KR20220095839A - 스트레쳐블 표시 장치 - Google Patents

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고남곤
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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 연신 가능한 연신부를 포함하는 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각각에 영상을 표시하기 위한 화소가 배치된 화소부를 포함하는 복수의 제2 기판 및 제1 기판 상에 배치되고, 복수의 제2 기판 각각을 전기적으로 연결하는 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 연결 배선은 연신부와 화소부에서 단위 면적 당 밀도가 상이하도록 배치되고, 연신 시에 연신부의 정전 용량을 센싱한다. 이에 따라, 연결 배선 간의 정전 용량 변화를 이용하여 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱함과 동시에 복수의 화소부에 연결되도록 함으로써 정전 용량 센싱을 위한 별도의 센싱 배선을 생략할 수 있다.

Description

스트레쳐블 표시 장치{STRETCHABLE DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연신 가능한 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발생하는 유기발광 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.
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 명세서가 해결하고자 하는 과제는 복수 개의 강성 기판을 전기적으로 연결하는 연결 배선을 이용하여 표시 패널의 연신 정도를 센싱할 수 있는 스트레쳐블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 연신 가능한 연신부를 포함하는 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각각에 영상을 표시하기 위한 화소가 배치된 화소부를 포함하는 복수의 제2 기판 및 제1 기판 상에 배치되고, 복수의 제2 기판 각각을 전기적으로 연결하는 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 연결 배선은 연신부와 화소부에서 단위 면적 당 밀도가 상이하도록 배치되고, 연신 시에 연신부의 정전 용량을 센싱할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치는, 연신 가능한 기판 상에 복수의 화소부 및 복수의 화소부 각각에 구동 신호를 전달하는 연결 배선으로 구성된 복수의 연신부가 배치된 표시 패널, 화소부에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 화소부에 게이트 신호, 고전위 전압 및 저전위 전압을 공급하는 게이트 구동부, 동기 신호에 따라 디스플레이 구간과 블랭크 구간을 나누어 동작하는 컨트롤러, 연신부의 정전 용량을 센싱하는 센싱부 및 스위칭 신호에 따라 구동 신호 또는 정전 용량 센싱 신호를 표시 패널에 공급하는 먹스를 포함할 수 있다.
위에서 언급된 본 명세서의 기술적 과제 외에도, 본 명세서의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 실시예들에 의하면, 연신 가능한 재질을 갖는 베이스 기판 상에 베이스 기판보다 강성 재질로 이루어진 복수의 강성 기판을 배치하고, 복수의 강성 기판 각각에 구동 소자 및 발광 소자를 배치함으로써 스트레쳐블 표시장치에 배치된 구동 소자 및 발광 소자가 연신에 의해 손상되지 않으면서 쉽게 휘거나 늘어날 수 있는 효과가 있다.
또한, 연결 배선 간의 정전 용량 변화를 이용하여 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱함과 동시에 복수의 화소부에 연결되도록 함으로써 정전 용량 센싱을 위한 별도의 센싱 배선을 생략할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 하나의 화소 영역을 포함하는 하부 기판을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 하나의 부화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 하나의 부화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에 배치된 화소부와 연신부를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 표시 패널의 형태가 변형된 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 표시 패널의 일부가 접힌 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 입력 장치로 이용되는 표시 패널을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 터치 센서로 활용되는 연신부에 대한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 이중 배선 구조의 연결 배선에 대한 도면 이다.
도 11은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 에 대한 도면이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 블록도이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 구동 방식에 대한 도면이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 명세서의 일 예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 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.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, “후에,” “에 이어서,” “다음에,” “전에” 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
“적어도 하나”의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, “제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나”의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 명세서의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 명세서의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 그리고, 첨부된 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
스트레쳐블 표시 장치는 휘거나 늘어나도 영상 표시가 가능한 표시 장치로 지칭될 수 있다. 스트레쳐블 표시 장치는 일반적인 표시 장치와 비교하여 높은 플렉서빌리티(flexibility)를 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 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 가요성 연결필름(200) 및 인쇄회로기판(300)을 포함한다.
표시 패널(100)은 제1 방향(X) 또는 제2 방향(Y) 중 어느 하나의 방향에 따라 신축 가능하거나, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 2차원적으로 신축 가능하다. 여기서, 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)은 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 평면을 이루며, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)에 대해 수직한 방향일 수 있다.
표시 패널(100)은 하부에 배치되는 하부 기판(110) 및 하부 기판(110)의 상부에 배치되는 상부 기판(120)을 포함한다. 도 1에서 도시하지는 않았으나, 표시 패널(100)은 상부 기판(120)의 상부 또는 하부 기판(110)의 하부에 배치될 수 있는 편광층을 더 포함할 수 있다. 또한 표시 패널(100)의 하부 기판(110)과 상부 기판(120)은, 도시하지는 않았으나, 접착층에 의해 접착될 수 있다.
하부 기판(110)은 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 하부 기판(110)은 연성 재질로 이루어져 신축 가능한 하부 기판(110)의 제1 기판(111) 및 하부 기판(110)의 제1 기판(111) 상에 배치되고 제1 기판(111)보다 강성 재질로 이루어진 복수의 제2 기판(112)을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 기판(111)은 베이스 기판 또는 연성 기판이라 지칭될 수 있고, 복수의 제2 기판(112)은 강성 기판이라 지칭될 수 있다.
제1 기판(111)은 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(111)은 폴리메탈실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicon Rubber), 폴리우레탄(polyurethane; PU) 등의 탄성중합체(elastomer)로 이루어질 수 있으며, 이에, 유연한 성질을 가질 수 있다. 그러나, 제1 기판(111)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 기판(111)은 연성 기판으로서, 팽창 및 수축이 가역적으로 이루어질 수 있다. 또한, 탄성 계수(elastic modulus)가 수 MPa내지 수백 MPa일 수 있으며, 연신 파괴율이 100% 이상일 수 있다. 제1 기판(111)의 두께는 10㎛ 내지 1㎜일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 기판(111) 상에는 일정거리만큼 서로 이격되어 배치된 복수의 제2 기판(112)이 배치된다. 복수의 제2 기판(112)은 연성 재질로 이루어진 제1 기판(111)에 비해 강성을 갖는 기판이지만 플렉서블(flexible)하며 신축성이 덜한 기판일 수 있다. 복수의 제2 기판(112)은, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등으로 이루어질 수도 있다.
복수의 제2 기판(112)의 모듈러스는 제1 기판(111)의 모듈러스보다 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(112)은 제1 기판(111)과 비교하여 강성을 갖는 복수의 강성 기판일 수 있다. 복수의 제2 기판(112)의 모듈러스는 제1 기판(111)의 모듈러스보다 1000배 이상 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 제2 기판(112) 각각에는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들, 예를 들어, 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터 및 커패시터 등이 배치된다. 여기서, 발광 소자는 유기 발광 소자 및 마이크로 엘이디 중 어느 하나일 수 있다.
일반적으로, 스트레쳐블 표시 장치는 쉽게 휘거나 늘어나는 성질을 가져야 하므로, 모듈러스가 작아 연성 특성을 갖는 기판을 사용하려는 시도가 존재하였다. 다만, 모듈러스가 작은 폴리메탈실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 연성 물질을 표시 소자가 배치되는 하부 기판의 물질로 사용할 경우, 모듈러스가 작은 물질이 열에 약하므로 이러한 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 발광 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 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는 하부 기판(110)에서 트랜지스터나 발광 소자 등이 배치되는 영역에 강성 기판인 복수의 제2기판(112)을 배치하여 트랜지스터나 표시 소자의 제조 공정에서의 고온에 의한 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 손상을 최소화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 복수의 제2기판(112) 각각은 연결 배선(180)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(112) 각각에 배치된 패드들을 서로 연결하여 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 복수의 제2 기판(112) 각각에 배치된 패드들은, 예를 들어, 게이트 패드, 데이터 패드 및 전원 패드일 수 있다. 연결 배선(180)은 제1 기판(111) 상에 배치되기 때문에 연신에 대응하기 위해 구불구불한 웨이비(wavy) 형상을 가질 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에서는 연결 배선(180)이 구불구불한 웨이비 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 연결 배선(180)을 이루는 물질에 따라 직선 형상을 가질 수도 있고, 연신에 의해 연결 배선(180)의 손상을 줄일 수 있는, 예를 들어 마름모 형상 등의 형태를 가질 수 있다.
일반적인 표시 장치의 경우, 복수의 게이트 배선, 복수의 데이터 배선 등과 같은 다양한 배선은 복수의 부화소 사이에서 연장되어 배치되며, 하나의 신호 배선에 복수의 부화소가 연결된다. 이에, 일반적인 표시 장치의 경우, 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선은 기판 상에서 끊김없이 표시 장치의 일측에서 타측으로 연장된다.
이와 달리, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는 금속 물질로 이루어지는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선 및 저전위 전원 배선 등과 같은 다양한 배선은 복수의 제2 기판(112) 상에 배치된다. 즉, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서 금속 물질로 이루어진 다양한 배선은 복수의 제2 기판(112) 상에 배치되고, 제1 기판(111)에 접하도록 형성되지 않을 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시 장치(1000)에 배치된 다양한 배선들은 복수의 제2 기판(112)에 대응하도록 패터닝되어 불연속적으로 배치될 수 있다.
