
본 발명은 연결 배선을 기판의 상부 및 하부에 배치하여 연결 배선의 개수에 대한 제약을 개선할 수 있다.
본 발명은 연결 배선을 병렬 연결 구조로 형성함으로써, 저항 특성을 향상시키고 스트레쳐블 표시 장치의 신뢰성을 개선할 수 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 2의 Ⅲ-Ⅲ’에 따른 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 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 7a는 비교예 및 실시예에 따른 연결 배선의 평면도이다.
도 7b 및 도 7c는 실시예 및 비교예에 따른 연결 배선의 단면도이다.
도 8a는 도 7b의 실시예에 따른 연결 배선의 연신에 따른 응력에 대한 시뮬레이션 결과이다.
도 8b는 도 7c의 비교예에 따른 연결 배선의 연신에 따른 응력에 대한 시뮬레이션 결과이다.
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(DS), 복수의 제1 기판(ST1), 복수의 제2 기판(ST2), 복수의 연결 기판(CS), COF(140)(Chip on Flim), 인쇄 회로 기판(PCB) 및 상부 기판(US)을 포함한다.
하부 기판(DS)은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 하부 기판(DS)은 연성(soft) 기판 또는 플렉서블 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(DS)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(DS)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(DS)은 플렉서블 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. 여기서, 연신 파괴율이란 연신되는 객체가 파괴되거나 크랙되는 시점에서의 연신율을 의미한다. 하부 기판(DS)의 두께는 10㎛ 내지 1mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(DS)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, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 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(DS) 상에는 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)이 배치된다. 복수의 제1 기판(ST1)은 하부 기판(DS)의 표시 영역(AA)에 배치될 수 있고, 복수의 제2 기판(ST2)은 하부 기판(DS)의 비표시 영역(NA)에 배치될 수 있다. 도 1에서는 복수의 제2 기판(ST2)이 비표시 영역(NA)에서 표시 영역(AA)의 상측 및 좌측에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 비표시 영역(NA)의 임의의 영역에 배치될 수 있다.
복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)은 강성 기판으로서, 하부 기판(DS) 상에 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된다. 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)은 하부 기판(DS)과 비교하여 강성일 수 있다. 즉, 하부 기판(DS)은 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)보다 플렉서블한 특성을 가질 수 있고, 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)은 하부 기판(DS)보다 강성 특성을 가질 수 있다.
복수의 강성 기판인 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등으로 이루어질 수도 있다. 이때, 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.
복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)의 모듈러스는 하부 기판(DS)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 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)은 하부 기판(DS)과 비교하여 강성을 갖는 복수의 강성 기판일 수 있다. 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)의 모듈러스는 하부 기판(DS)의 모듈러스보다 1000배 이상 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
COF(140)는 플렉서빌리티를 가진 베이스 필름(141)에 각종 부품을 배치한 필름으로, 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소로 신호를 공급하기 위한 부품이다. COF(140)는 비표시 영역(NA)에 배치된 복수의 제2 기판(ST2)의 복수의 패드에 본딩될 수 있으며, 패드를 통하여 전원 전압, 데이터 전압, 게이트 전압 등을 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소 각각으로 공급한다. COF(140)는 베이스 필름(141) 및 구동 IC(142)를 포함하고, 이 이외에도 각종 부품이 배치될 수 있다.
베이스 필름(141)은 COF(140)의 구동 IC(142)를 지지하는 층이다. 베이스 필름(141)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다.
구동 IC(142)는 영상을 표시하기 위한 데이터와 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 부품이다. 도 1에서는 구동 IC(142)가 COF(140) 방식으로 실장되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 구동 IC(142)는 COG(Chip On Glass), TCP (Tape Carrier Package) 등의 방식으로 실장될 수도 있다.
도 1에서는 표시 영역(AA)에 배치된 하나의 행의 제1 기판(ST1)에 대응하도록 하나의 제2 기판(ST2)이 표시 영역(AA) 상측의 비표시 영역(NA)에 배치되고, 하나의 제2 기판(ST2)에 하나의 COF(140)가 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 복수의 행의 제1 기판(ST1)에 대응하도록 하나의 제2 기판(ST2) 및 하나의 COF(140)가 배치될 수 있다.
인쇄 회로 기판(PCB)에는 IC 칩, 회로부 등과 같은 제어부가 장착될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(PCB)에는 메모리, 프로세서 등도 장착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(PCB)은 표시 소자를 구동하기 위한 신호를 제어부로부터 표시 소자로 전달하는 구성이다. 도 1에서는 1개의 인쇄 회로 기판(PCB)이 사용되는 것으로 설명되었으나, 인쇄 회로 기판(PCB)의 개수는 이에 제한되지 않는다.
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 2의 Ⅲ-Ⅲ’에 따른 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 2에서는 도시의 편의를 위하여 하부 연결 배선(120)의 면적이 상부 연결 배선(180)의 면적보다 크게 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 실질적으로 하부 연결 배선(120)의 면적과 상부 연결 배선(180)의 면적은 동일할 수 있다. 도 3은 도 2의 복수의 서브 화소(SPX) 중 임의의 제1 서브 화소(SPX1) 및 이와 인접한 영역에 대한 개략적인 단면도일 수 있다. 설명의 편의를 위하여 도 1을 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스트레쳐블 표시 장치(100)는 하부 기판(DS), 복수의 하부 연결 배선(120), 복수의 제1 기판(ST1), 복수의 연결 기판(CS), 복수의 하부 패드(130), 트랜지스터(150), 복수의 상부 패드(170), 복수의 상부 연결 배선(180) 및 LED(160)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 영역(AA)의 하부 기판(DS) 상에는 복수의 제1 기판(ST1)이 배치된다. 복수의 제1 기판(ST1)은 서로 이격되어 하부 기판(DS) 상에 배치된다. 예를 들어, 복수의 제1 기판(ST1)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기판(DS) 상에서 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 제1 기판(ST1)에는 복수의 화소(PX)를 구성하는 복수의 서브 화소(SPX)가 배치될 수 있고, 복수의 제2 기판(ST2) 중 표시 영역(AA)의 좌측에 위치한 제2 기판(ST2)에는 게이트 구동부(GD)가 실장될 수 있다. 게이트 구동부(GD)는 제1 기판(ST1) 상의 다양한 구성요소 제조 시 게이트 인 패널(Gate In Panel; GIP) 방식으로 제2 기판(ST2)에 형성될 수 있다. 이에, 복수의 제2 기판(ST2) 상에는 다양한 트랜지스터, 커패시터, 배선 등과 같은 게이트 구동부(GD)를 구성하는 다양한 회로 구성이 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 게이트 구동부(GD)는 COF(Chip on Film) 방식으로 실장될 수도 있다. 또한, 복수의 제2 기판(ST2)이 표시 영역(AA)의 우측에 위치한 비표시 영역(NA)에도 배치되고, 표시 영역(AA)의 우측에 위치한 복수의 제2 기판(ST2)에도 게이트 구동부(GD)가 실장될 수 있다.
도 1을 참조하면, 복수의 제2 기판(ST2)의 크기는 복수의 제1 기판(ST1)의 크기보다 클 수 있다. 구체적으로, 복수의 제2 기판(ST2) 각각의 크기는 복수의 제1 기판(ST1) 각각의 크기보다 클 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 제2 기판(ST2) 각각에는 게이트 구동부(GD)가 배치되고, 예를 들어, 복수의 제2 기판(ST2) 각각에는 게이트 구동부(GD)의 하나의 스테이지가 배치될 수 있다. 이에, 게이트 구동부(GD)의 하나의 스테이지를 구성하는 다양한 회로 구성이 차지하는 면적이 화소(PX)가 배치되는 제1 기판(ST1)의 면적보다 상대적으로 더 크므로, 복수의 제2 기판(ST2) 각각의 크기는 복수의 제1 기판(ST1) 각각의 크기보다 클 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 제1 기판(ST1) 사이, 복수의 제2 기판(ST2) 사이 또는 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에는 복수의 연결 기판(CS)이 배치된다. 복수의 연결 기판(CS)은 서로 인접하는 제1 기판(ST1), 서로 인접하는 제2 기판(ST2) 또는 서로 인접하는 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2)을 연결하는 기판일 수 있다. 복수의 연결 기판(CS)은 제1 기판(ST1) 또는 제2 기판(ST2)과 동일한 물질로 동시에 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 복수의 연결 기판(CS)은 평면 상에서 굴곡진 형상을 가진다. 예를 들면, 도 2에 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 2에 도시된 복수의 연결 기판(CS)의 개수 및 형상은 예시적인 것이며, 복수의 연결 기판(CS)의 개수 및 형상은 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 제1 기판(ST1) 상에 버퍼층(112)이 배치된다. 버퍼층(112)은 복수의 패드(130)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 버퍼층(112)은 하부 기판(DS) 및 복수의 제1 기판(ST1) 외부로부터의 수분(H2O) 및 산소(O2) 등의 침투로부터 스트레쳐블 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위해 복수의 제1 기판(ST1) 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.
