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KR20180032719A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20180032719A
KR20180032719A KR1020160121532A KR20160121532A KR20180032719A KR 20180032719 A KR20180032719 A KR 20180032719A KR 1020160121532 A KR1020160121532 A KR 1020160121532A KR 20160121532 A KR20160121532 A KR 20160121532A KR 20180032719 A KR20180032719 A KR 20180032719A
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허경열
김준삼
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Abstract

본 발명은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것으로, 평판 영역, 평판 영역으로부터 연장된 벤딩 영역 및 벤딩 영역으로부터 연장된 주변 영역을 포함하는 기판; 벤딩 영역의 경계부에 배치된 제 1 보호층; 벤딩 영역의 전면에 배치되어 상기 제 1 보호층을 덮는 제 2 보호층;을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
최근 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 표시 장치가 개발되고 있다. 이러한 플렉시블 표시 장치는 접히거나 만곡된 형태로 사용될 수 있어 다양한 분야에 활용될 수 있다. 플렉시블 표시 장치는 플렉시블 기판 상에 표시 소자가 배치된 것이다.
플렉시블 표시 장치는 표시 장치의 적어도 하나의 측단을 벤딩하여 네로우 베젤(Narrow bezel)을 구현할 수 있다. 이때, 벤딩 영역에 배치되는 금속 배선에 크랙(Crack)이 종종 발생할 수 있다.
이에 따라, 금속 배선의 파손을 방지하기 위하여 벤딩 영역에 보호층을 형성할 수 있다. 다만, 상기 보호층이 표시부의 구동 회로 소자 또는 편광판과 접촉하여 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는, 평판 영역, 평판 영역으로부터 연장된 벤딩 영역 및 벤딩 영역으로부터 연장된 주변 영역을 포함하는 기판; 벤딩 영역의 경계부에 배치된 제 1 보호층; 벤딩 영역의 전면에 배치되어 상기 제 1 보호층을 덮는 제 2 보호층;을 포함한다.
제 1 및 제 2 보호층은 평판 영역의 적어도 일부에 배치된다.
제 1 및 제 2 보호층은 주변 영역의 적어도 일부에 배치된다.
제 1 및 제 2 보호층은 광 경화성 수지로 이루어진다.
제 1 보호층은 500um 내지 800um의 폭을 갖는다.
제 1 보호층은 30um 내지 70um의 두께를 갖는다.
제 1 및 제 2 보호층은 중첩 영역에서 70um 내지 130um의 두께를 갖는다.
제 1 보호층은 벤딩 영역의 중앙부를 둘러싸게 배치된다.
기판 상의 평판 영역에 배치된 게이트 라인; 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인; 및 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터;를 더 포함한다.
기판 상의 주변 영역에 배치된 구동 IC를 더 포함한다.
기판의 배면에 위치하는 지지 필름을 더 포함한다.
지지 필름은 PET 필름일 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 벤딩 영역의 경계부에 배치된 다층의 보호층을 포함하여, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 접은 상태의 단면도이다.
도 3은 도 1의 "A" 영역에서 기판 및 제 1 보호층을 나타낸 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 I-I` 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 1의 "A" 영역에서 기판 및 제 1 보호층을 나타낸 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 부분 확대도이다.
도 6은 도 1의 "A" 영역에서 기판 및 제 1 보호층을 나타낸 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 확대한 부분 확대도이다.
도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ` 선을 따라 자른 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 유기 발광 표시 장치인 것을 전제로 설명한다. 다만, 본 발명의 적용 범위가 유기 발광 표시 장치에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 본 발명은 액정 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 접은 상태의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 기판(110), 구동 회로부(200), 봉지층(250), 편광판(270), 제 1 보호층(310), 제 2 보호층(320) 및 구동 IC(Integrated Chip, 400)를 포함한다.