한편, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는 이러한 불연속적인 배선들은 연결하기 위해 서로 인접하는 두 개의 제2 기판(112) 상의 패드가 연결 배선(180)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 연결 배선(180)은 인접하는 두 개의 제2 기판(112) 상의 패드를 전기적으로 연결한다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선을 복수의 제2 기판(112) 사이에서 전기적으로 연결하는 복수의 연결 배선(180)을 포함할 수 있다.
연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(112)들을 서로 전기적으로 연결한다. 즉, 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(112)들의 이격 영역에 배치된다. 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(112) 상에 배치되는 패드 사이에 배치되어 각각의 패드를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 방향(X)으로 인접하게 배치된 복수의 제2 기판(112) 상에는 도시하지는 않았으나, 금속 물질로 이루어진 게이트 배선이 배치될 수 있고, 게이트 배선의 양 끝단에는 게이트 패드가 배치될 수 있다. 이때, 제1 방향(X)으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(112) 상의 복수의 게이트 패드 각각은 게이트 배선으로 기능하는 연결 배선(180)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에, 복수의 제2 기판(112) 상에 배치된 게이트 배선과 제1 기판(111) 상에 배치된 연결 배선(180)이 하나의 게이트 배선으로 기능할 수 있다. 또한, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선 등과 같이 스트레쳐블 표시 장치(1000)에 포함될 수 있는 모든 다양한 배선 또한 상술한 바와 같이, 연결 배선(180)에 의해 하나의 배선으로 기능할 수 있다.
도 1를 참조하면, 연결 배선(180)은 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)를 포함할 수 있다.
제1 연결 배선(181)은 하부 기판(110)에서 제1 방향(X)으로 배치되는 배선을 의미한다. 제1 연결 배선(181)은 제1 방향(X)으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(112) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(112) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다.
제1 연결 배선(181)은 게이트 신호를 전달하는 게이트 연결 배선, 고전위 전원을 전달하는 고전위 연결 배선 및 저전위 전원을 전달하는 저전위 연결 배선을 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 제1 연결 배선(181)이 게이트 연결 배선, 고전위 연결 배선 및 저전위 연결 배선으로 구성된다고 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 연결 배선(182)은 하부 기판(110)에서 제2 방향(Y)으로 배치되는 배선을 의미한다. 제2 연결 배선(182)은 제2 방향(Y)으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(112) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(112) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다.
제2 연결 배선(182)은 데이터 신호를 각각의 부화소에 전달하는 데이터 연결 배선일 수 있다. 이때, 각 부화소에 전달하는 데이터 연결 배선 중 적어도 하나 이상의 데이터 연결 배선, 즉 제2 연결 배선(182)은 하부 기판(110)의 연신 정도를 센싱하면서 데이터 신호를 전달할 수 있도록 구성될 수 있다. 한편, 본 명세서의 실시예에서는 제2 연결 배선(182)이 데이터 연결 배선이라고 하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 제2 연결 배선(182)에 대한 보다 상세한 설명은 다음 도 2 및 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 1를 참조하면, 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(112) 중 서로 이웃하는 제2 기판(112)에 배치된 패드를 전기적으로 연결하며 각각의 패드 사이에서 굴곡진 형상으로 연장된다. 즉, 제1 연결 배선(181)과 제2 연결 배선(182)은 각각 웨이비(wavy) 형상을 가지면서 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 사인파 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 지그재그 형상으로 연장될 수 있으며, 복수의 마름모 형상의 배선들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag) 및 금(Au)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 명세서의 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 연결 배선(180)이 굴곡진 형상을 가짐으로써 연결 배선(180)이 금속 물질로 이루어지더라도 표시패널(100) 연신 시 연결 배선(180)의 손상을 최소화할 수 있다.
하부 기판(110)은 단위 셀(cell)을 정의하는 복수의 화소 영역(PA), 복수의 화소 영역(PA)을 포함하는 표시 영역(AA) 및 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다.
복수의 화소 영역(PA) 각각은 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 단위 화소를 정의하는 영역일 수 있다. 각 화소 영역(PA)은 제1 기판(111) 상에 하나의 제2 기판(112)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 화소 영역(PA)은 하나의 제2 기판(112) 및 제2 기판(112)을 둘러싸는 제1 기판(111)을 포함하는 영역으로 정의될 수 있다. 또는 화소 영역(PA)은 이웃하는 제2 기판(112)간 이격 영역에서 제1 방향(X)의 중간 지점과 제2 방향(Y)의 중간 지점을 제2 기판(112)의 형상을 따라 정의한 영역이라고 정의할 수 있다. 화소 영역(PA)의 제2 기판(112)에는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들, 예를 들어, 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터 및 커패시터 등이 배치된다.
표시 영역(AA)은 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(AA)은 복수의 화소 영역(PA)을 포함한다. 즉, 표시 영역(AA)에는 바둑판 형상으로 복수의 화소 영역(PA)이 배치될 수 있다. 표시 영역(AA)은 제1 기판(111) 상에 복수의 제2 기판(112)이 배치되고, 각각의 제2 기판(112)은 일정 간격으로 이격되어 배치된다.
비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접한 영역이다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접하여 표시 영역(AA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역이며, 배선 및 회로부 등이 형성될 수 있다. 예를 들면, 비표시 영역(NA)에는 게이트 구동부 및 데이터 구동부와 같은 구동 회로, 복수의 신호 패드 및 전원 패드가 배치될 수 있으며, 구동 회로 및 각각의 패드는 표시 영역(AA)에 배치된 복수의 화소 각각과 연결될 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)과 동일하게 휘어지거나 늘어날 수 있는 물질로 이루어진 제1 기판(111) 상에 제1 기판(111)에 비해 강성 물질로 이루어진 복수의 제2 기판(112)이 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 도 1에서는, 비표시 영역(NA)이 표시 영역(AA)과 동일하게 제1 기판(111) 상에 복수의 제2 기판(112)이 이격되어 배치된 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 비표시 영역(NA)은 제1 기판(111)의 전체 면 상에 제2 기판과 동일한 물질로 이루어진 기판이 배치될 수 있다. 이와 같이, 제1 기판(111) 상에 복수의 제2 기판(112)을 배치하거나 전체 면에 제2 기판과 동일한 물질로 이루어진 기판을 배치하는 이유는 비표시 영역(NA)에 배치된 구동부 또는 패드 등의 손상을 최소화하기 위함이다. 이에, 비표시 영역(NA)에서 복수의 제2 기판(112)이 이격되어 배치된 구조에서 복수의 제2 기판(112) 각각에는 복수의 부화소를 구동시킬 수 있는 구동 소자들, 예를 들어, 게이트 구동부 및 데이터 구동부 등을 구성하는 트랜지스터 또는 IC 칩들이 배치될 수 있다. 비표시 영역(NA)에 배치된 복수의 제2 기판(112) 또한 표시 영역(AA)의 연결 배선(180)이 연장되어 비표시 영역(NA)의 제2 기판(112)과 표시 영역(AA)의 제2 기판(112)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
가요성 연결 필름(200)은 플렉서빌리티(flexibility) 재질로 이루어진 베이스 필름(210)에 각종 부품을 배치한 필름으로, 하부 기판(110)의 표시 영역(AA)에 배치된 복수의 화소로 신호를 공급하기 위한 부품이다. 가요성 연결 필름(200)은 표시 패널(100)과 인쇄 회로 기판(220) 사이에 배치되어 인쇄 회로 기판(220)으로부터 입력되는 신호를 하부 기판(110)의 표시 영역(AA) 상에 배치된 화소로 전달한다. 즉, 가요성 연결 필름(200)은 표시 패널(100)의 하부 기판(110)과 인쇄회로기판(300) 사이에 배치되어 하부 기판(110)과 인쇄회로기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있다.
가요성 연결 필름(200)은 비표시 영역(NA)에 배치된 복수의 본딩 패드에 의해 본딩될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가요성 연결 필름(200)은 비표시 영역(NA)에서 복수 개 배치될 수 있다. 복수의 가요성 연결 필름(200) 중 적어도 하나 이상은 본딩 패드를 통하여 전원 전압 및 데이터 전압 등을 표시 영역(AA)에 배치된 복수의 화소 각각으로 공급하는 기능을 할 수 있다.
가요성 연결 필름(200)은 베이스 필름(210) 및 구동 IC(220)를 포함하고, 이외에도 각종 부품이 배치될 수 있다.
베이스 필름(210)은 구동 IC(220)를 지지하는 층이다. 베이스 필름(210)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 보다 구체적으로, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI)로 이루어질 수 있다.
구동 IC(220)는 베이스 필름(210) 상에 배치되고, 영상을 표시하기 위한 데이터와 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 부품이다. 또한, 구동 IC(220)는 연결 배선을 통해 하부 기판(110)의 연신 정도를 센싱하여 인쇄 회로 기판(220)에 배치된 제어부, 예를 들어, 컨트롤러에 전달할 수 있다. 도 1에서는 구동 IC(220)가 COF 방식으로 실장되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 구동 IC(220)는 COG(Chip On Glass), TCP(Tape Carrier Package) 등의 방식으로도 실장될 수 있다.