버퍼층(112)은 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)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 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)의 형상으로 패터닝되어 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2) 상부에만 형성될 수 있다. 다시 말해서, 버퍼층(112)은 복수의 연결 기판(CS)에는 형성되지 않을 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)는 버퍼층(112)을 강성 기판인 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2)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.
게이트 절연층(113) 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. 층간 절연층(114)은 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 제1 기판(ST1)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 제1 기판(ST1) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 제1 기판(ST1)의 형상으로 패터닝되어 복수의 제1 기판(ST1) 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, 층간 절연층(114) 상에는 복수의 상부 패드(170)가 배치된다. 도면에서는 복수의 상부 패드(170)가 제1 기판(ST1) 상에 배치된 것으로 도시되었으나, 복수의 상부 패드(170)는 제2 기판(ST2) 상에도 배치될 수 있다. 복수의 상부 패드(170)는 게이트 신호, 데이터 신호, 발광 신호, 고전위 전원 신호, 저전위 전원 신호, 기준 전압 신호, 보상 신호 등의 다양한 신호 중 어느 하나를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수의 상부 패드(170)는 복수의 하부 패드(130)와 서로 다른 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 복수의 상부 패드(170)가 전달하는 신호와, 복수의 하부 패드(130)가 전달하는 신호는 서로 상이할 수 있다. 복수의 상부 패드(170)는 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 상부 패드(170)는 제1 상부 패드(171), 제2 상부 패드(172) 및 제3 상부 패드(173)를 포함한다. 예를 들어, 제1 상부 패드(171) 및 제3 상부 패드(173)는 복수의 서브 화소(SPX) 중 제1 서브 화소(SPX1)에 배치될 수 있다. 제2 상부 패드(172)는 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 제2 서브 화소(SPX2)에 배치될 수 있다. 이때, 제2 상부 패드(172)는 제2 서브 화소(SPX2) 중 제1 상부 패드(171)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 제1 상부 패드(171)와 제2 상부 패드(172)는 제1 상부 연결 배선(181)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 또한, 제3 상부 패드(173) 및 제3 상부 패드(173)와 인접한 또 다른 서브 화소(SPX)의 상부 패드는 제2 상부 연결 배선(182)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다.
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. 이에, 평탄화층(115)은 유기 절연층으로 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 평탄화층(115)은 아크릴(acryl)계 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 3을 참조하면, 평탄화층(115)은 복수의 제1 기판(ST1) 상에서 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)의 상면 및 측면을 덮도록 배치되어, 복수의 제1 기판(ST1)과 함께 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)을 둘러싼다. 구체적으로, 평탄화층(115)은 층간 절연층(114)의 상면 및 측면, 게이트 절연층(113)의 측면, 버퍼층(114)의 측면 및 복수의 제1 기판(ST1)의 상면의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
평탄화층(115)은 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)의 측면에서의 단차를 보완할 수 있고, 평탄화층(115)과 평탄화층(115)의 측면에 배치되는 연결 배선(180)의 접착 강도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(115)의 측면은 층간 절연층(112)의 및 측면, 게이트 절연층(113)의 측면 및 버퍼층(114)의 측면이 이루는 경사보다 완만한 경사를 가질 수 있다. 이에, 평탄화층(115)의 측면과 접하게 배치되는 연결 배선(180)이 완만한 경사를 가지고 배치되어, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시, 연결 배선(180)에 발생하는 응력이 저감되고, 연결 배선(180)이 크랙되거나 평탄화층(115)의 측면에서 박리되는 현상을 억제할 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, 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 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 평탄화층(115) 상에 제1 연결 패드(191) 및 제2 연결 패드(192)가 배치된다. 제1 연결 패드(191)는 후술하게 될 LED(160)와 트랜지스터(150)를 전기적으로 연결시키기 위한 전극이다. 예를 들어, 제1 연결 패드(191)는 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 LED(160)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
제2 연결 패드(192)는 LED(160)와 공통 배선(CL)을 전기적으로 연결시키기 위한 전극이다. 예를 들어, 제2 연결 패드(192)는 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 공통 배선(CL)과 LED(160)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 연결 패드(191)과 제2 연결 패드(192) 상에는 LED(160)가 배치된다. LED(160)는 n형층(161), 활성층(162), p형층(163), n전극(164) 및 p전극(165)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)의 LED(160)는 한쪽 면에 n전극(164)과 p전극(165)이 형성되는 플립 칩(filp-chip)의 구조를 가진다.
n형층(161)은 질화갈륨(GaN)에 n형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. n형층(161)은 발광될 수 있는 물질로 이루어지는 별도의 베이스 기판 상에 배치될 수도 있다.
n형층(161) 상에는 활성층(162)이 배치된다. 활성층(162)은 LED(160)에서 빛을 발하는 발광층으로, 질화물 반도체, 예를 들어, 인듐질화갈륨(InGaN)으로 이루어질 수 있다. 활성층(162) 상에는 p형층(163)이 배치된다. p형층(163)은 질화갈륨(GaN)에 p형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED(160)는, 이상에서 설명한 바와 같이, n형층(161), 활성층(162) 및 p형층(163)을 차례대로 적층한 후, 소정 부분을 식각한 후, n전극(164)과 p전극(165)을 형성하는 방식으로 제조된다. 이때, 소정 부분은 n전극(164)과 p전극(165)을 이격시키기 위한 공간으로, n형층(161)의 일부가 노출되도록 소정 부분이 식각된다. 다시 말해, n전극(164)과 p전극(165)이 배치될 LED(160)의 면은 평탄화된 면이 아닌 서로 다른 높이 레벨을 가질 수 있다.
이와 같이, 식각된 영역, 다시 말해, 식각 공정으로 노출된 n형층(161) 상에는 n전극(164)이 배치된다. n전극(164)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 식각되지 않은 영역, 다시 말해, p형층(163) 상에는 p전극(165)이 배치된다. p전극(165)도 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, n전극(164)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
접착층(AD)은 제1 연결 패드(191) 및 제2 연결 패드(192)의 상면과 제1 연결 패드(191) 및 제2 연결 패드(192) 사이에 배치되어, LED(160)가 제1 연결 패드(191)와 제2 연결 패드(192) 상에 접착될 수 있다. 이때, n전극(164)은 제2 연결 패드(192) 상에 배치되고, p전극(165)은 제1 연결 패드(191) 상에 배치될 수 있다.
접착층(AD)은 절연성 베이스 부재에 도전볼이 분산된 도전성 접착층일 수 있다. 이에, 접착층(AD)에 열 또는 압력이 가해지는 경우, 열 또는 압력이 가해진 부분에서 도전볼이 전기적으로 연결되어 도전 특성을 갖고, 가압되지 않은 영역은 절연 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, n전극(164)은 접착층(AD)를 통해 제2 연결 배선(182)과 전기적으로 연결되고, p전극(165)은 접착층(AD)를 통해 제1 연결 배선(181)과 전기적으로 연결된다. 즉, 접착층(AD)을 제1 연결 패드(191)와 제2 연결 패드(192) 상에 잉크젯 등의 방식으로 도포한 후, LED(160)를 접착층(AD) 상에 전사하고, LED(160)를 가압하고 열을 가하는 방식으로 제1 연결 패드(191)와 p전극(165) 및 제2 연결 패드(192)와 n전극(164)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 다만, n전극(164)과 제2 연결 패드(192) 사이에 배치된 접착층(AD)의 부분 및 p전극(165)과 제1 연결 패드(191) 사이에 배치된 접착층(AD)의 부분을 제외한 다른 접착층(AD)의 부분은 절연 특성을 가진다. 한편, 접착층(AD)은 분리된 형태로 제1 연결 패드(191)와 제2 연결 패드(192) 각각에 배치될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)는 트랜지스터(150)가 배치된 하부 기판(DS) 상에 LED(160)가 배치되는 구조를 가짐으로써, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 온(on)되면 제1 연결 패드(191)와 제2 연결 패드(192) 각각에 인가되는 서로 상이한 전압 레벨이 각각 n전극(164)과 p전극(165)으로 전달되어 LED(160)가 발광된다.