기판(110)은 표시부(DA)을 포함하는 평판 영역(PA), 평판 영역(PA)으로부터 연장된 벤딩 영역(BA) 및 벤딩 영역(BA)으로부터 연장된 주변 영역(SA)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(110)은 벤딩 영역(BA)을 통해 구부러짐으로써, 구동 IC(400)가 배치된 주변 영역(SA)을 평판 영역(PA)의 배면에 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 측면 베젤의 폭을 감소시킴으로써 네로우 베젤의 표시 장치(100)를 구현할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 영역(BA)은 평판 영역(PA)의 하부에 위치하는 것을 예로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 벤딩 영역(BA)은 평판 영역(PA)의 좌우 측면 또는 상부에 위치할 수도 있다. 또한, 기판(110)은 일정한 두께를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(110)은 벤딩 영역(BA)에서 평판 영역(PA)보다 더 얇은 두께를 가질 수 있다.
기판(110)은 유연성(flexible)을 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.
기판(110) 상의 평판 영역(PA)에 구동 회로부(200), 봉지층(250) 및 편광판(270)이 배치될 수 있다. 구동 회로부(200)는 후술할 게이트 라인(151), 게이트 라인(151)과 교차하는 데이터 라인(171), 게이트 라인(151) 및 데이터 라인(171)과 연결된 박막 트랜지스터(10, 20) 및 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED, 210)를 포함한다. 즉, 유기 발광 소자(210)는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 박막 트랜지스터(10, 20)를 통해 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출하여 화상을 표시한다. 이에 대하여는 뒤에서 자세하게 설명하기로 한다.
구동 회로부(200) 상에 봉지층(250)이 배치된다. 봉지층(250)은 수분이나 산소와 같은 외기가 구동 회로부(200)로 침투하는 것을 방지한다. 또한, 도시하지 않았으나, 봉지층(250) 상에 구동 회로부(200)를 보호하기 위한 배리어 필름(미도시)이 추가로 적층될 수 있다.
봉지층(250) 상에 편광판(270)이 배치된다. 편광판(270)은 표시 장치(100)의 광학적 특성을 보상하기 위하여 평판 영역(PA)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 편광판(270)은 외부에서 도달하는 광 중 특정 편광만 통과시키며, 나머지 광을 흡수 또는 차단시킬 수 있다. 또한, 편광판(270)은 외광 반사를 방지할 수 있다.
기판(110) 상의 벤딩 영역(BA)에 신호 배선(205)이 배치된다. 신호 배선(205)은 평판 영역(PA)의 표시부(DA)와 주변 영역(SA)의 구동 IC(400)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이에 따라, 신호 배선(205)은 평판 영역(PA)의 표시부(DA) 및 주변 영역(SA)으로 연장되어 형성된다.
신호 배선(205)은 후술할 게이트 전극(152, 155)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 또한, 후술할 소스 전극(173, 176), 드레인 전극(174, 177) 또는 화소 전극(211)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 또한, 신호 배선(205)은 별도의 금속 물질로 이루어질 수도 있다. 신호 배선(205)은 기판(110)의 벤딩 시에 파손을 최소화하기 위하여 유연성을 갖는 금속 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 신호 배선(205)은 구리(Cu) 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다.
벤딩 시 신호 배선(205)의 파손 및 투습을 방지하기 위하여 신호 배선(205) 상에 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)이 배치된다. 즉, 벤딩 영역(BA)에서 신호 배선(205) 상에 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)이 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)은 벤딩 영역(BA)에서 신호 배선(205)에 인가되는 힘을 최소화할 수 있는 물질로 이루어질 수 있으며, 이때, 기판(110) 및 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)의 두께와 영률(Young's modulus) 등이 고려될 수 있다.
기판(110) 상의 주변 영역(SA)에 구동 IC(400)가 실장된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 IC(400)는 회로칩 등이 실장된 부품으로서, 외부 또는 별도의 PCB(Printed Circuit Board, 미도시)로부터 구동 신호를 입력받는다. 구동 IC(400)는 입력받은 구동 신호를 변환하여, 신호 배선(205)을 통해 평판 영역(PA)의 표시부(DA)에 변환된 구동 신호를 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 IC(400)는 기판(110) 상에 실장된 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구동 IC(400)는 별도의 PCB, FPCB 등에 실장될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 기판(110)의 배면에 배치된 지지 필름(510), 보조 부재(520) 및 점착층(525)을 더 포함할 수 있다.