인쇄 회로 기판(220)에는 IC 칩, 회로부 등과 같은 제어부, 예를 들어, 컨트롤러가 장착될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(220)에는 메모리, 프로세서 등도 장착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(220)은 화소를 구동하기 위한 신호를 제어부로부터 화소로 전달하는 구성이다.
인쇄 회로 기판(220)은 가요성 연결 필름(200)과 연결되어 표시 패널(100)의 표시 영역(AA) 상에 배치된 복수의 화소 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.
상부 기판(120)은 하부 기판(110)과 중첩되어 스트레쳐블 표시 장치(1000)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 휘어지거나 늘어날 수 있는 재료로 이루어질 수 있으며, 보다 구체적으로, 하부 기판(110)의 제1기판(111)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에 도시되지는 않았으나, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 편광층을 더 포함할 수 있다. 편광층은 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 외광 반사를 억제하는 구성으로서 상부 기판(120)과 중첩되어 상부 기판(120) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 편광층은 상부 기판(120) 하부에 배치될 수도 있고, 하부 기판(110)의 하부에 배치될 수도 있으며, 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 구성에 따라 생략될 수도 있다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 하나의 화소 영역을 포함하는 하부 기판을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 화소 영역(PA)에는 연신 재질로 이루어지는 제1 기판(111)및 제1 기판(111) 상에 제1 기판(111)보다 강성 재질로 이루어지는 제2 기판(112)이 배치된다.
화소 영역(PA)의 제2 기판(112)에는 발광 소자를 포함하는 화소(P)가 배치되고, 제1 기판(111)에는 복수의 제2 기판(112)에 배치된 화소(P)들을 서로 연결하는 복수의 연결 배선(180)이 배치된다.
화소(P)는 특정 파장대를 가지는 광을 발광한다. 예를 들어, 화소(P)는 적색, 녹색 및 청색을 각각 발광하는 부화소(SP)를 포함한다. 본 명세서의 실시예에서는 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 세 개의 부화소(SP)로 이루어진 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 화소(P)는 적색, 녹색 및 청색을 각각 발광하는 부화소 외에 백색을 발광하는 부화소를 더 포함할 수 있으며, 백색을 발광하는 부화소를 포함하는 경우, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다. 이러한 각각의 부화소(SP)는 박막 트랜지스터 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자는 유기 발광 소자 또는 마이크로 엘이디(LED) 중 어느 하나일 수 있다.
도 2를 참조하면, 연결 배선(180)은 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)를 포함할 수 있다.
제1 연결 배선(181)은 하부 기판(110)에서 제1 방향(X)으로 배치되는 배선을 의미한다. 제1 연결 배선(181)은 제1 방향(X)으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(112) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(112) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제1 연결 배선(181)은 게이트 배선, 고전위 전원 배선 및 저전위 전원 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
제2 연결 배선(182)은 하부 기판(110)에서 제2 방향(Y)으로 배치되는 배선을 의미한다. 제2 연결 배선(182)은 제2 방향(Y)으로 인접하여 배치된 복수의 제2 기판(112) 상의 패드 중 나란히 배치된 두 개의 제2 기판(112) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제2 연결 배선(182)은 데이터 배선, 기준 전압 배선 또는 저전위 전원 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
도 2를 참조하면, 연결 배선(180)은 복수의 제2 기판(112) 중 서로 이웃하는 제2 기판(112)에 배치된 패드를 전기적으로 연결하며 각각의 패드 사이에서 굴곡진 형상으로 연장된다. 즉, 제1 연결 배선(181)과 제2 연결 배선(182)은 각각 웨이비(wavy) 형상을 가지면서 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 사인파 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 지그재그 형상으로 연장될 수 있으며, 복수의 마름모 형상의 배선들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
복수의 제1 연결 배선(181)은 하부 기판(110)의 연신에 대응하기 위해 굴곡진 형상, 즉 웨이비(wavy) 형상을 가질 수 있다. 복수의 제1 연결 배선(181)은, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag) 및 금(Au)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 제1 연결 배선(181)이 금속 물질로 이루어지더라도 제1 기판(111) 상에서 굴곡진 형상을 갖도록 연장됨으로써 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 연신되더라도 복수의 제1 연결 배선(181)의 손상을 최소화할 수 있다.
복수의 제2 연결 배선(182)은 하부 기판(110)의 연신에 대응하기 위한 굴곡진 형상, 즉 웨이비 형상을 가질 수 있다. 복수의 제2 연결 배선(182)은, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag) 및 금(Au)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 복수의 제2 연결 배선(182)이 금속 물질로 이루어지더라도 제1 기판(111) 상에서 굴곡진 형상을 갖도록 연장됨으로써 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 연신되더라도 제2 연결 배선(182)의 손상을 최소화할 수 있다.
하부 기판(110)의 제1 기판(111)의 일정 영역 상에 박막 트랜지스터(150) 및 발광 소자(160)가 배치되는 제2 기판(112)이 배치된다. 이와 같이, 박막 트랜지스터(150) 및 발광 소자(160)가 배치된 제2 기판(112)이 배치된 영역은 강성 영역(Rigid Area; RA)이라 지칭될 수 있고, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)이 배치된 영역은 연성 영역(Soft Area; SA)이라 지칭될 수 있다.
강성 영역(RA)와 연성 영역(SA)는 각각 동일한 폭과 길이로 형성 될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 하나의 화소 영역(PA)는 정사각형 형태의 강성 영역(RA)이 1/4이고, 강성 영역(RA)을 제외한 나머지 연성 영역(SA)이 3/4으로 이루어질 수 있다.
또한, 연성 영역(SA)은 강성 영역(RA)에 비해 폭과 길이가 약 120% 확장될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 설계에 따라, 더 다양한 폭과 길이로 확장될 수도 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 하나의 부화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 상에는 버퍼층(113)이 배치된다. 버퍼층(113)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.
버퍼층(113)은 외부로부터 수분 및 산소 등의 침투로부터 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 다양한 구성 요소들을 보호하기 위해 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 이는 버퍼층(113)은 무기물로 이루어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙(crack)이 발생되는 등 손상될 수 있기 때문이다. 이에, 버퍼층(113)은 복수의 제2 기판(112) 사이의 이격 영역인 연성 영역(SA)에는 형성되지 않고, 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)의 형상과 유사하게 패터닝되어 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 상부에 형성될 수 있다. 이에, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 버퍼층(113)을 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에 형성하여 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 버퍼층(113)의 손상을 방지할 수 있다. 다만, 버퍼층(113)은 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 버퍼층(113) 상에는 게이트 전극(151), 액티브층(152), 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 포함하는 트랜지스터(150)가 형성된다. 예를 들어, 트랜지스터(150)가 형성되는 과정을 살펴보면, 버퍼층(113) 상에 액티브층(152)이 형성되고, 액티브층(152) 상에 액티브층(152)과 게이트 전극(151)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(114)이 형성된다. 게이트 전극(151)과 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 절연시키기 위한 층간 절연층(115)이 형성되고, 층간 절연층(115) 상에 액티브층(152)과 각각 접하는 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)이 형성된다.
또한, 게이트 절연층(114) 및 층간 절연층(115)은 패터닝되어 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에 형성될 수 있다. 게이트 절연층(114) 및 층간 절연층(115) 또한 버퍼층(113)과 동일하게 무기물로 이루어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 이에, 게이트 절연층(114) 및 층간 절연층(115)은 박막 트랜지스터(150)가 배치된 제2 기판(112) 사이의 영역, 즉, 연성 영역(SA)에는 형성되지 않고, 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)의 형상과 유사하게 패터닝되어 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 상부에 형성될 수 있다.
도 3에서는 설명의 편의를 위해, 스트레쳐블 표시 장치(1000)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터 중 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 박막 트랜지스터, 커패시터 등도 표시 장치에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 박막 트랜지스터(150)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 스태거드(staggered) 구조 등의 다양한 트랜지스터가 사용될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 게이트 절연층(114) 상에는 게이트 패드(141)가 배치된다. 게이트 패드(141)는 게이트 신호를 복수의 부화소(SP)에 전달하기 위한 패드이다. 게이트 패드(141)는 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 박막 트랜지스터(150) 및 층간 절연층(115) 상에 평탄화층(116)이 형성된다. 평탄화층(116)은 박막 트랜지스터(150) 상부를 평탄화한다. 평탄화층(116)은 단층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(116)은 아크릴(acryl)계 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 평탄화층(116)은 박막 트랜지스터(150)와 유기 발광 소자(160)의 제1 전극(161)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀, 데이터 패드(143)와 소스 전극(153)을 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀, 및 연결 패드(142)와 게이트 패드(141)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 박막 트랜지스터(150)와 평탄화층(116) 사이에 패시베이션층이 형성될 수도 있다. 즉, 박막 트랜지스터(150)를 수분 및 산소 등의 침투로부터 보호하기 위해, 박막 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(116) 상에는 데이터 패드(143), 연결 패드(142) 및 유기 발광 소자(160)가 배치된다.