한편, 도 3에서는 뱅크가 사용되지 않는 것으로 도시되었으나, 제1 연결 패드(191), 제2 연결 패드(192), 연결 배선(180) 및 평탄화층(115) 상에 뱅크가 형성될 수도 있다. 뱅크는 LED(160)의 일측 및 타측에 배치되어 인접하는 서브 화소(SPX)를 구분할 수 있다. 뱅크는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 뱅크는 블랙 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 뱅크는 블랙 물질을 포함함으로써 표시 영역(AA)을 통해 시인될 수 있는 배선들을 가리는 역할을 한다. 뱅크는, 예를 들어, 투명한 카본(carbon) 계열의 혼합물로 이루어질 수 있고, 구체적으로 카본 블랙(carbon black)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 뱅크는 투명한 절연 물질로 이루어질 수도 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, LED(160) 및 하부 기판(DS) 상에는 상부 기판(US)이 배치된다. 상부 기판(US)은 상부 기판(US)의 아래에 배치되는 다양한 구성요소들을 지지하는 기판이다. 구체적으로, 상부 기판(US)은 상부 기판(US)을 구성하는 물질을 하부 기판(DS) 상에 코팅한 후 경화시키는 방식으로 형성하여, 하부 기판(DS), 제1 기판(ST1), 제2 기판(ST2) 및 연결 기판(CS)에 접하도록 배치될 수 있다.
상부 기판(US)은 플렉서블 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 상부 기판(US)은 플렉서블 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(US)의 두께는 10㎛ 내지 1mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상부 기판(US)은 하부 기판(DS)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(US)은 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(US)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 상부 기판(US) 상에는 편광층이 배치될 수도 있다. 편광층은 스트레쳐블 표시 장치(100)의 외부로부터 입사되는 광을 편광시켜, 외광 반사를 감소시키는 기능을 할 수 있다. 또한, 편광층이 아닌 다른 광학 필름 등이 상부 기판(US) 상에 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 연결 기판(CS)의 하부 및 상부에는 각각 복수의 하부 연결 배선(120) 및 복수의 상부 연결 배선(180)이 배치된다. 서로 중첩하는 복수의 연결 기판(CS), 복수의 하부 연결 배선(120) 및 복수의 상부 연결 배선(180)은 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 복수의 하부 연결 배선(120)과 복수의 상부 연결 배선(180)은 서로 다른 전기적 신호를 전달할 수 있다. 한편, 복수의 연결 기판(CS)의 두께는 6㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 이에, 복수의 연결 기판(CS)의 상하부에 각각 배치되는 복수의 하부 연결 배선(120)과 복수의 상부 연결 배선(180)이 서로 다른 전기적 신호를 전달하더라도, 복수의 하부 연결 배선(120)과 복수의 상부 연결 배선(180) 사이의 간섭은 최소화될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 기판(DS) 상에는 복수의 하부 연결 배선(120)이 배치된다. 복수의 하부 연결 배선(120)은 서로 인접한 복수의 하부 패드(130)를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 복수의 하부 연결 배선(120)은 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등과 같은 다양한 배선 중 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 하부 연결 배선(120)은 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 사이에 배치되어, 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 복수의 하부 연결 배선(120)은 서로 인접한 2개의 제2 기판(ST2) 및 서로 인접한 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수도 있다.
복수의 하부 연결 배선(120)은 하부 기판(DS)과 복수의 제1 기판(ST1) 사이 및 하부 기판(DS)과 복수의 연결 기판(CS) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 하부 연결 배선(120)은 하부 기판(DS)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에도 배치될 수 있다. 복수의 하부 연결 배선(120)은 상부 연결 배선(180)과 동일한 형상으로 상부 연결 배선(180)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 특히, 연결 기판(CS)과 대응되는 영역에서, 복수의 하부 연결 배선(120), 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 상부 연결 배선(180)은 동일한 형상으로 형성되어 서로 중첩될 수 있다. 즉, 복수의 하부 연결 배선(120)은 복수의 연결 기판(CS) 하부에서 복수의 연결 기판(CS)과 동일하게 굴곡진 형상을 가질 수 있다.
복수의 하부 연결 배선(120)은 제1 하부 연결 배선(121) 및 제2 하부 연결 배선(122)을 포함한다. 제1 하부 연결 배선(121) 및 제2 하부 연결 배선(122)은 복수의 제1 기판(ST1) 사이, 복수의 제2 기판(ST2) 사이 또는 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 하부 연결 배선(121)은 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 하부 연결 배선(122)은 제1 서브 화소(SPX1)와, 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 다른 서브 화소(SPX) 사이에 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 제1 하부 연결 배선(121)은 복수의 하부 연결 배선(120) 중 X 축 방향으로 연장되는 배선을 의미하고, 제2 하부 연결 배선(122)은 복수의 하부 연결 배선(120) 중 Y 축 방향으로 연장되는 배선을 의미할 수 있다. 제1 하부 연결 배선(121)과 제2 하부 연결 배선(122)은 서로 다른 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 하부 연결 배선(121)이 전달하는 신호와, 제2 하부 연결 배선(122)이 전달하는 신호는 서로 상이할 수 있다.
복수의 하부 연결 배선(120)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) 등과 같은 금속 재질의 적층 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 복수의 제1 기판(ST1) 상에는 복수의 하부 패드(130)가 배치된다. 또한, 복수의 제2 기판(ST2) 상에도 복수의 하부 패드(130)가 배치될 수도 있다. 복수의 하부 패드(130)는 게이트 신호, 데이터 신호, 발광 신호, 고전위 전원 신호, 저전위 전원 신호, 기준 전압 신호, 보상 신호 등의 다양한 신호 중 어느 하나를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 하부 패드(130)는 제1 하부 패드(131), 제2 하부 패드(132) 및 제3 하부 패드(133)를 포함한다. 예를 들어, 제1 하부 패드(131) 및 제3 하부 패드(133)는 복수의 서브 화소(SPX) 중 제1 서브 화소(SPX1)에 배치될 수 있다. 제2 하부 패드(132)는 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 제2 서브 화소(SPX2)에 배치될 수 있다. 이때, 제2 하부 패드(132)는 제2 서브 화소(SPX2) 중 제1 하부 패드(131)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 제1 하부 패드(131)와 제2 하부 패드(132)는 제1 하부 연결 배선(121)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 또한, 제3 하부 패드(133) 및 제3 하부 패드(133)와 인접한 또 다른 서브 화소(SPX)의 하부 패드는 제2 하부 연결 배선(122)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 이때, 하부 패드(130)와 하부 연결 배선(120)은 제1 기판(ST1)에 형성된 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
하부 패드(130)는 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.
도 2 및 도 3을 참조하면, 평탄화층(115) 및 복수의 연결 기판(CS) 상에는 복수의 상부 연결 배선(180)이 배치된다. 복수의 상부 연결 배선(180)은 서로 인접한 복수의 상부 패드(170)를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 이때, 상부 연결 배선(180)과 상부 패드(170)는 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다. 복수의 상부 연결 배선(180)은 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등과 같은 다양한 배선 중 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 상부 연결 배선(180)은 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 사이에 배치되어, 2개의 제1 기판(ST1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 복수의 상부 연결 배선(180)은 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 및 서로 인접한 2개의 제2 기판(ST2)을 연결하는 연결 기판(CS) 상에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 상부 연결 배선(180)은 서로 인접한 2개의 제2 기판(ST2) 및 서로 인접한 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수도 있다.
연결 기판(CS)과 대응되는 영역에서, 복수의 상부 연결 배선(180)은 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 하부 연결 배선(120)과 동일한 형상으로 형성되어 서로 중첩될 수 있다. 즉, 복수의 상부 연결 배선(180)은 복수의 연결 기판(CS) 상부에서 복수의 연결 기판(CS)과 동일하게 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 이때, 복수의 상부 연결 배선(180)은 복수의 하부 연결 배선(120)과 서로 다른 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 복수의 상부 연결 배선(180)이 전달하는 신호와, 복수의 하부 연결 배선(120)이 전달하는 신호는 서로 상이할 수 있다.
복수의 상부 연결 배선(180)은 제1 상부 연결 배선(181) 및 제2 상부 연결 배선(182)을 포함한다. 제1 상부 연결 배선(181) 및 제2 상부 연결 배선(182)은 복수의 제1 기판(ST1) 사이, 복수의 제2 기판(ST2) 사이 또는 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 연결 배선(181)은 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 상부 연결 배선(182)은 제1 서브 화소(SPX1)와, 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 다른 서브 화소(SPX) 사이에 배치될 수 있다.
제1 상부 연결 배선(181)은 제1 기판(ST1) 상에 배치된 평탄화층(115)의 상면 및 측면과 접하며 연결 기판(CS)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 상부 연결 배선(182)은 제1 기판(ST1) 상에 배치된 평탄화층(115)의 상면 및 측면과 접하며 연결 기판(CS)의 상면으로 연장되어 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 제1 상부 연결 배선(181)은 복수의 상부 연결 배선(180) 중 X 축 방향으로 연장되는 배선을 의미하고, 제2 상부 연결 배선(182)은 복수의 상부 연결 배선(180) 중 Y 축 방향으로 연장되는 배선을 의미할 수 있다. 제1 상부 연결 배선(181)과 제2 상부 연결 배선(182)은 서로 다른 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 상부 연결 배선(181)이 전달하는 신호와, 제2 상부 연결 배선(182)이 전달하는 신호는 서로 상이할 수 있다.