지지 필름(510)은 기판(110)의 배면에 위치하며, 기판(110)의 평판 영역(PA)에 대응하는 부분에만 위치할 수 있다. 이에 따라, 벤딩 시에 평판 영역(PA)에서 기판(110)이 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 지지 필름(510)은 강도 및 내열성이 뛰어난 PET 필름일 수 있다.
벤딩된 기판(110)은 보조 부재(520) 및 점착층(525)을 통해 부착된다. 보조 부재(520)의 일 측면은 원형으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 기판(110)은 벤딩 영역(BA)에서 원형의 보조 부재(520)를 따라 소정의 반지름을 가지고 구부러질 수 있다.
점착층(525)은 액상의 점착제일 수 있다. 예를 들어, 액상의 점착제가 도포된 기판(110) 상에 보조 부재(520)를 배치한 후, 액상의 점착제를 경화시킴으로써 벤딩된 기판(110)과 보조 부재(520)를 부착시킬 수 있다. 또는, 점착층(525)은 양면 테이프일 수도 있다. 점착층(525)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 불소 수지 및 테프론 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 구동 IC(400)가 배치된 주변 영역(SA)을 평판 영역(PA)의 배면에 위치시킴으로써, 베젤 폭을 감소시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 "A" 영역에서 기판 및 제 1 보호층을 나타낸 부분 확대도이고, 도 4는 도 3의 I-I` 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 신호 배선(205)의 파손 및 투습을 방지하기 위하여 기판(110) 상의 벤딩 영역(BA)에 배치된 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)을 포함한다.
제 1 보호층(310)은 벤딩 영역(BA)의 경계부에 배치된다. 상세하게는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 보호층(310)은 벤딩 영역(BA)과 평판 영역(PA) 간의 경계부에 배치될 수 있다.
제 2 보호층(320)은 벤딩 영역(BA)의 전면에 배치되어, 제 1 보호층을 덮는다. 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)은 벤딩 영역(BA)에서 신호 배선(205)에 인가되는 힘을 최소화할 수 있는 물질로 이루어질 수 있으며, 이때, 기판(110) 및 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)의 두께와 영률(Young's modulus) 등이 고려될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)은 광 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상세하게는, 광 경화성 수지인 제 1 보호층(310) 형성 물질이 기판(110) 상의 벤딩 영역(BA) 경계부에 도포된 후 가경화된다. 이때, 제 1 보호층(310)의 폭을 제 1 폭(W1)이라고 정의할 때, 제 1 폭(W1)은 약 500um 내지 800um일 수 있다. 이어서, 가경화된 제 1 보호층(310) 형성 물질을 완전히 덮도록 벤딩 영역(BA)의 전면에 광 경화성 수지인 제 2 보호층(320) 형성 물질이 도포된다. 이때, 제 2 보호층(320)이 벤딩 영역(BA)에서 일정한 높이를 갖도록 제 2 보호층(320) 형성 물질은 인접한 평판 영역(PA) 및 주변 영역(SA)에도 도포된다. 이어서, 제 1 및 제 2 보호층(310, 320) 형성 물질이 완전 경화되어, 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)이 형성된다.
이때, 가경화된 제 1 보호층(310) 형성 물질과 가경화된 제 1 보호층(310) 형성 물질 상에 도포된 제 2 보호층(320) 형성 물질 간에 인력이 작용한다. 제 1 보호층(310) 형성 물질과 제 2 보호층(320) 형성 물질 간의 인력은 제 2 보호층(320) 형성 물질과 기판(110) 간의 인력보다 크다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 경화 시 제 2 보호층(320)에 화살표(600) 방향으로 인력이 작용함으로써, 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)과 평판 영역(PA) 간의 중첩 면적을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 단면 상으로 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)과 평판 영역(PA) 간의 중첩 거리를 제 1 거리(L1)이라고 정의할 때, 제 1 거리(L1)는 약 200um 내지 400um일 수 있다. 제 1 거리(L1)가 600um 이상인 경우, 제 2 보호층(320)과 구동 회로부(200) 또는 편광판(270) 간의 접촉에 의하여 표시 장치(100)의 가장자리 영역에서 표시 품질이 저하될 수 있다.