데이터 패드(143)는 데이터 배선으로 기능하는 제2 연결 배선(182)으로부터 데이터 신호를 복수의 부화소(SP)에 전달할 수 있다. 데이터 패드(143)는 평탄화층(116)에 형성된 컨택홀을 통하여 박막 트랜지스터(150)의 소스 전극(153)과 연결된다. 데이터 패드(143)는 유기 발광 소자(160)의 제1 전극(161)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 데이터 패드(143)는 평탄화층(116) 상이 아닌 층간 절연층(115) 상에 형성되어, 박막 트랜지스터(150)의 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
연결 패드(142)는 게이트 배선으로 기능하는 제1 연결 배선(181)으로부터 게이트 신호를 복수의 부화소(SP)에 전달할 수 있다. 연결 패드(142)는 평탄화층(116) 및 층간 절연층(115)에 형성된 컨택홀을 통하여 게이트 패드(141)와 연결되며, 게이트 신호를 게이트 패드(141)에 전달한다. 연결 패드(142)는 데이터 패드(143)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(160)는 제1 전극(161), 유기발광층(162) 및 제2 전극(163)을 포함한다. 구체적으로, 제1 전극(161)은 평탄화층(116) 상에 배치된다. 제1 전극(161)은 유기발광층(162)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 제1 전극(161)은 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. 제1 전극(161)은 평탄화층(116) 상에 배치된 데이터 패드(143) 및 게이트 패드(141)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 탑 에미션(top emission) 방식으로 구현되는 경우, 제1전극(161)은 반사판을 더 포함하여 구성될 수도 있다. 또한 "제1 전극(161)은 유기발광층(162)에서 발광하는 광을 반사할 수 있는 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. "
제1 전극(161)은 부화소(SP) 별로 이격되어 배치되고, 평탄화층(116)의 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(150)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 3에서 제1 전극(161)은 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시되었으나, 소스 전극(153)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 전극(161), 데이터 패드(143), 연결 패드(142) 및 평탄화층(116) 상에는 뱅크(117)가 형성된다. 뱅크(117)는 인접하는 부화소(SP)를 구분하는 구성요소이다. 뱅크(117)는 인접하는 제1 전극(161)의 양측의 적어도 일부를 덮도록 배치되어 제1 전극(161)의 상면 일부를 노출시킨다. 뱅크(117)는 제1 전극(161)의 모서리에 전류가 집중됨으로 인해 제1 전극(161)의 측면 방향으로 광이 발광하게 되어, 의도하지 않은 부화소(SP)가 발광하거나 혼색되는 문제점을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 뱅크(117)는 아크릴(acryl)계 수지, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지, 또는 폴리이미드로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
뱅크(117)는 데이터 배선으로 기능하는 제2 연결 배선(182)과 데이터 패드(143)를 연결하는 컨택홀 및 게이트 배선으로 기능하는 제1 연결 배선(181)과 연결 패드(142)를 연결하는 컨택홀을 포함한다.
제1 전극(161) 상에 유기발광층(162)이 배치된다. 유기발광층(162)은 광을 발광하도록 구성된다. 유기발광층(162)은 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
유기발광층(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, 유기발광층(162)은 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 저지층, 전자 저지층, 정공 주입층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나의 유기층을 더 포함할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 제2 전극(163)은 유기발광층(162) 상에 배치된다. 제2 전극(163)은 유기발광층(162)으로 전자를 공급한다. 제2 전극(163)은 제1 전극(161)을 이루는 물질과 일함수가 다른 물질로 이루어질 수 있다. 제2 전극(163)은, 예를 들어, 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, 제2전극(163)은 금속 물질로 이루어질 수도 있다.
그리고 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 바텀 에미션(bottom emission) 방식으로 구현되는 경우, 제2 전극(163)은 반사판을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한 "제2 전극(163)은 유기발광층(162)에서 발광하는 광을 반사할 수 있는 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. "제2 전극(163)은 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 각각과 중첩되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극(163)은 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에 형성되며, 연성 영역(SA)에는 형성되지 않도록 배치될 수 있다. 제2 전극(163)은 투명 도전성 산화물, 투명 금속 물질 또는 반사 금속 물질 등과 같은 물질로 이루어지므로, 제2 전극(163)이 유기 발광 소자(160)가 배치된 제2 기판(112) 사이의 영역, 즉 연성 영역(SA)에도 형성되는 경우, 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 신축하는 과정에서 제2 전극(163)이 손상될 수도 있다. 이에, 제2 전극(163)은 평면 상에서 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 각각에 대응되도록 형성될 수 있다. 제2 전극(163)은 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에서 연결 배선(180)이 배치된 영역과 중첩하지 않는 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 유기 발광 소자(160) 상에 봉지층(108)이 배치된다. 봉지층(108)은 유기 발광 소자(160)를 덮으며 뱅크(117)의 상면 일부와 접하여 유기 발광 소자(160)를 밀봉할 수 있다. 이에, 봉지층(108)은 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 유기 발광 소자(160)를 보호한다.
봉지층(108)은 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 각각과 중첩되도록 패터닝된 제2 전극(163) 각각을 덮으며, 제2 기판(112) 각각마다 형성될 수 있다. 즉, 하나의 제2 기판(112)에 배치된 하나의 제2 전극(163)을 덮도록 봉지층(108)이 배치되며, 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 각각에 배치된 봉지층(108)은 서로 이격될 수 있다.
봉지층(108)은 강성 영역(RA)의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 봉지층(108)은 무기층을 포함하도록 구성될 수 있으므로, 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 특히, 유기 발광 소자(160)는 수분 또는 산소에 취약하므로, 봉지층(108)이 손상되는 경우 유기 발광 소자(160)의 신뢰성이 감소할 수 있다. 이에, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는 봉지층(108)이 연성 영역(SA)에는 형성되지 않음으로써, 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 봉지층(108)의 손상이 최소화될 수 있다.
그러나 필요에 따라서는 봉지층(108)은 강성 영역(RA) 및 연성 영역(SA)을 포함하는 기판(110) 전면에 형성될 수도 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 종래의 일반적인 플렉서블 유기 발광 표시 장치와 비교하면, 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 상대적으로 강성을 갖는 복수의 제2 기판(112)이 서로 이격되어 상대적으로 연성을 갖는 제1 기판(111) 상에 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 제2 전극(163) 및 봉지층(108)은 복수의 제2 기판(112) 각각에 대응되도록 패터닝되어 배치된다. 즉, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에서는 사용자가 스트레쳐블 표시 장치(1000)를 늘어나게 하거나 휘게 하는 경우 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 보다 쉽게 변형될 수 있는 구조를 가지며, 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 변형되는 과정에서 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 구성요소들이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 구성된 하부 기판(110)은 접착층(미도시)에 의해 도 1에 도시된 상부 기판(120)과 합착될 수 있다.
한편, 도 3에서는 발광 소자가 유기 발광 소자인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 발광 소자는 마이크로 LED로 이루어질 수 있다. 다음은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 발광 소자가 마이크로 LED인 경우 하나의 부화소의 구조에 대해 설명하고자 한다.
도 4는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 하나의 부화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 게이트 절연층(114) 상에는 공통 배선(CL)이 배치된다. 공통 배선(CL)은 복수의 부화소(SP)에 공통 전압을 인가하는 배선이다. 공통 배선(CL)은 박막 트랜지스터(150)의 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 층간 절연층(115) 상에는 반사층(423)이 배치된다. 반사층(423)은 마이크로 LED(410)에서 발광된 광 중 제1 기판(111) 측을 향해 발광된 광을 스트레쳐블 표시 장치(1000) 상부로 반사시켜 외부로 출광시키기 위한 층이다. 반사층(423)은 높은 반사율을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
반사층(423) 상에는 반사층(423)을 덮는 제1 접착층(417)이 배치된다. 제1 접착층(417)은 반사층(423) 상에 마이크로 LED(410)를 접착시키기 위한 층으로, 금속 물질로 이루어지는 반사층(423)과 마이크로 LED(410)를 절연시킬 수도 있다. 제1 접착층(417)은 열 경화 물질 또는 광 경화 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 4에서는 제1 접착층(417)이 반사층(423)만을 덮도록 배치된 것으로 도시되었으나, 제1 접착층(417)의 배치 위치는 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 접착층(417) 상에는 마이크로 LED(410)가 배치된다. 마이크로 LED(410)는 반사층(423)과 중첩되어 배치된다. 마이크로 LED(410)는 n형층(411), 활성층(412), p형층(413), p전극(414) 및 n전극(415)을 포함한다. 이하에서는, 마이크로 LED(410)로 레터럴(lateral) 구조의 마이크로 LED(410)가 사용되는 것으로 설명하나, 마이크로 LED(410)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 마이크로 LED(410)는 플립 칩(Flip chip) 구조의 마이크로 LED가 사용될 수도 있다.