복수의 상부 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) 등과 같은 금속 재질의 적층 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치는 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등과 같은 다양한 신호 배선을 포함한다. 일반적인 표시 장치의 경우, 다양한 신호 배선은 복수의 서브 화소 사이에서 직선 형상으로 연장되어 배치되며, 하나의 신호 배선에 복수의 서브 화소가 연결된다. 이에, 일반적인 표시 장치의 경우, 다양한 신호 배선은 기판 상에서 끊김 없이 표시 장치의 일 측에서 타 측으로 연장한다.
이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)의 경우, 일반적인 표시 장치에서 사용되는 것으로 볼 수 있는 직선 형상의 신호 배선은 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2) 상에만 배치된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서 직선 형상의 신호 배선은 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2) 상에만 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 제1 기판(ST1) 또는 제2 기판(ST2) 상에서의 불연속적인 배선들을 연결하기 위해, 서로 인접하는 기판들(ST1, ST2) 상의 하부 패드(130) 및 상부 패드(170)가 하부 연결 배선(120) 및 상부 연결 배선(180)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 하부 연결 배선(120) 및 상부 연결 배선(180)은 인접하는 2개의 제1 기판(ST1), 2개의 제2 기판(ST2) 및 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2) 상의 하부 패드(130) 및 상부 패드(170)를 전기적으로 연결한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)는 복수의 하부 연결 배선(120) 및 복수의 상부 연결 배선(180)에 의하여 복수의 제1 기판(ST1) 및 복수의 제2 기판(ST2) 상의 직선 형상의 신호 배선들이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제1 기판(ST1) 상에는 게이트 배선이 배치될 수 있고, 게이트 배선의 양 끝단에는 게이트 패드가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 패드(171)는 제1 서브 화소(SPX1)의 게이트 배선의 양 끝단에 배치된 게이트 패드 중 하나일 수 있다. 제2 상부 패드(172)는 제2 서브 화소(SPX2)의 게이트 배선의 양 끝단에 배치된 게이트 패드 중 하나일 수 있다. 제1 상부 연결 배선(181)은 게이트 배선으로 기능할 수 있다. 그리고 X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제1 기판(ST1) 상의 제1 상부 패드(171) 및 제2 상부 패드(172)는 연결 기판(CS) 상의 제1 상부 연결 배선(181)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에, 복수의 제1 기판(ST1) 상에 배치된 게이트 배선과 연결 기판(CS) 상에 배치된 제1 상부 연결 배선(181)이 하나의 게이트 배선으로 기능할 수 있다. 따라서, 제1 상부 패드(171), 제2 상부 패드(172), 제1 상부 연결 배선(181) 및 복수의 제1 기판(ST1) 상에 각각 배치된 게이트 배선을 통해 하나의 게이트 신호가 복수의 서브 화소(SPX)의 게이트 전극(151)으로 전달될 수 있다.
또한, Y축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제1 기판(ST1) 상에는 데이터 배선이 배치될 수 있고, 데이터 배선의 양 끝단에는 데이터 패드가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 상부 패드(173)는 제1 서브 화소(SPX1)의 데이터 배선의 양 끝단에 배치된 데이터 패드 중 하나일 수 있다. 제2 상부 연결 배선(182)은 데이터 배선으로 기능할 수 있다. 그리고 Y축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제1 기판(ST1) 상의 제3 상부 패드(173) 및 또 다른 상부 패드는 연결 기판(CS) 상의 제2 상부 연결 배선(182)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에, 복수의 제1 기판(ST1) 상에 배치된 데이터 배선과 연결 기판(CS) 상에 배치된 제2 상부 연결 배선(182)이 하나의 데이터 배선으로 기능할 수 있다. 따라서, 제3 상부 패드(173), 또 다른 상부 패드, 제2 상부 연결 배선(182) 및 복수의 제1 기판(ST1) 상에 각각 배치된 데이터 배선을 통해 하나의 데이터 신호가 복수의 서브 화소(SPX)에 전달될 수 있다.
즉, 복수의 서브 화소(SPX)에 배치된 특정 신호 배선의 양끝단에는 상부 패드(170) 또는 하부 패드(130)가 배치될 수 있다. 그리고 서로 인접한 2개의 서브 화소(SPX) 사이의 2개의 상부 패드(170) 또는 2개의 하부 패드(130)는 상부 배선(180) 또는 하부 배선(120)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 서브 화소(SPX) 각각에 배치된 신호 배선들은 상부 패드(170)와 상부 배선(180) 또는 하부 패드(130)와 하부 배선(120)에 의하여 하나의 신호 배선으로 기능할 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 X축 방향 또는 Y축 방향으로 연장하는 모든 다양한 배선, 예를 들어, 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등은 상부 연결 배선(180) 및 하부 연결 배선(120)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상부 연결 배선(180) 및 하부 연결 배선(120)은 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2) 상의 패드들을 서로 연결하거나, Y축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(ST2) 상의 패드 중 나란히 배치된 2개의 제2 기판(ST2) 상의 패드들을 서로 연결하는 배선을 더 포함할 수도 있다.
스트레쳐블 표시 장치는 그 형상이 자유롭게 변경될 수 있도록 서로 인접한 복수의 제1 기판(ST1) 사이, 복수의 제2 기판(ST2) 사이 또는 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2) 사이를 연결하는 연결 기판(CS)과 연결 배선을 굴곡진 형상으로 형성할 수 있다. 즉, 서로 이격된 복수의 화소(PX)는 굴곡진 형상의 연결 배선에 의하여 연결될 수 있다. 다만, 연결 배선이 굴곡진 형상을 가짐으로써, 스트레쳐블 표시 장치에서 연결 배선 하나가 차지하는 면적이 커질 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치에 형성될 수 있는 연결 배선의 공간이 제한적일 수 있다. 또한, 스트레쳐블 표시 장치에 형성할 수 있는 연결 배선의 수가 한정적이므로, 연결 배선의 개수가 제한적이다. 따라서, 화질 개선을 위한 추가적인 신호를 제공하기 위한 연결 배선을 추가하는 것이 용이하지 않으므로, 스트레쳐블 표시 장치의 품질을 개선하는데 어려움이 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 제1 기판(ST1), 제2 기판(ST2) 및 연결 기판(CS)의 상하부에 연결 배선을 배치할 수 있다. 즉, 연결 기판(CS)의 하부에 하부 연결 배선(120)을 배치하고, 연결 기판(CS) 상부에 상부 연결 배선(180)을 배치할 수 있다. 따라서, 연결 기판(CS)에 의하여 연결되는 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1), 2개의 제2 기판(ST2) 및 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2)의 다양한 신호 배선은 하부 연결 배선(120) 및 상부 연결 배선(180)에 의하여 연결될 수 있다. 따라서, 연결 배선의 공간 제한을 개선하여 스트레쳐블 표시 장치(100)에 보다 많은 신호 배선을 배치할 수 있다.
특히, 스트레쳐블 표시 장치(100)에 형성되는 신호 배선의 수가 증가됨에 따라, 보상 신호 배선과 같은 추가적인 신호 배선의 배치가 가능할 수 있다. 따라서, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 화질을 개선하여 스트레쳐블 표시 장치(100)의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 하부 연결 배선(120) 상에 연결 기판(CS)이 배치되고, 연결 기판(CS) 상에 상부 연결 배선(180)이 배치될 수 있다. 이때, 하부 연결 배선(120), 연결 기판(CS) 및 상부 연결 배선(180)은 서로 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 하부 연결 배선(120), 연결 기판(CS) 및 상부 연결 배선(180)은 서로 중첩될 수 있고, 예를 들어, 완전히 중첩할 수 있다. 따라서, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시, 연결 배선(120, 180)에 가해지는 응력이 최소화될 수 있다.