또한, 제 1 보호층(310)의 두께, 즉 신호 배선(205)으로부터 제 1 보호층의 높이를 제 1 높이(h1)라고 정의하고, 제 1 및 제 2 보호층(310, 320)의 두께, 즉 신호 배선(205)으로부터 제 2 보호층(320)의 높이를 제 2 높이(h2)라고 정의할 때, 제 1 높이(h1)는 제 2 높이(h2)보다 낮다. 이때, 제 1 높이(h1)는 약 30um 내지 70um일 수 있으며, 제 2 높이(h2)는 약 70um 내지 130um일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 벤딩 영역(BA)의 경계부에서 다층으로 형성된 보호층(310, 320)을 포함함으로써, 보호층(310, 320)과 평판 영역(PA) 간의 중첩 면적을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 보호층(310, 320) 형성 물질이 평판 영역(PA)에 위치하는 구동 회로부(200) 또는 편광판(270)과 접촉하는 것을 방지하여 표시 장치(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 5는 도 1의 "A" 영역에서 기판 및 제 1 보호층을 나타낸 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 부분 확대도이다. 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 편의를 위해 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 신호 배선(205)의 파손 및 투습을 방지하기 위하여 기판(110) 상의 벤딩 영역(BA)에 배치된 한 쌍의 제 1 보호층(310, 311) 및 제 2 보호층(도 4의 320)을 포함한다.
한 쌍의 제 1 보호층(310, 311)은 각각 평판 영역(PA) 및 주변 영역(SA)의 적어도 일부와 중첩하여 배치된다. 한 쌍의 제 1 보호층(310, 311)은 광 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 또한, 한 쌍의 제 1 보호층(310, 311)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 단면 상으로 제 1 및 제 2 보호층(311, 320)과 주변 영역(SA) 간의 중첩 거리를 제 2 거리라고 정의할 때, 제 2 거리는 약 200um 내지 400um일 수 있다. 제 2 거리가 600um 이상인 경우, 제 2 보호층(320)과 구동 IC(400) 간의 접촉에 의하여 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 벤딩 영역(BA)과 주변 영역(SA) 간의 경계부에서 다층으로 형성된 보호층(311, 320)을 포함함으로써, 보호층(311, 320)과 주변 영역(SA) 간의 중첩 면적을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 보호층(311, 320) 형성 물질이 주변 영역(SA)에 위치하는 구동 IC(400)와 접촉하여 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 도 1의 "A" 영역에서 기판 및 제 1 보호층을 나타낸 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 부분 확대도이다. 본 발명의 다른 일 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 편의를 위해 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 신호 배선(205)의 파손 및 투습을 방지하기 위하여 기판(110) 상의 벤딩 영역(BA)에 배치된 제 1 보호층(312) 및 제 2 보호층(도 4의 320)을 포함한다.
제 1 보호층(312)은 벤딩 영역(BA)의 중앙부를 둘러싸게 배치된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 보호층(312)은 벤딩 영역(BA)의 좌우 측면에만 배치될 수도 있다. 제 1 및 제 2 보호층(312, 320)은 광 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 보호층(312, 320)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제 1 보호층(312)은 벤딩 영역(BA)의 좌우 측면에 배치됨으로써, 제 1 및 제 2 보호층(312, 320) 형성 물질이 기판(110) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제 2 보호층(320)은 벤딩 영역(BA)의 좌우 측면부에서 일정한 높이로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부를 확대한 부분 확대도이고, 도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ` 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 스위칭 박막트랜지스터(10), 구동 박막트랜지스터(20), 축전 소자(80) 및 유기 발광 소자(210)를 포함하는 복수개의 화소를 갖는다. 유기 발광 소자(210)는 상대적으로 낮은 온도에서 증착이 가능하고, 저전력, 높은 휘도 등의 이유로 플렉시블 표시 장치에 주로 적용될 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 패널은 복수의 화소를 통해 화상을 표시한다.
또한, 하나의 화소에 두 개의 박막트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)가 배치된 것이 첨부 도면에 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 화소는 셋 이상의 박막트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수도 있으며, 별도의 배선을 더 포함하여 다양한 구조를 가질 수 있다.