구체적으로, 마이크로 LED(410)의 n형층(411)은 제1 접착층(417) 상에서 반사층(423)과 중첩되어 배치된다. n형층(411)은 우수한 결정성을 갖는 질화 갈륨에 n형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. n형층(411) 상에는 활성층(412)이 배치된다. 활성층(412)은 마이크로 LED(410)에서 빛을 발하는 발광층으로, 질화물 반도체, 예를 들어, 인듐 질화 갈륨으로 이루어질 수 있다. 활성층(412) 상에는 p형층(413)이 배치된다. p형층(413)은 질화 갈륨에 p형 불순물을 주입하여 형성될 수 있다. 다만, n형층(411), 활성층(412) 및 p형층(413)의 구성 물질은 이에 제한되는 것은 아니다.
마이크로 LED(410)의 p형층(413) 상에는 p전극(414)이 배치된다. 또한, 마이크로 LED(410)의 n형층(411) 상에는 n전극(415)이 배치된다. n전극(415)은 p전극(414)과 이격되어 배치된다. 구체적으로, 마이크로 LED(410)는, n형층(411), 활성층(412) 및 p형층(413)이 차례대로 적층되고, 활성층(412) 및 p형층(413)의 소정 부분이 식각되고, n전극(415)과 p전극(414)을 형성하는 방식으로 제조될 수 있다. 이때, 소정 부분은 n전극(415)과 p전극(414)을 이격시키기 위한 공간으로, n형층(411)의 일부가 노출되도록 소정 부분이 식각될 수 있다. 다시 말해, n전극(415)과 p전극(414)이 배치될 마이크로 LED(410)의 면은 평탄화된 면이 아닌 서로 다른 높이 레벨을 가질 수 있다. 이에, p전극(414)은 p형층(413) 상에 배치되고, n전극(415)은 n형층(411) 상에 배치되며, p전극(414)과 n전극(415)은 서로 다른 높이 레벨에서 서로 이격되어 배치된다. 이에, n전극(415)은 p전극(414)에 비하여 반사층(423)에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고, n전극(415)과 p전극(414)은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, n전극(415)과 p전극(414)은 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
층간 절연층(115) 및 제1 접착층(417) 상에는 평탄화층(116)이 배치된다. 평탄화층(116)은 박막 트랜지스터(150)의 상부 표면을 평탄화하는 층이다. 평탄화층(116)은 마이크로 LED(410)가 배치된 영역을 제외한 영역에서 평탄화층(116)의 상부 표면을 평탄화하며 배치될 수 있다. 이때, 평탄화층(116)은 2개 이상의 층으로 구성될 수도 있다.
평탄화층(116) 상에는 제1 전극(421) 및 제2 전극(422)이 배치된다. 제1 전극(421)은 박막 트랜지스터(150)와 마이크로 LED(410)를 전기적으로 연결하는 전극이다. 제1 전극(421)은 평탄화층(116)에 형성된 컨택홀을 통하여 마이크로 LED(410)의 p전극(414)과 연결된다. 또한, 제1 전극(421)은 평탄화층(116) 및 층간 절연층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 연결된다. 다만, 이에 제한되지 않고, 트랜지스터(150)의 타입에 따라 제1 전극(421)은 박막 트랜지스터(150)의 소스 전극(153)과 연결될 수도 있다. 마이크로 LED(410)의 p전극(414)과 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)은 제1 전극(421)에 의하여 전기적으로 연결된다.
제2 전극(422)은 마이크로 LED(410)와 공통 배선(CL)을 전기적으로 연결하는 전극이다. 구체적으로, 제2 전극(422)은 평탄화층(116) 및 층간 절연층(115)에 형성된 컨택홀을 통해 공통 배선(CL)과 연결되고, 평탄화층(116)에 형성된 컨택홀을 통해 마이크로 LED(410)의 n전극(415)과 연결된다. 따라서, 공통 배선(CL)과 마이크로 LED(410)의 n전극(415)은 전기적으로 연결된다.
스트레쳐블 표시 장치(1000)가 턴온(Turn-On)될 경우, 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154) 및 공통 배선(CL) 각각에는 서로 상이한 레벨의 전압이 인가될 수 있다. 제1 전극(421)에는 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)에 인가되는 전압이 인가될 수 있고, 제2 전극(422)에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 서로 상이한 레벨의 전압은 제1 전극(421) 및 제2 전극(422)을 통해 p전극(414)과 n전극(415)에 인가될 수 있고, 이에, 마이크로 LED(410)가 발광할 수 있다.
도 4에서는 박막 트랜지스터(150)가 p전극(414)과 전기적으로 연결되고 공통 배선(CL)이 n전극(415)과 전기적으로 연결되는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않고, 박막 트랜지스터(150)가 n전극(415)과 전기적으로 연결되고 공통 배선(CL)이 p전극(414)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
평탄화층(116), 제1 전극(421), 제2 전극(422), 데이터 패드(143) 및 연결 패드(142) 상에는 뱅크(117)가 배치된다. 뱅크(117)는 반사층(423)의 끝단과 중첩되도록 배치되며, 뱅크(117)와 중첩되지 않는 반사층(423)의 일부는 발광 영역으로 정의될 수 있다. 뱅크(117)는 유기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 평탄화층(116)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 뱅크(117)는 마이크로 LED(410)에서 발광된 광이 인접 부화소(SP)로 전달되어 혼색 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 블랙 물질을 포함하도록 구성될 수도 있다.
이와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 발광 소자가 유기 발광 소자로 이루어질 수도 있으나, 마이크로 LED(410)로 이루어질 수도 있다. 마이크로 LED(410)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 신뢰성이 우수하여 액정 표시 소자나 유기 발광 소자에 비해 수명이 길다. 또한, 마이크로 LED(410)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, 마이크로 LED(410)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 명세서의 또 다른 실시예에 따른 스트레처블 표시 장치(1000)에서는 마이크로 LED(410)를 표시 소자로 사용하여, 스트레쳐블 표시 장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우 손상될 수 있는 봉지층의 사용을 생략할 수 있다. 또한, 마이크로 LED(410)는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 스트레처블 표시 장치(1000)의 표시 소자는 수분 또는 산소로부터 보호될 수 있고, 신뢰성이 우수할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 연결 배선(181)및 제2 연결 배선(182) 각각은 강성 영역(RA)의 제2 기판(112) 상에 배치된 게이트 패드(141) 및 연결 패드(142) 또는 데이터 패드(143)와 전기적으로 연결되어 연성 영역(SA)으로 연장되어 배치될 수 있다. 이때, 연성 영역(SA) 상에 배치된 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 하부에는 배선 손상 방지층(112S)이 배치될 수 있다.
배선 손상 방지층(112S)은 연성 영역(SA)에 배치된 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182) 각각의 형상에 대응하여 제1 기판(111) 상에 배치될 수 있다. 즉, 배선 손상 방지층(112S)은 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)이 웨이비 형상을 가지면 이에 대응하여 웨이비 형상을 가질 수 있고, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)이 직선 형상을 가지면 이에 대응하여 직선 형상을 가질 수 있다. 배선 손상 방지층(112S)은 강성 영역(RA)에 배치된 제2 기판(112)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 배선 손상 방지층(112S)은, 예를 들어, 폴리메탈실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicon Rubber), 폴리우레탄(polyurethane; PU) 등의 탄성중합체(elastomer), SBS(Styrene Butadiene Styrene) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 연성 영역(SA)에 배치된 연결 배선(180)의 하부에 배선 손상 방지층(112S)을 배치함으로써 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 연신 시 연결 배선(180)의 파손을 방지하면서도 하부 기판(110)이 과연신되는 것을 제어할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에 배치된 화소부와 연신부를 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 트랜지스터와 화소(P) 등이 형성된 제2 기판(112)은 화소부(PU)일 수 있다. 복수의 제2 기판(112)으로 형성된 화소부(PU)는 서로 일정거리가 이격되어 형성되며, 각각의 화소부(PU)에 구동 신호 등을 전달하도록 연결 배선(180)을 통해 전기적으로 연결된다. 이때, 연결 배선(180)이 위치한 영역은 연신부(SU)일 수 있다.
연신부(SU)의 연결 배선(180)은 연신에 대응하기 위해 구불구불한 웨이비(wavy) 형상으로 형성되므로, 화소부(PU) 상에 직선 형상으로 위치한 연결 배선(180)보다 높은 밀도로 형성될 수 있다.
연결 배선(180)은 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)를 포함하며, 연신부(SU)는 제1 연결 배선(181)이 위치한 제1 연신부(SUa)와 제2 연결 배선이 위치한 제2 연신부(SUb)를 포함한다.
제1 연신부(SUa)에서 제1 연결 배선(181)은 화소부(PU)의 화소(P)에 게이트 신호(Scan)를 전달하는 게이트 연결 배선(181a), 고전위 전원(VDD)을 전달하는 고전위 연결 배선(181b) 및 저전위 전원(VSS)을 전달하는 저전위 연결 배선(181c)일 수 있다.