구체적으로, 연결 배선(120, 180) 및 연결 기판(CS)이 서로 중첩되지 않을 경우, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시, 연신되는 영역이 보다 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 연결 배선(120, 180) 및 연결 기판(CS)이 서로 중첩될 경우, 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 사이의 연결 영역은 3개일 수 있다. 그러나, 연결 배선(120, 180) 및 연결 기판(CS)이 서로 중첩되지 않을 경우, 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 사이의 연결 영역의 개수는 3개보다 많아질 수 있다. 이에, 연결 배선(120, 180) 및 연결 기판(CS)이 서로 중첩되지 않을 경우, 스트레쳐블 표시 장치(100)를 연신할 때 가해지는 응력이 증가할 수 있다. 이에, 원하는 연신율로 스트레쳐블 표시 장치(100)를 연신하는 과정에서 증가된 응력에 의해 스트레쳐블 표시 장치(100)에 크랙이 발생하여 신뢰성이 저하될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(100)에서는 하부 연결 배선(120), 연결 기판(CS) 및 상부 연결 배선(180)이 서로 동일한 형상으로 중첩되도록 형성될 수 있다. 따라서, 스트레쳐블 표시 장치(100)의 연신 시, 스트레쳐블 표시 장치(100)에 가해지는 응력이 최소화되어 스트레쳐블 표시 장치(100)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 4의 스트레쳐블 표시 장치(400)는 도 1 내지 도 3의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 하부 패드(430)를 제외하면 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
복수의 하부 연결 배선(120)은 하부 기판(DS) 상에 배치된다. 복수의 하부 연결 배선(120)은 서로 인접한 복수의 하부 패드(430)를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 복수의 하부 연결 배선(120)은 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등과 같은 다양한 배선 중 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 하부 패드(430)는 복수의 제1 기판(ST1) 상에 배치된다. 또한, 복수의 하부 패드(430)는 복수의 제2 기판(ST2) 상에도 배치될 수도 있다. 복수의 하부 패드(430)는 게이트 신호, 데이터 신호, 발광 신호, 고전위 전원 신호, 저전위 전원 신호, 기준 전압 신호, 보상 신호 등의 다양한 신호 중 어느 하나를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 하부 패드(430)는 제1 하부 패드(431), 제2 하부 패드(432) 및 제3 하부 패드(433)를 포함한다. 예를 들어, 제1 하부 패드(431) 및 제3 하부 패드(433)는 복수의 서브 화소(SPX) 중 제1 서브 화소(SPX1)에 배치될 수 있다. 제2 하부 패드(432)는 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 제2 서브 화소(SPX2)에 배치될 수 있다. 이때, 제2 하부 패드(432)는 제2 서브 화소(SPX2) 중 제1 하부 패드(431)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 제1 하부 패드(431)와 제2 하부 패드(432)는 제1 하부 연결 배선(121)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 또한, 제3 하부 패드(433) 및 제3 하부 패드(433)와 인접한 또 다른 서브 화소(SPX)의 하부 패드는 제2 하부 연결 배선(122)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 이때, 하부 패드(430)와 하부 연결 배선(120)은 제1 기판(ST1)에 형성된 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
복수의 하부 패드(430)는 버퍼층(112)의 내측에 배치된다. 버퍼층(112)은 복수의 하부 패드(430)를 완전히 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 버퍼층(112)은 복수의 하부 패드(430)의 상면 및 측면을 모두 감싸도록 배치될 수 있다. 버퍼층(112) 상에는 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)이 배치되고, 평탄화층(115)이 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)을 덮도록 배치될 수 있다. 이에, 복수의 하부 패드(430)는 버퍼층(112) 및 평탄화층(114)에 의하여 외부 환경으로부터 차단될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(400)에서는 하부 패드(430)가 버퍼층(112)에 의하여 완전히 감싸지도록 배치될 수 있다. 따라서, 외부로부터 침투될 수 있는 수분 및 산소 등의 이물질로부터 복수의 하부 패드(430)가 보호될 수 있다. 즉, 복수의 하부 패드(430)의 손상이 방지되고, 스트레쳐블 표시 장치(400)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 하나의 서브 화소에 대한 개략적인 단면도이다. 도 5의 스트레쳐블 표시 장치(500)는 도 1 내지 도 3의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 하부 연결 배선(520), 하부 패드(530), 상부 패드(570) 및 상부 연결 배선(580)을 제외하면 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
복수의 하부 연결 배선(520)은 하부 기판(DS) 상에 배치된다. 복수의 하부 연결 배선(520)은 서로 인접한 복수의 하부 패드(530)를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 복수의 하부 연결 배선(520)은 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등과 같은 다양한 배선 중 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 하부 연결 배선(520)은 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 사이에 배치되어, 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 복수의 하부 연결 배선(520)은 서로 인접한 2개의 제2 기판(ST2) 및 서로 인접한 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수도 있다.
복수의 하부 연결 배선(520)은 하부 기판(DS)과 복수의 제1 기판(ST1) 사이 및 하부 기판(DS)과 복수의 연결 기판(CS) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 하부 연결 배선(520)은 하부 기판(DS)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에도 배치될 수 있다. 연결 기판(CS)과 대응되는 영역에서, 복수의 하부 연결 배선(520), 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 상부 연결 배선(580)은 동일한 형상으로 형성되어 서로 중첩될 수 있다. 즉, 복수의 하부 연결 배선(520)은 복수의 연결 기판(CS) 하부에서 복수의 연결 기판(CS)과 동일하게 굴곡진 형상을 가질 수 있다.
복수의 하부 연결 배선(520)은 제1 하부 연결 배선(521) 및 제2 하부 연결 배선(522)을 포함한다. 제1 하부 연결 배선(521) 및 제2 하부 연결 배선(522)은 복수의 제1 기판(ST1) 사이, 복수의 제2 기판(ST2) 사이 또는 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 하부 연결 배선(521)은 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 하부 연결 배선(522)은 제1 서브 화소(SPX1)와, 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 다른 서브 화소(SPX) 사이에 배치될 수 있다.
제1 하부 연결 배선(521)은 복수의 하부 연결 배선(520) 중 X 축 방향으로 연장되는 배선을 의미하고, 제2 하부 연결 배선(522)은 복수의 하부 연결 배선(520) 중 Y 축 방향으로 연장되는 배선을 의미할 수 있다. 제1 하부 연결 배선(521)과 제2 하부 연결 배선(522)은 서로 다른 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 하부 연결 배선(521)이 전달하는 신호와, 제2 하부 연결 배선(522)이 전달하는 신호는 서로 상이할 수 있다.
복수의 하부 패드(530)는 복수의 제1 기판(ST1) 상에 배치된다. 또한, 복수의 하부 패드(530)는 복수의 제2 기판(ST2) 상에도 배치될 수도 있다. 복수의 하부 패드(530)는 게이트 신호, 데이터 신호, 발광 신호, 고전위 전원 신호, 저전위 전원 신호, 기준 전압 신호, 보상 신호 등의 다양한 신호 중 어느 하나를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 하부 패드(530)는 제1 하부 패드(531), 제2 하부 패드(532) 및 제3 하부 패드(533)를 포함한다. 예를 들어, 제1 하부 패드(531) 및 제3 하부 패드(533)는 복수의 서브 화소(SPX) 중 제1 서브 화소(SPX1)에 배치될 수 있다. 제2 하부 패드(532)는 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 제2 서브 화소(SPX2)에 배치될 수 있다. 이때, 제2 하부 패드(532)는 제2 서브 화소(SPX2) 중 제1 하부 패드(531)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 제1 하부 패드(531)와 제2 하부 패드(532)는 제1 하부 연결 배선(521)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 또한, 제3 하부 패드(533) 및 제3 하부 패드(533)와 인접한 또 다른 서브 화소(SPX)의 하부 패드는 제2 하부 연결 배선(522)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 이때, 하부 패드(530)와 하부 연결 배선(520)은 제1 기판(ST1)에 형성된 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
복수의 상부 패드(570)는 층간 절연층(114) 상에 배치된다. 도면에서는 복수의 상부 패드(570)가 제1 기판(ST1) 상에 배치된 것으로 도시되었으나, 복수의 상부 패드(570)는 제2 기판(ST2) 상에도 배치될 수 있다. 복수의 상부 패드(570)는 게이트 신호, 데이터 신호, 발광 신호, 고전위 전원 신호, 저전위 전원 신호, 기준 전압 신호, 보상 신호 등의 다양한 신호 중 어느 하나를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 상부 패드(570)는 제1 상부 패드(571), 제2 상부 패드(572) 및 제3 상부 패드(573)를 포함한다. 예를 들어, 제1 상부 패드(571) 및 제3 상부 패드(573)는 복수의 서브 화소(SPX) 중 제1 서브 화소(SPX1)에 배치될 수 있다. 제2 상부 패드(572)는 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 제2 서브 화소(SPX2)에 배치될 수 있다. 이때, 제2 상부 패드(572)는 제2 서브 화소(SPX2) 중 제1 상부 패드(571)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 제1 상부 패드(571)와 제2 상부 패드(572)는 제1 상부 연결 배선(581)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다. 또한, 제3 상부 패드(573) 및 제3 상부 패드(573)와 인접한 또 다른 서브 화소(SPX)의 상부 패드는 제2 상부 연결 배선(582)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다.