표시 패널(100)은 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 게이트 라인(151)과, 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 포함할 수 있다. 일반적으로 하나의 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있지만, 화소가 전술한 정의에 한정되는 것은 아니다. 화소는 블랙 매트릭스 또는 화소 정의막에 의하여 정의될 수 있다.
기판(110)은 유연성 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 유연성 재료로 플라스틱 물질이 있다. 구체적으로, 기판(110)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나로 만들어질 수 있다.
또한, 기판(110)은 5㎛ 내지 200㎛의 두께를 갖는다. 기판(110)이 5㎛ 미만의 두께를 가지면, 기판(110)이 유기 발광 소자(210)를 안정적으로 지지하기 어렵다. 반면, 기판(110)이 200㎛이상의 두께를 갖는 경우, 기판(110)의 플렉시블한 특성이 저하될 수 있다.
기판(110) 상에 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 질화규소(SiNx)막, 산화규소(SiO2)막, 산질화규소(SiOxNy)막 중 어느 하나로 만들어질 수 있다. 그러나, 버퍼층(120)은 반드시 필요한 것은 아니며, 기판(110)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(120) 상에 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)이 배치된다. 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 반도체층(132)이 다결정 규소막으로 형성되는 경우, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 이러한 불순물은 박막트랜지스터의 종류에 따라 달라진다. 본 발명의 일 실시예에서 구동 박막트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막트랜지스터가 사용되었으나, 구동 박막트랜지스터(20)가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 구동 박막트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막트랜지스터도 모두 사용될 수 있다.
스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132) 위에 게이트 절연막(140)이 배치된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 및 산화 규소(SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(152, 155)을 포함하는 게이트 배선이 배치된다. 게이트 배선은 게이트 라인(151), 제 1 축전판(158) 및 그 밖의 배선을 더 포함한다. 그리고 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역과 중첩되도록 배치된다. 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132) 형성과정에서 반도체층(131, 132)의 소스 영역과 드레인 영역에 불순물이 도핑될 때 채널 영역에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 동일한 층에 배치되며, 실질적으로 동일한 금속으로 만들어진다. 게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(152, 155)을 덮는 층간 절연막(160)이 배치된다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 테트라에톡시실란(TEOS) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
층간 절연막(160) 상에 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)을 포함하는 데이터 배선이 배치된다. 데이터 배선은 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제 2 축전판(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)은 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍을 통하여 반도체층(131, 132)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다.
이와 같이, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함하며, 구동 박막트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다. 박막트랜지스터(10, 20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
또한, 축전 소자(80)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 제 1 축전판(158)과 제 2 축전판(178)을 포함한다.
스위칭 박막트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며, 제 1 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(210)의 발광층(212)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(211)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 제 1 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제 2 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀을 통해 유기 발광 소자(210)의 화소 전극(211)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(210)로 흘러 유기 발광 소자(210)가 발광하게 된다.
층간 절연막(160) 상에 배치된 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177), 제 2 축전판(178) 등과 같이 동일층으로 패턴된 데이터 배선을 덮는 평탄화막(165)이 배치된다.
평탄화막(165)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(210)의 발광 효율을 높이기 위해, 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 평탄화막(165)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 만들어질 수 있다.
평탄화막(165) 상에 유기 발광 소자(210)의 화소 전극(211)이 배치된다. 화소 전극(211)은 평탄화막(165)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(177)과 연결된다.
평탄화막(165) 상에 화소 전극(211)의 적어도 일부를 드러내어 화소 영역을 정의하는 화소정의막(190)이 배치된다. 화소 전극(211)은 화소정의막(190)의 화소 영역에 대응하도록 배치된다. 화소정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.
화소 영역 내의 화소 전극(211) 상에 발광층(212)이 배치되고, 화소정의막(190) 및 발광층(212) 상에 공통 전극(213)이 배치된다. 발광층(212)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 화소 전극(211)과 발광층(212) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer, HTL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있고, 발광층(212)과 공통 전극(213) 사이에 전자 수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있다.