제2 연신부(SUb)에서 제2 연결 배선(182)은 데이터 신호를 각각의 부화소에 전달하는 데이터 연결 배선(182a, 182b, 182c)일 수 있다. 각각의 데이터 연결 배선(182a, 182b, 182c)은 적색, 녹색 및 청색을 각각 발광하는 부화소(SP)에 연결된다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)은 3차원 형태의 형태 변형 센싱을 위한 정전 용량 전극으로 동작할 수 있다. 도 5b에서 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)은 정전 용량 전극으로 도식화하여 표현되었다. 제1 연결 배선(181)를 통해 제1 신호(Tm_a, Tm_b, Tm_c, m은 자연수)가 전달되고, 제2 연결 배선(182)를 통해 제2 신호(Rn_a, Rn_b, Rn_c, n은 자연수)가 전달될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 연결 배선(181, 182) 간의 정전 용량을 센싱하여 노멀 상태에서의 정전 용량과 연신 시의 정전 용량 변화를 통해 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 판별할 수 있다. 또한, 노멀 상태에서의 정전 용량은 기준값(Reference)으로 별도의 메모리에 저장됨으로써, 연신 시의 정전 용량 변화량과 비교하여 형태 변형 정보를 해석할 수 있다.
이때, 정전 용량의 변화가 커지거나 작아지는 것을 판단하기 위해서는 정전 용량 전극 간의 정전 용량은 단반향으로 형성되도록 형성하여야 한다. 즉, 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)이 형성되는 제1 기판(111)의 배면은 접지층(GND)이 형성되어 접지될 수 있다.
이에 따라, 정전 용량 전극이 위치한 내측으로 구부러지는 영역의 정전 용량은 커지고, 외측으로 구부러지는 영역의 정전 용량은 작아질 수 있다.
도 5c를 참조하면, 디스플레이 구동과 센싱 구동 간의 구동 기간을 구분하여, 각각의 구동 기간 동안 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)을 독립적으로 사용할 수 있다.
제1 연결 배선(181)이 송신 신호(Tx)를 전달하는 정전 용량 전극으로 동작하도록 먹스(Mux)를 통해 시분할 구동될 수 있다. 스위칭 신호(SW)에 따라 게이트 연결 배선(181a)을 통해 게이트 신호(Scan)를 전달하거나 송신 신호(Tx)를 전달하고, 고전위 연결 배선(181b)을 통해 고전위 전원(VDD)을 전달하거나 송신 신호(Tx)를 전달하며, 저전위 연결 배선(181c)을 통해 저전위 전원(VSS)을 전달하거나 송신 신호(Tx)를 전달할 수 있다. 이때, 제1 방향(X)의 복수의 화소부(PU)에 연결된 게이트 연결 배선(181a), 고전위 연결 배선(181b) 및 저전위 연결 배선(181c)은 동일한 송신 신호(Tx)를 전달할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 각 센싱 배선의 송신 신호(Tx)는 서로 각기 다른 위상이나 폭을 갖을 수 있다.
제2 연결 배선(182)이 수신 신호(Rx)를 전달하는 센싱 배선으로 동작하도록 먹스(Mux)를 통해 시분할 구동될 수 있다. 스위칭 신호(SW)에 따라 데이터 연결 배선(182a, 182b, 182c) 각각은 부화소(SP)에 적색, 녹색 및 청색의 데이터 신호(R, G, B)를 전달하거나, 수신 신호(Rx)를 전달할 수 있다. 이때, 제2 방향(Y)의 복수의 화소부(PU)에 연결된 데이터 연결 배선(182a, 182b, 182c) 동일한 수신 신호(Rx)를 전달할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 각 센싱 배선의 수신 신호(Tx)는 서로 각기 다른 위상이나 폭을 갖을 수 있다.
먹스(Mux)는 게이트 구동부나 데이터 구동부에 위치할 수도 있고, 게이트 패드(141)나 데이터 패드(143)에 위치할 수도 있다. 또는 게이트 및 데이터 구동부와 게이트 및 데이터 패트(141, 143) 사이의 비표시 영역(NA)에 위치할 수도 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)이 화소부(PU) 구동을 위한 구동 신호가 인가되는 구간에서는 구동 신호를 전달하는 역할을 하고, 구동 신호가 인가되지 않는 구간에서는 연신부(SU)의 연신을 센싱하는 역할을 하도록 구성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 복수의 연결 배선(180)이 정전 용량 센싱을 위한 정전 용량 전극으로 동작하도록 구성하여, 연신부(SU)가 연신되면 정전 용량 전극으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182) 간의 정전 용량 변화를 이용하여 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱함과 동시에 복수의 화소부(PU)에 연결되도록 함으로써 정전 용량 센싱을 위한 별도의 센싱 배선을 생략할 수 있다.
화소부(PU)와 제1 및 제2 연신부(SUa, SUb)가 배치된 영역을 제외한 나머지 영역에는 발광 소자가 마이크로 LED로 구현 시에, 마이크로 LED의 전사를 위한 얼라인 마크가 배치될 수 있다.
또한, 자성체가 위치하여 연신부(SU)가 연신 시 형상 변화에 따라 발생되는 유도 전류를 측정함으로써 인장과 수축을 판별할 수도 있고, 연결 배선에 일부가 중첩되도록 페라이트 코어가 배치되어 인덕턴스의 변화량을 측정함으로써 위치 별 형상의 변형을 센싱할 수도 있다.
더불어, 제1 기판(111)이 투명한 물질로 이루어질 경우, 화소부(PU)와 제1 및 제2 연신부(SUa, SUb)가 배치된 영역을 제외한 나머지 영역은 광이 투과될 수 있으므로 투명 디스플레이로 활용할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 표시 패널의 형태가 변형된 것을 도시한 도면이고, 도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 표시 패널의 일부가 접힌 상태를 도시한 도면이다. 도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 입력 장치로 이용되는 표시 패널을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 표시 패널(100)을 이용한 제품에서 다양한 활용에 대한 예시이다.
도 6a를 참조하면 표시 패널(100)은 연신부(SU)가 연신됨에 따라 팽창하거나 굴곡되는 형태로 변형될 수 있다. 표시 패널(100)이 도 6a에서와 같이 굴곡진 형태로 변형이 발생할 때, 굴곡 위치에 따라 화소(P)의 위치가 서로 가까워지거나 멀어질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 표시 패널(100) 상에서 화소(P)가 일정거리를 이격하여 균일하게 배치될 때, 표시 패널(100)의 형태가 변형됨으로 인해, 인접한 화소(P) 간의 거리가 달라질 수 있다.
예를 들어, 모든 화소(P)가 동일한 휘도를 가지더라도 표시 패널(100)이 내측으로 구부러지는 영역(A)에서 화소(P)는 서로 인접하게 되어 단위 면적 당 광량의 밀도가 상승한다. 또한, 표시 패널(100)이 외측으로 구부러지는 영역(B)에서 화소(P)는 서로 이격된 거리가 커지므로, 단위 면적 당 광량의 밀도는 감소한다. 다시 말해, 표시 패널(100)에서 표시되는 휘도는, A영역에서는 더 밝게 시인되고, B영역에서는 더 어둡게 시인될 수 있다.
따라서, 정전 용량 전극으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182) 간의 정전 용량 변화를 이용함으로써, 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱하여, 화소(P) 별로 휘도를 보상하고, 시인 특성을 더 향상시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 표시 패널(100)은 비표시 영역(NA)에 인접한 표시 영역(AA)이 접힌 상태일 수 있다. 예를 들어, 전자 신문이나 e북과 같은 제품의 경우에는 사용자의 편의를 위해 표시 패널(100)을 접는 형태로 이용할 수 있다.
표시 영역(AA)의 일부 영역이 표시 패널(100)의 배면으로 접힌 상태에서는 정전 용량 전극은 급격한 정전 용량 변화가 발생할 수 있다. 다시 말해, 제1 기판(111)의 배면의 접지층(GND)으로 인해 정전 용량 전극으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182) 간의 정전 용량이 단방향으로 형성되므로, 표시 패널(100)이 접히는 C 영역 부근에서는 인접한 정전 용량 전극 간의 거리가 증가하여 정전 용량이 감소될 수 있다.
이때, 배면에 위치한 표시 패널(100)은 시인되지 않으므로, 배면부의 표시 영역(AA)은 블랙 영상을 표시하거나 또는 화면을 표시하지 않을 수 있다.
도 8을 참조하면, 표시 패널(100)을 구부리거나 형태를 변형함으로써, 특정한 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 게임이나 상호 작용이 이루어지는 구동 시에 표시 패널(100)의 변형되는 형태에 따라 특정한 동작을 수행하도록 하는 입력 장치로써 기능할 수 있다.
다시 말해, 정전 용량 전극으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182) 간의 정전 용량의 변화를 센싱함으로써 표시 패널(100)의 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 판별하고 이에 따라, 미리 결정된 동작을 수행할 수 있다. 정전 용량의 변화에 따른 수행 동작은 별도의 메모리 등에 룩 업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
또한, 표시 패널(100)의 변형 형태에 따른 수행 동작은 제조 단계에서 결정될 수도 있고, 사용자의 설정에 따라 변경될 수도 있다.
도 9a 내지 도 9b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 터치 센서로 활용되는 연신부에 대한 도면이다.
도 9a를 참조하면, 연신부(SU)에 위치한 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)은 표시 패널(100)의 터치 센서로 동작할 수 있다. 도 5에서 정전 용량 전극으로 동작 시에 외부 터치 없이 표시 패널(100)의 형태 변형을 센싱하는 것과 달리 표시 패널에 핑거 터치 또는 펜 터치가 발생할 경우에 터치 센싱 동작을 수행할 수 있다.