복수의 상부 패드(570)는 복수의 하부 패드(530)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 상부 패드(570) 각각은 복수의 상부 패드(570)와 대응되도록 하부에 배치된 복수의 하부 패드(530) 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 패드(571)는 제1 하부 패드(531)와 연결되고, 제2 상부 패드(572)는 제2 하부 패드(532)와 연결되고, 제3 상부 패드(573)는 제3 하부 패드(533)와 연결될 수 있다. 복수의 상부 패드(570)와 복수의 하부 패드(530)는 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)을 관통하는 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
복수의 상부 연결 배선(580)은 평탄화층(115) 및 복수의 연결 기판(CS) 상에 배치된다. 복수의 상부 연결 배선(580)은 서로 인접한 복수의 상부 패드(570)를 전기적으로 연결하는 배선을 의미한다. 이때, 상부 연결 배선(580)과 상부 패드(570)는 평탄화층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다. 복수의 상부 연결 배선(580)은 게이트 배선, 데이터 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선, 보상 신호 배선 등과 같은 다양한 배선 중 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 상부 연결 배선(580)은 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 사이에 배치되어, 2개의 제1 기판(ST1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 복수의 상부 연결 배선(580)은 서로 인접한 2개의 제1 기판(ST1) 및 서로 인접한 2개의 제2 기판(ST2)을 연결하는 연결 기판(CS) 상에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 상부 연결 배선(580)은 서로 인접한 2개의 제2 기판(ST2) 및 서로 인접한 제1 기판(ST1)과 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수도 있다.
연결 기판(CS)과 대응되는 영역에서, 복수의 상부 연결 배선(580)은 복수의 연결 기판(CS) 및 복수의 하부 연결 배선(520)과 동일한 형상으로 형성되어 서로 중첩될 수 있다. 즉, 복수의 상부 연결 배선(580)은 복수의 연결 기판(CS) 상부에서 복수의 연결 기판(CS)과 동일하게 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 이때, 복수의 상부 연결 배선(580)은 복수의 하부 연결 배선(520)과 동일한 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 복수의 상부 연결 배선(580)이 전달하는 신호와, 복수의 하부 연결 배선(520)이 전달하는 신호는 서로 동일할 수 있다.
복수의 상부 연결 배선(580)은 제1 상부 연결 배선(581) 및 제2 상부 연결 배선(582)을 포함한다. 제1 상부 연결 배선(581) 및 제2 상부 연결 배선(582)은 복수의 제1 기판(ST1) 사이, 복수의 제2 기판(ST2) 사이 또는 복수의 제1 기판(ST1)과 복수의 제2 기판(ST2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 연결 배선(581)은 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 상부 연결 배선(582)은 제1 서브 화소(SPX1)와, 제1 서브 화소(SPX1)와 인접한 다른 서브 화소(SPX) 사이에 배치될 수 있다.
제1 상부 연결 배선(581)은 복수의 상부 연결 배선(580) 중 X 축 방향으로 연장되는 배선을 의미하고, 제2 상부 연결 배선(582)은 복수의 상부 연결 배선(580) 중 Y 축 방향으로 연장되는 배선을 의미할 수 있다. 제1 상부 연결 배선(581)과 제2 상부 연결 배선(582)은 서로 다른 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 상부 연결 배선(581)이 전달하는 신호와, 제2 상부 연결 배선(582)이 전달하는 신호는 서로 상이할 수 있다.
스트레쳐블 표시 장치(500) 연신 시 발생하는 크랙을 방지하기 위해, 복수의 상부 연결 배선(580) 및 복수의 하부 연결 배선(520)은 굴곡진 형상을 가질 수 있고, 예를 들면, 사인파 형상을 가질 수 있다. 따라서 복수의 상부 연결 배선(580) 및 복수의 하부 연결 배선(520)이 직선 형상을 갖는 경우와 비교하여 굴곡진 형상을 갖는 경우 배선 저항이 증가할 수 있다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(500)에서는 복수의 상부 연결 배선(580) 및 복수의 상부 연결 배선(580) 각각과 중첩되는 복수의 하부 연결 배선(520)이 동일한 전기적 신호를 전달할 수 있다. 즉, 서로 대응되는 상부 연결 배선(580)과 하부 연결 배선(520)은 병렬 연결될 수 있다.
구체적으로, 복수의 상부 패드(570)와 복수의 하부 패드(530) 중 서로 중첩하는 상부 패드(570)와 하부 패드(530)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 서로 중첩하는 상부 패드(570)와 하부 패드(530)에 전기적으로 연결되는 서로 중첩하는 상부 연결 배선(580)과 하부 연결 배선(520)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상부 연결 배선(580)과 하부 연결 배선(520)은 서로 중첩하는 상부 패드(570)와 하부 패드(530)에 의하여 병렬 연결될 수 있다. 따라서, 동일한 전기적 신호가 상부 연결 배선(580) 및 하부 연결 배선(520)을 통해 2개의 경로로 전달되므로, 상부 연결 배선(580) 및 하부 연결 배선(520)의 저항이 감소될 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(500)에서는 상부 연결 배선(580) 및 하부 연결 배선(520)의 저항 특성이 향상되어 소비 전력 및 표시 품질이 개선될 수 있다.
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 1 내지 도 3의 스트레쳐블 표시 장치(100)와 비교하여, 유기 발광 소자(660) 및 뱅크(616)를 제외하면 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 유기 발광 소자(660)는 복수의 서브 화소(SPX) 각각에 대응되도록 배치되고, 특정 파장대를 가지는 광을 발광하는 구성요소이다. 즉, 유기 발광 소자(660)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(660)가 백색 유기 발광 소자인 경우, 스트레쳐블 표시 장치(600)는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(660)는 애노드(661), 유기 발광층(662) 및 캐소드(663)를 포함한다. 구체적으로, 애노드(661)는 평탄화층(115) 상에 배치된다. 애노드(661)는 유기 발광층(662)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(661)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. 또한 스트레쳐블 표시 장치(600)가 탑 에미션(top emission) 방식으로 구현되는 경우, 애노드(661)는 반사판을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
애노드(661)는 서브 화소(SPX) 별로 이격되어 배치되어 평탄화층(115)의 컨택홀을 통해 트랜지스터(150)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 6에서 애노드(661)는 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시되었으나, 소스 전극(153)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
애노드(661), 연결 배선(180) 및 평탄화층(115) 상에 뱅크(616)가 형성된다. 뱅크(616)는 인접하는 서브 화소(SPX)를 구분하는 구성요소이다. 뱅크(616)는 인접하는 애노드(661)의 양측의 적어도 일부를 덮도록 배치되어 애노드(661)의 상면 일부를 노출시킨다. 뱅크(616)는 애노드(661)의 모서리에 전류가 집중됨으로 인해 애노드(661)의 측면 방향으로 광이 발광하게 되어, 의도하지 않은 서브 화소(SPX)가 발광하거나 혼색되는 문제점을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 뱅크(616)는 아크릴(acryl)계 수지, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지, 또는 폴리이미드로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
애노드(661) 상에 유기 발광층(662)이 배치된다. 유기 발광층(662)은 광을 발광하도록 구성된다. 유기 발광층(662)은 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
유기 발광층(662)은 하나의 발광층으로 구성될 수 있다. 또는, 유기 발광층(662)은 전하 생성층을 사이에 두고 적층되어 있는 복수의 발광층이 적층된 스택(stack) 구조를 가질 수 있다. 그리고, 유기 발광층(662)은 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 저지층, 전자 저지층, 정공 주입층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나의 유기층을 더 포함할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 캐소드(663)는 유기 발광층(662) 상에 배치된다. 캐소드(663)는 유기 발광층(662)으로 전자를 공급한다. 캐소드(663)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(663)는 금속 물질로 이루어질 수도 있다.
캐소드(663)는 복수의 제1 기판(ST1) 각각과 중첩되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 즉, 캐소드(663)는 복수의 제1 기판(ST1)과 중첩되는 영역에만 형성되며, 복수의 제1 기판(ST1) 사이의 영역에는 형성되지 않도록 배치될 수 있다. 캐소드(663)는 투명 도전성 산화물, 금속 물질 등과 같은 물질로 이루어지므로, 캐소드(663)가 복수의 제1 기판(ST1) 사이의 영역에도 형성되는 경우, 스트레쳐블 표시 장치(600)를 신축하는 과정에서 캐소드(663)가 손상될 수도 있다. 이에, 캐소드(663)는 평면 상에서 복수의 제1 기판(ST1) 각각에 대응되도록 형성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 캐소드(663)는 복수의 제1 기판(ST1)과 중첩되는 영역에서 연결 배선(180)이 배치된 영역과 중첩하지 않는 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
일반적인 유기 발광 표시 장치와는 상이하게, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(600)에서는 캐소드(663)가 복수의 제1 기판(ST1)과 대응하도록 패터닝되어 형성된다. 따라서, 복수의 제1 기판(ST1) 상에 배치된 캐소드(663) 각각은 연결 배선(180)을 통해 저전위 전원을 독립적으로 공급받을 수 있다.
도 6을 참조하면, 유기 발광 소자(660) 상에 봉지층(617)이 배치된다. 봉지층(617)은 유기 발광 소자(660)를 덮으며 뱅크(616)의 상면 일부와 접하여 유기 발광 소자(660)를 밀봉할 수 있다. 이에, 봉지층(617)은 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 유기 발광 소자(660)를 보호한다.
봉지층(617)은 복수의 제1 기판(ST1) 각각과 중첩되도록 패터닝된 캐소드(663) 각각을 덮으며, 복수의 제1 기판(ST1) 각각마다 형성될 수 있다. 즉, 하나의 제1 기판(ST1)에 배치된 하나의 캐소드(663)를 덮도록 봉지층(617)이 배치되며, 복수의 제1 기판(ST1) 각각에 배치된 봉지층(617)은 서로 이격될 수 있다.
봉지층(617)은 복수의 제1 기판(ST1)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 봉지층(617)은 무기층을 포함하도록 구성될 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(600)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 특히, 유기 발광 소자(660)는 수분 또는 산소에 취약하므로, 봉지층(617)이 손상되는 경우 유기 발광 소자(660)의 신뢰성이 감소할 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(600)에서는 봉지층(617)이 복수의 제1 기판(ST1) 사이의 영역에는 형성되지 않음으로써, 스트레쳐블 표시 장치(600)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 봉지층(617)의 손상이 최소화될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 표시 소자로 LED(160) 또는 유기 발광 소자(1060)가 사용되는 것으로 설명되었으나, 퀀텀닷 발광 소자(Quantum dot light-emitting diode; QLED) 또한 표시 소자로 사용될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 7a는 비교예 및 실시예에 따른 연결 배선의 평면도이다. 도 7b 및 도 7c는 실시예 및 비교예에 따른 연결 배선의 단면도이다. 도 8a는 도 7b의 실시예에 따른 연결 배선의 연신에 따른 응력에 대한 시뮬레이션 결과이다. 도 8b는 도 7c의 비교예에 따른 연결 배선의 연신에 따른 응력에 대한 시뮬레이션 결과이다.
도 7a는 연결 배선(720, 780, 72, 78)이 연신되기 전의 형태를 도시한 것이다. 도 7a에서는 연결 기판(CS) 상에 배치된 연결 배선(720, 780, 72, 78)만을 도시하였다. 여기서, 비교예와 실시예 모두 연신되기 전의 평면 형상은 동일하므로, 하나의 도면으로 도시하였다. 또한, 상부 연결 배선(780, 78) 및 하부 연결 배선(720, 72)은 동일한 형상으로 중첩되므로, 평면도인 도 7a에서는 상부 연결 배선(780, 78) 및 하부 연결 배선(720, 72)이 하나의 배선으로 도시되었다. 도 7a 및 도 7b의 실시예에 따른 연결 배선(720, 780)은 도 1 내지 도 6에 도시된 연결 배선들과 동일할 수 있다. 도 8a 및 도 8b에서 X축은 연신율을 의미하고, Y축은 응력(kPa)을 의미한다.
먼저, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연결 배선의 연신율에 따른 응력값의 시뮬레이션 결과를 얻기 위하여, 연결 기판(CS)의 상부 및 하부 각각에 상부 연결 배선(780) 및 하부 연결 배선(720)을 배치하였다. 이때, 연결 기판(CS)은 폴리이미드로 형성되었고, 연결 배선(720, 780)은 구리로 형성되었다.
실시예에 따른 연결 배선의 시뮬레이션을 위하여, 도 7a를 참조하면, 가로 방향에 대하여, 상부 연결 배선(780)이 배치된 영역의 길이(L1)는 176㎛로 설정되었다. 즉, 상부 연결 배선(780)의 일측 끝단과 타측 끝단 사이의 최단거리는 176㎛로 설정되었다. 상부 연결 배선(780)의 폭(L2)은 8㎛로 설정되었다. 세로 방향에 대하여, 상부 연결 배선(780)의 굴곡진 영역의 길이(L3)는 14㎛로 설정되었다. 즉, 상부 연결 배선(780)의 굴곡진 영역의 상단과 하단 사이의 최단거리는 14㎛로 설정되었다. 또한, 세로 방향에 대하여, 상부 연결 배선(780)의 직선 영역의 길이(L4)는 20㎛로 설정되었다.
한편, 연결 기판(CS)과 대응되는 영역에서, 상부 연결 배선(780), 하부 연결 배선(720) 및 연결 기판(CS)은 모두 동일한 형상으로 중첩될 수 있다. 이에, 하부 연결 배선(720) 및 연결 기판(CS)의 평면의 형상은 상술한 상부 연결 배선(780)의 조건과 동일하게 설정되었다.
도 7b를 참조하면, 하부 연결 배선(720) 및 상부 연결 배선(780)의 두께는 1㎛로 설정되었다. 또한, 연결 기판(CS)의 두께는 6㎛로 설정되었다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연결 배선의 시뮬레이션을 위한 조건에서, 중립면(NP)은 하부 연결 배선(720), 연결 기판(CS) 및 상부 연결 배선(780)이 이루는 총 영역의 중간 지점에 위치한다. 즉, 하부 연결 배선(720) 및 상부 연결 배선(780)은 중립면을 기준으로 동일한 간격을 가지고 상하부로 이격되도록 배치되었다. 한편, 중립면은 휨 응력이 0인 면을 의미한다.
도 7a 및 도 7c를 참조하면, 비교예에 따른 연결 배선의 연신율에 따른 응력값의 시뮬레이션 결과를 얻기 위하여, 연결 기판(CS), 하부 연결 배선(72), 평탄화층(75) 및 상부 연결 배선(78)을 구성하였다. 구체적으로, 연결 기판(CS)을 배치하고, 연결 기판(CS)의 상부에서 하부 연결 배선(72) 및 상부 연결 배선(78)이 평탄화층(75)의 상하부에 배치되도록 구성하였다. 이때, 연결 기판(CS)은 폴리이미드로 형성되었고, 연결 배선(720, 780)은 구리로 형성되었다.
비교예에 따른 연결 배선의 시뮬레이션을 위하여, 도 7a를 참조하면, 연결 기판(CS), 하부 연결 배선(72), 평탄화층(75) 및 상부 연결 배선(78)의 평면의 형상은 실시예에 따른 연결 배선의 시뮬레이션을 위한 상술한 조건과 동일하게 설정되었다.
도 7c를 참조하면, 하부 연결 배선(72) 및 상부 연결 배선(78)의 두께는 1㎛로 설정되었다. 연결 기판(CS)의 두께는 6㎛로 설정되었다. 또한, 평탄화층(75)의 두께는 2.5㎛로 설정되었다.
도 7c를 참조하면, 비교예에 따른 연결 배선의 시뮬레이션을 위한 조건에서, 중립면(NP)은 연결 기판(CS), 하부 연결 배선(72), 평탄화층(75) 및 상부 연결 배선(78)이 이루는 총 영역의 중간 지점에 위치한다. 즉,중립면(NP)은 연결 기판(CS)과 대응되는 영역에 위치한다. 따라서, 비교예에서는 하부 연결 배선(72) 및 상부 연결 배선(78)이 모두 중립면을 기준으로 상부에 위치할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 도 7a 및 도 7b의 실시예에 따른 연결 배선(720, 780)의 연신율에 따른 응력값의 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있다. 구체적으로, 실시예에 따른 연결 배선(720, 780)의 연신 시, 연신율이 20%인 경우 응력은 10kPa 내지 20kPa 사이이고, 연신율이 40%인 경우 응력은 20kPa 내지 30kPa 사이이고, 연신율이 60%인 경우 응력은 30kPa 내지 40kPa 사이이고, 연신율이 80%인 경우 응력은 50kPa 내지 60kPa 사이인 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 중립면(NP)을 기준으로 하부 연결 배선(720) 및 상부 연결 배선(780)이 동일한 간격으로 이격되어 배치되므로, 하부 연결 배선(720) 및 상부 연결 배선(780)에 발생되는 응력은 서로 동일할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 연결 배선(720, 780)은 연신 시 하부 연결 배선(720) 및 상부 연결 배선(780)이 3차원 구조로 뒤틀린다고 하더라도 보다 안정성을 가질 수 있다.