터치 센서는 터치 송신 전극(Tx)과 터치 수신 전극(Rx)을 갖도록 구성되어 상호 정전 용량 방식으로 동작할 수 있다.
화소부(PU)에서 게이트 연결 배선(181a), 고전위 연결 배선(181b) 및 저전위 연결 배선(181c)으로 이용되는 제1 연결 배선(181)에 동일한 터치 신호가 인가되면, 복수의 제1 연신부(SUa)에 위치한 제1 연결 배선(181)은 각각 터치 송신 전극(Tx)이 될 수 있다.
또한, 화소부(PU)에서 데이터 연결 배선(182a, 182b, 182c)로 이용되는 제2 연결 배선(182)에 동일한 터치 신호가 인가되면, 복수의 제2 연신부(SUb)에 위치한 제2 연결 배선(182)은 각각 터치 수신 전극(Rx)이 될 수 있다.
또한, 터치 송신 전극(Tx)과 터치 수신 전극(Rx)으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)는 표시 패널(100)이 노멀 상태에서 웨이비(wavy)한 형상을 갖도록 형성된다. 표시 패널(100)이 연신 될 때, 연신부(SU)가 최대 면적으로 확장되면, 터치 송신 전극(Tx)과 터치 수신 전극(Rx)으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)는 연신부(SU) 내에서 직선 형태가 될 수 있다. 따라서, 터치 센서는 연신 시보다 노멀 상태에서 터치 센싱의 감도가 더 높을 수 있다.
도 9b를 참조하면, 복수 개의 연신부(SU)를 하나의 터치 블록으로 그룹핑할 수 있다.
복수 개의 연신부(SU)가 그룹핑된 터치 블록은 단위 터치 블록일 수 있다. 단위 터치 블록은 클수록 터치 센싱의 감도가 높을 수 있으며, 핑거 터치 시 손가락의 크기 또는 펜 터치 시의 터치부의 면적 등을 고려하여 단위 터치 블록의 크기를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 연신부(SUa, SUb)를 각각 3X3로 그룹핑하여 하나의 터치 블록으로 구동할 수 있다.
도 10a 내지 도 10b는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 이중 배선 구조의 연결 배선에 대한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b를 참조하면, 제1 연결 배선(181)은 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b)를 포함하고, 제2 연결 배선(182)는 상부 제2 연결 배선(182a)과 하부 제2 연결 배선(182b)를 포함할 수 있다.
제1 연결 배선(181)에서 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b)은 서로 대칭 구조로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b)은 일부가 중첩될 수 있다.
예를 들어, 연신부(SU)가 연신되지 않고, 노멀 상태에서 제1 연결 배선(181)은 도 10a과 같이 구불구불한 웨이비(wavy) 형상이므로, 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b)의 중첩된 면적이 크다. 이에 반해, 연신부(SU)가 연신 될 경우, 제1 연결 배선(181)은 도 10b와 같이 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b)의 중첩된 면적은 연신부(SU)가 노멀 상태인 경우에 비해 작을 수 있다.
또한, 연신부(SU)가 최대로 연신될 경우, 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b)은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 연신부(SU)가 최대로 연신되면, 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b) 각각은 서로 평행한 직선 형태가 되므로, 중첩된 영역이 없을 수 있다.
따라서, 이중 배선 구조로 형성로 형성된 제1 연결 배선(181)은 상부 제1 연결 배선(181a)과 하부 제1 연결 배선(181b) 각각이 정전 용량 전극으로 동작할 수 있으므로, 중첩된 면적에 따라 변화하는 정전 용량을 이용하여 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱할 수 있다.
제2 연결 배선(182)도 제1 연결 배선(181)과 마찬가지로 상부 제2 연결 배선(182a)과 하부 제2 연결 배선(182b)의 중첩된 면적에 따라 정전 용량 변화를 통해 표시 패널(100)이 형태 변형을 센싱할 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 연결 배선을 등가회로로 표현한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 송신 연결 배선(183)과 제1 및 제2 수신 연결 배선(184, 185)이 서로 다른 층에 중첩하여 구성될 수 있다.
송신 연결 배선(183)은 송신 신호(Tx, Ty)가 전달되는 정전 용량 전극일 수 있다. 송신 연결 배선(183)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 양쪽으로 모두 송신 신호(Tx, Ty)를 전달할 수 있다.
제1 및 제2 수신 연결 배선(184, 185)은 송신 연결 배선(183)과 정전 용량을 형성하는 제1 수신 연결 배선(184)과 제1 수신 연결 배선(184)을 연결하는 제2 수신 연결 배선(185)로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 수신 연결 배선(184, 185)은 서로 다른 층에 구성되며, 송신 연결 배선(183)과 제1 수신 연결 배선(184)의 정전 용량 형성을 위해 교번하여 배치될 수 있다. 다시 말해, 송신 연결 배선(183)과 제1 수신 연결 배선(184)에서 정전 용량이 형성 시에 배선의 구분을 위해 제1 및 제2 수신 연결 배선(184, 185)은 교번하여 배치될 수 있다. 이때, 정전 용량의 센싱 민감도는 절반일 수 있다.
도 11b와 도 11c의 예시에서는 송신 연결 배선(183)이 가장 상층에 배치되고, 송신 연결 배선(183)과 정전 용량을 형성하도록 제1 수신 연결 배선(184)이 중간층에 배치되고, 제2 수신 연결 배선(185)이 가장 하층에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 송신 연결 배선(183)과 제1 및 제2 수신 연결 배선(184, 185)의 배치 순서는 바뀔 수 있다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 블록도이다.
도 12를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 표시 패널(100), 데이터 구동부(200), 게이트 구동부(300), 컨트롤러(400), 센싱부(500) 및 먹스(Mux)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 제1 방향으로 배치된 n개의 게이트 배선(GL1, …, GLn), 제1 방향과 다른 방향으로 배치된 m개의 데이터 배선(DL1, …DLm)과 전기적으로 연결된 복수 개의 화소(P)를 포함한다. 이에, 복수 개의 화소(P)는 게이트 배선(GL1, …GLn)과 데이터 배선(DL1, …DLm)을 통해 인가된 구동 신호 또는 구동 전압에 의해 영상을 표시한다.
표시 패널(100)은 표시 영역(AA) 및 표시 영역(AA)에 인접한 비표시 영역(NA)을 포함한다. 표시 영역(AA)에는 복수의 화소(P)들이 배열되고, 각각의 화소(P)들이 표시하는 계조를 기반으로 화상을 표시한다. 복수의 화소(P) 각각에는 발광 소자에 의해 광이 발광되는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하기 위한 복수의 구동 소자들이 배치된 화소 회로가 배치된다. 이러한 표시 패널(100)은 연신 가능하도록 구성되기 때문에 연신 가능한 물질로 이루어진 제1 기판(111) 상에 화소(P)들이 배치된 영역에 제1 기판(111)보다 강성 물질로 이루어진 제2 기판(112)이 배치된 구조를 가질 수 있다.
데이터 구동부(200)는 컨트롤러(400)로부터 공급된 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 영상 데이터(RGB) 및 보상 데이터를 데이터 전압으로 변환하고, 변환된 데이터 전압을 m개의 데이터 배선(DL1, …DLm)을 통해 화소(P)에 공급한다.
게이트 구동부(300)는 컨트롤러(400)로부터 공급된 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 n개의 게이트 배선(GL1, …GLn)에 게이트 신호를 공급한다. 이때, 게이트 신호는 적어도 하나의 스캔 신호(Scan) 및 발광 제어 신호(EM)를 포함할 수 있다.
일반적인 게이트 구동부는 표시 패널과 독립되게 형성되어 다양한 방식으로 표시 패널과 전기적으로 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 게이트 구동부(300)는 표시 패널(100)의 기판 제조 시 박막 패턴 형태로 비표시 영역(NA) 상에 게이트 인 패널(Gate In Panel; GIP) 방식으로 내장될 수 있다. 도 12에서는 표시 패널(100)의 비표시 영역(NA)에 하나의 게이트 구동부(300)만 구비되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 2개의 게이트 구동부(300)가 표시 영역(AA)의 양측 에 배치될 수 있다.
컨트롤러(400)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 표시 패널(100)의 크기 및 해상도에 적합하게 처리하여 데이터 구동부(200)에 공급한다. 컨트롤러(400)는 외부로부터 입력되는 동기 신호(SYNC)들, 예를 들어, 도트 클럭신호(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(HSYNC), 수직 동기신호(VSYNC)를 이용해 다수의 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 또한, 컨트롤러(400)는 센싱부(500)에서 센싱된 표시 패널(100)의 연신에 따른 영상 보상 데이터를 생성하여 데이터 구동부(200)를 통해 각 화소(P)에 인가되도록 제어할 수 있다.
센싱부(500)는 표시 패널(100)에 배치된 정전 용량 전극으로 동작하는 표시 패널(100)의 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)를 통해 센싱부(500)에서 정전 용량의 변화를 센싱하여 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱하고, 이를 컨트롤러(400)에 전달될 수 있다.