도 8b를 참조하면, 도 7a 및 도 7c의 비교예에 따른 연결 배선(72, 78)의 연신율에 따른 응력값의 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있다. 구체적으로, 비교예에 따른 연결 배선(72, 78)의 연신 시, 외측에 배치되는 상부 연결 배선(78)에 발생되는 응력이 내측에 배치되는 하부 연결 배선(72)에 가해지는 응력보다 큰 것을 확인할 수 있다. 즉, 중립면(NP)이 상부 연결 배선(78)보다 하부 연결 배선(72)과 인접하므로 상부 연결 배선(78) 및 하부 연결 배선(72)에 발생하는 응력은 서로 다를 수 있다. 또한, 하부 연결 배선(72)보다 중립면(NP)과 멀리 배치된 상부 연결 배선(78)에 보다 큰 응력이 발생할 것임을 알 수 있다. 특히, 상부 연결 배선(78)을 기준으로, 연신율이 20%인 경우 응력은 약 20kPa이고, 연신율이 40%인 경우 응력은 30kPa 내지 40kPa 사이이고, 연신율이 60%인 경우 응력은 약 50kPa이고, 연신율이 80%인 경우 응력은 약 70kPa인 것을 확인할 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 도 7b에 따른 실시예에서는 상부 연결 배선(780)과 하부 연결 배선(720)에 발생하는 응력이 서로 유사하나, 도 7c에 따른 비교예에서는 상부 연결 배선(78)과 하부 연결 배선(72)에 발생하는 응력이 서로 상이함을 알 수 있다. 더불어, 도 7b의 실시예에 따른 연결 배선(720, 780)이 연신될 때보다 도 7c의 비교예에 따른 연결 배선(72, 78)이 연신될 때 연결 배선에 발생하는 응력이 도 7b에 따른 실시예보다 훨씬 증가함을 알 수 있다. 따라서, 도 7b의 실시예에 따른 연결 배선(720, 780)이 도 7c의 비교예에 따른 연결 배선(72, 78)보다 연결 배선에 발생되는 응력의 측면에서 유리함을 알 수 있다. 다시 말해서, 연결 기판(CS)을 기준으로 상부 및 하부에 각각 상부 연결 배선(780) 및 하부 연결 배선(720)이 배치될 경우, 연결 배선(720, 780)에 가해지는 응력이 최소화됨을 알 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 하부 기판, 하부 기판 상의 복수의 하부 연결 배선, 표시 영역 상에 배치되고, 서브 화소가 정의되며, 하부 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는 복수의 제1 기판, 복수의 제1 기판 중 서로 인접하는 제1 기판을 연결하는 복수의 연결 기판 및 복수의 연결 기판 상에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 하부 연결 배선 및 복수의 상부 연결 배선은 복수의 제1 기판 중 서로 인접하는 제1 기판을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 연결 기판은 복수의 하부 연결 배선 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 하부 연결 배선, 복수의 연결 기판 및 복수의 상부 연결 배선은 서로 중첩할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 상부 연결 배선의 일단 및 타단과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제1 상부 패드와 복수의 제2 상부 패드 및 복수의 상부 연결 배선과 중첩하는 복수의 하부 연결 배선의 일단 및 타단과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제1 하부 패드와 복수의 제2 하부 패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 상부 연결 배선의 일단 및 타단과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제1 패드와 복수의 제2 패드를 더 포함하고, 복수의 상부 연결 배선과 중첩하는 복수의 하부 연결 배선의 일단 및 타단 각각은 복수의 제1 패드 및 복수의 제2 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 비표시 영역 상에 배치되고, 하부 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는 복수의 제2 기판을 더 포함하고, 복수의 연결 기판은 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판, 또는 복수의 제1 기판과 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제1 기판과 제2 기판을 연결할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 하부 연결 배선 및 복수의 상부 연결 배선은, 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판, 또는 복수의 제1 기판과 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제1 기판과 제2 기판을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 제1 기판 상에 배치되는 복수의 무기 절연층 및 복수의 무기 절연층의 상면 및 측면을 덮도록 복수의 제1 기판 상에 배치되는 유기 절연층을 더 포함하고, 복수의 상부 연결 배선은 유기 절연층 및 복수의 연결 기판 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 플렉서블 기판, 표시 영역 또는 비표시 영역에 배치되는 복수의 강성 기판, 복수의 강성 기판 사이에서 복수의 강성 기판을 연결하는 복수의 연결 기판, 복수의 연결 기판 하부에 배치되는 복수의 하부 연결 배선 및 복수의 하부 연결 배선과 중첩하도록 복수의 연결 기판 상부에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 하부 연결 배선 및 복수의 상부 연결 배선은 복수의 강성 기판 중 서로 인접하는 강성 기판을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 하부 연결 배선과 복수의 상부 연결 배선은 서로 다른 전기적 신호를 전달하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 하부 연결 배선과 복수의 상부 연결 배선은 동일한 전기적 신호를 전달하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 강성 기판은 플렉서블 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 가질 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 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 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, 400, 500, 600: 스트레쳐블 표시 장치
112: 버퍼층
113: 게이트 절연층
114: 층간 절연층
115: 평탄화층
120, 121, 122, 520, 521, 522, 720: 하부 연결 배선
130, 131, 132, 133, 430, 431, 432, 433, 530, 531, 532, 533: 하부 패드
140: COF
141: 베이스 필름
142: 구동 IC
150: 트랜지스터
151: 게이트 전극
152: 액티브층
153: 소스 전극
154: 드레인 전극
160: LED
161: n형층
162: 활성층
163: p형층
164: n저극
165: p전극
170, 171, 172, 173, 570, 571, 572, 573: 상부 패드
180, 181, 182, 580, 581, 582, 780: 상부 연결 배선
191, 192: 연결 패드
616: 뱅크
617: 봉지층
660: 유기 발광 소자
661: 애노드
662: 유기 발광층
663: 캐소드
DS: 하부 기판
ST1, ST2: 기판
CS: 연결 기판
US: 상부 기판
AA: 표시 영역
NA: 비표시 영역
GD: 게이트 구동부
PCB: 인쇄 회로 기판
PX: 화소
SPX, SPX1, SPX2: 서브 화소
CL: 공통 배선
AD: 접착층
NP: 중립면
72: 하부 연결 배선
75: 평탄화층
78: 상부 연결 배선

Claims (14)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 하부 기판;
    상기 하부 기판 상의 복수의 하부 연결 배선;
    상기 표시 영역 상에 배치되고, 서브 화소가 정의되며, 상기 하부 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는 복수의 제1 기판;
    상기 복수의 제1 기판 중 서로 인접하는 제1 기판을 연결하는 복수의 연결 기판; 및
    상기 복수의 연결 기판 상에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 하부 연결 배선 및 상기 복수의 상부 연결 배선은 상기 복수의 제1 기판 중 서로 인접하는 제1 기판을 전기적으로 연결하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 연결 기판은 상기 복수의 하부 연결 배선 상에 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 하부 연결 배선, 상기 복수의 연결 기판 및 상기 복수의 상부 연결 배선은 서로 중첩하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 상부 연결 배선의 일단 및 타단과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제1 상부 패드와 복수의 제2 상부 패드; 및
    상기 복수의 상부 연결 배선과 중첩하는 상기 복수의 하부 연결 배선의 일단 및 타단과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제1 하부 패드와 복수의 제2 하부 패드를 더 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 상부 연결 배선의 일단 및 타단과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 제1 패드와 복수의 제2 패드를 더 포함하고,
    상기 복수의 상부 연결 배선과 중첩하는 상기 복수의 하부 연결 배선의 일단 및 타단 각각은 상기 복수의 제1 패드 및 상기 복수의 제2 패드와 전기적으로 연결되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비표시 영역 상에 배치되고, 상기 하부 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는 복수의 제2 기판을 더 포함하고,
    상기 복수의 연결 기판은 상기 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판, 또는 상기 복수의 제1 기판과 상기 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제1 기판과 제2 기판을 연결하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 하부 연결 배선 및 상기 복수의 상부 연결 배선은, 상기 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제2 기판, 또는 상기 복수의 제1 기판과 상기 복수의 제2 기판 중 서로 인접하는 제1 기판과 제2 기판을 전기적으로 연결하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 기판 상에 배치되는 복수의 무기 절연층; 및
    상기 복수의 무기 절연층의 상면 및 측면을 덮도록 상기 복수의 제1 기판 상에 배치되는 유기 절연층을 더 포함하고,
    상기 복수의 상부 연결 배선은 상기 유기 절연층 및 상기 복수의 연결 기판 상에 배치되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  10. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 플렉서블 기판;
    상기 표시 영역 또는 상기 비표시 영역에 배치되는 복수의 강성 기판;
    상기 복수의 강성 기판 사이에서 상기 복수의 강성 기판을 연결하는 복수의 연결 기판;
    상기 복수의 연결 기판 하부에 배치되는 복수의 하부 연결 배선; 및
    상기 복수의 하부 연결 배선과 중첩하도록 상기 복수의 연결 기판 상부에 배치되는 복수의 상부 연결 배선을 포함하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 하부 연결 배선 및 상기 복수의 상부 연결 배선은 상기 복수의 강성 기판 중 서로 인접하는 강성 기판을 전기적으로 연결하는, 스트레쳐블 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 하부 연결 배선과 상기 복수의 상부 연결 배선은 서로 다른 전기적 신호를 전달하도록 구성되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 하부 연결 배선과 상기 복수의 상부 연결 배선은 동일한 전기적 신호를 전달하도록 구성되는, 스트레쳐블 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 강성 기판은 상기 플렉서블 기판의 모듈러스보다 큰 모듈러스를 갖는, 스트레쳐블 표시 장치.
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