먹스(Mux)는 게이트 구동부나 데이터 구동부에 위치할 수도 있고, 게이트 패드(141)나 데이터 패드(143)에 위치할 수도 있다. 또는 게이트 및 데이터 구동부와 게이트 및 데이터 패트(141, 143) 사이의 비표시 영역(NA)에 위치할 수도 있다.
먹스(Mux)는 스위칭 신호(SW)에 따라 게이트 신호(Scan), 고전위 전원(VDD), 저전위 전원(VSS) 및 적색, 녹색 및 청색의 데이터 신호(R, G, B)를 전달하거나, 제1 및 제2 연결 배선(181, 182)이 정전 용량 전극으로 동작하도록 센싱 신호(Tx, Rx)를 전달할 수 있다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치의 구동 방식에 대한 도면이다.
도 13을 참조하면,
본 명세서의 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 디스플레이 구동과 정전 용량 센싱 구동을 동시에 수행할 수도 있다.
한편, 본 명세서의 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치는, 디스플레이 구동 기간과 정전 용량 센싱 구동 기간을 구분하기 위한 동기 신호(SYNC)가 필요로 할 수도 있다.
또한, 본 명세서의 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치는, 디스플레이 구동에 필요한 수직 동기 신호(VSYNC) 및/또는 수평 동기 신호(HSYNC)가 동기 신호(SYNC)의 역할을 대체할 수도 있다. 도 13의 예시에서는, 수평 동기 신호(HSYNC)가 터치 구동 기간을 정의하는 동기 신호(SYNC)를 대체하는 경우이다.
수직 동기 신호(VSYNC)는 하나의 프레임 기간을 정의하고, 수직 동기 신호(VSYNC) 사이에서 복수의 수평 동기 신호(HSYNC)가 1H(Horizontal) 기간을 정의할 수 있다. 수직 동기 신호(VSYNC) 및 수평 동기 신호(HSYNC)을 이용하여 데이터 인에이블(DE) 기간이 정의될 수 있다.
수평 동기 신호(HSYNC)는, 디스플레이 기간(디스플레이 구동이 진행되는 기간일 수 있음)과 디스플레이 블랭크 기간(디스플레이 구동이 진행되지 않는 기간일 수 있음)을 구분해준다.
수평 동기 신호(HSYNC)에 의해 정의되는 블랭크 기간에 해당하는 시간 동안, 스트레쳐블 표시 장치는 디스플레이 구동과 정전 용량 센싱 구동을 수행할 수 있다.
본 명세서의 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 수평 동기 신호(HSYNC)에 의해 정의되는 1H(Horizontal) 기간동안, 디스플레이 구동을 위해 게이트 라인(GL)을 구동하면서 데이터 라인들(DL)로 영상 표시를 위한 데이터 전압을 공급하고, 이와 동시에, 정전 용량 센싱 구동을 위해 다수의 센싱 신호(Sensing) 등을 공급할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)는 복수의 연결 배선(180)이 정전 용량 센싱을 위한 정전 용량 전극으로 동작하도록 구성하여, 표시 패널(100)에 영상 데이터(RGB) 및 보상 데이터를 공급하여 화상을 표시하는 디스플레이 구동과, 연신부(SU)가 연신되면 정전 용량 전극으로 동작하는 제1 및 제2 연결 배선(181, 182) 간의 정전 용량 변화를 이용하여 형태 변형이 발생하는 위치와 강도를 센싱하는 정전 용량 센싱 구동을 동시에 수행할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 연신 가능한 연신부를 포함하는 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각각에 영상을 표시하기 위한 화소가 배치된 화소부를 포함하는 복수의 제2 기판 및 제1 기판 상에 배치되고, 복수의 제2 기판 각각을 전기적으로 연결하는 복수의 연결 배선을 포함하고, 복수의 연결 배선은 연신부와 화소부에서 단위 면적 당 밀도가 상이하도록 배치되고, 연신 시에 연신부의 정전 용량을 센싱할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 연결 배선은 제1 연결 배선과 제2 연결 배선을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 제1 연결 배선과 제2 연결 배선 간의 정전 용량을 센싱할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 정전 용량의 변화 패턴에 따라 표시 패널의 구동을 가변할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 제1 연결 배선과 제2 연결 배선 간의 정전 용량은 단방향으로 형성될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 정전 용량이 큰 영역에서 휘도를 낮추고, 정전 용량이 작은 영역에서 휘도를 높일 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 복수의 연신부가 그룹핑되어 터치 블록으로 동작할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 제1 연결 배선은 게이트 배선, 고전위, 저전위 배선을 포함하고, 제2 연결 배선은 데이터 배선을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 연결 배선은 이중 배선 구조일 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 이중 배선 간의 중첩 면적에 따라 정전 용량 센싱할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는, 연신 가능한 기판 상에 복수의 화소부 및 복수의 화소부 각각에 구동 신호를 전달하는 연결 배선으로 구성된 복수의 연신부가 배치된 표시 패널, 화소부에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 화소부에 게이트 신호, 고전위 전압 및 저전위 전압을 공급하는 게이트 구동부, 동기 신호에 따라 디스플레이 구간과 블랭크 구간을 나누어 동작하는 컨트롤러, 연신부의 정전 용량을 센싱하는 센싱부 및 스위칭 신호에 따라 구동 신호 또는 정전 용량 센싱 신호를 표시 패널에 공급하는 먹스를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 센싱부는 블랭크 구간에서 연신부의 정전 용량을 센싱할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 컨트롤러는 센싱부에서 센싱된 정전 용량에 따라, 표시 패널이변형되더라도 광량이 일정하도록 보상할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치에서 연신부는 제1 방향으로 나란하게 배치된 제1 연결 배선과, 제2 방향으로 나란하게 배치된 제2 연결 배선으로 형성될 수 있다.
상술한 본 명세서의 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 명세서의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서가 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 명세서는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 스트레쳐블 표시 장치
100: 표시 패널
110: 하부 기판
120: 상부 기판
150: 트랜지스터
160: 유기 발광 소자
180: 연결 배선
200: 데이터 구동부
300: 게이트 구동부
400: 컨트롤러
500: 센싱부

Claims (17)

  1. 연신 가능한 연신부를 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각각에 영상을 표시하기 위한 화소가 배치된 화소부를 포함하는 복수의 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 제2 기판 각각을 전기적으로 연결하는 복수의 연결 배선을 포함하고,
    상기 복수의 연결 배선은 상기 연신부와 상기 화소부에서 단위 면적 당 밀도가 상이하도록 배치되고,
    상기 연신부에 위치한 상기 복수의 연결 배선은 정전 용량 전극으로 동작되는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선은 제1 연결 배선과 제2 연결 배선을 포함하는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연신부에 위치한 상기 제1 연결 배선과 상기 제2 연결 배선은 상호 정전 용량을 형성하는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화소부는 정전 용량의 변화 패턴에 따라 구동이 가변되는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 연결 배선과 상기 제2 연결 배선 간의 정전 용량은 단방향으로 형성되는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 화소부는 정전 용량이 큰 영역에서 휘도를 낮추도록 구동되고, 정전 용량이 작은 영역에서 휘도를 높이도록 구동되는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연신부는 복수이고,
    상기 복수의 연신부가 그룹핑되어 터치 블록으로 동작하는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    제1 연결 배선은 게이트 배선, 고전위 배선 및 저전위 배선을 포함하고,
    제2 연결 배선은 데이터 배선을 포함하는
    스트레쳐블 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 배선은 이중 배선 구조인,
    스트레쳐블 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이중 배선 간의 중첩 면적에 따라 정전 용량이 변화하는,
    스트레쳐블 표시 장치.
  11. 연신 가능한 기판 상에 복수의 화소부 및 상기 복수의 화소부 각각에 구동 신호를 전달하는 연결 배선으로 구성된 복수의 연신부가 배치된 표시 패널;
    상기 복수의 화소부에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부;
    상기 복수의 화소부에 게이트 신호, 고전위 전압 및 저전위 전압을 공급하는 게이트 구동부;
    동기 신호에 따라 디스플레이 구간과 블랭크 구간을 나누어 동작하는 컨트롤러;
    상기 복수의 연신부의 정전 용량을 센싱하는 센싱부; 및
    스위칭 신호에 따라 구동 신호 또는 정전 용량 센싱 신호를 상기 표시 패널에 공급하는 먹스; 를 포함하는,
    표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 블랭크 구간에서 상기 복수의 연신부의 정전 용량을 센싱하는,
    표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 센싱부에서 센싱된 정전 용량에 따라, 상기 표시 패널이 변형되더라도 광량이 일정하도록 보상하는,
    표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 연신부는 제1 방향으로 나란하게 배치된 제1 연결 배선과, 제2 방향으로 나란하게 배치된 제2 연결 배선으로 구성되는,
    표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 연결 배선과 상기 제2 연결 배선 간의 정전 용량은 단방향으로 형성되는,
    표시 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결 배선은 이중 배선 구조인,
    표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 이중 배선 간의 중첩 면적에 따라 정전 용량을 센싱하는,
    표시 장치.
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