화소 전극(211) 및 공통 전극(213)은 투과형 전극, 반투과형 전극 및 반사형 전극 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
투과형 전극 형성을 위하여 투명 도전성 산화물(TCO; Transparent Conductive Oxide)이 사용될 수 있다. 투명한 도전성 산화물(TCO)로, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등이 있다.
반투과형 전극 및 반사형 전극 형성을 위하여 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 금속 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 반투과형 전극과 반사형 전극은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과형 전극은 약 200nm 이하의 두께를 가지며, 반사형 전극은 300nm 이상의 두께를 가진다. 반투과형 전극은 두께가 얇아질수록 빛의 투과율이 높아지지만 저항이 커지고, 두께가 두꺼워질수록 빛의 투과율이 낮아진다.
또한, 반투과형 및 반사형 전극은 금속 또는 금속의 합금으로 된 금속층과 금속층 상에 적층된 투명 도전성 산화물(TCO)층을 포함하는 다층구조로 형성될 수 있다.
공통 전극(213) 상에 봉지층(250)이 배치된다. 봉지층(250)은 하나 이상의 무기막(251, 253, 255) 및 하나 이상의 유기막(252, 254)을 포함한다. 또한, 봉지층(250)은 무기막(251, 253, 255)과 유기막(252, 254)이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 이때, 무기막(251)이 최하부에 배치된다. 즉, 무기막(251)이 유기 발광 소자(210)와 가장 가깝게 배치된다.
봉지층(250)은 3개의 무기막(251, 253, 255)과 2개의 유기막(252, 254)을 포함하고 있으나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
무기막(251, 253, 255)은 Al2O3, TiO2, ZrO, SiO2, AlON, AlN, SiON, Si3N4, ZnO, 및 Ta2O5 중 하나 이상의 무기물을 포함하여 형성된다. 무기막(251, 253, 255)은 화학증착(chemical vapor deposition, CVD)법 또는 원자층 증착(atomic layer depostion, ALD)법을 통해 형성된다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 무기막(251, 253, 255)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
유기막(252, 254)은 고분자(polymer) 계열의 소재로 만들어진다. 여기서, 고분자 계열의 소재는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 등을 포함한다. 또한, 유기막(252, 254)은 열증착 공정을 통해 형성된다. 그리고, 유기막(252, 254)을 형성하기 위한 열증착 공정은 유기 발광 소자(210)를 손상시키지 않는 온도 범위 내에서 진행된다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 유기막(252, 254)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
박막의 밀도가 치밀하게 형성된 무기막(251, 253, 255)이 주로 수분 또는 산소의 침투를 억제한다. 대부분의 수분 및 산소는 무기막(251, 253, 255)에 의해 유기 발광 소자(210)로의 침투가 차단된다.
봉지층(250)은 10㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 표시 패널의 전체적인 두께가 매우 얇게 형성될 수 있다. 이와 같이 봉지층(250)이 적용됨으로써, 표시 패널의 플렉시블한 특성이 극대화될 수 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 표시 장치는 방열 및 전자파를 차단하기 위한 금속판을 고강도 물질로 형성함으로써, 휘어지는 동작이 반복되더라도 금속판의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 고강도 금속판의 굴곡부에 소정의 패턴을 형성함으로써, 금속판의 응력을 분산시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 표시 장치 110: 기판
200: 구동 회로부 205: 신호 배선
210: 유기 발광 소자 250: 봉지층
270: 편광판 310: 제 1 보호층
320: 제 2 보호층 PA: 평판 영역
BA: 벤딩 영역 SA: 주변 영역

Claims (12)

  1. 평판 영역, 상기 평판 영역으로부터 연장된 벤딩 영역 및 상기 벤딩 영역으로부터 연장된 주변 영역을 포함하는 기판;
    상기 벤딩 영역의 경계부에 배치된 제 1 보호층;
    상기 벤딩 영역의 전면에 배치되어 상기 제 1 보호층을 덮는 제 2 보호층;을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보호층은 상기 평판 영역의 적어도 일부에 배치되는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보호층은 상기 주변 영역의 적어도 일부에 배치되는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보호층은 광 경화성 수지로 이루어진 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 500um 내지 800um의 폭을 갖는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 30um 내지 70um의 두께를 갖는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보호층은 중첩 영역에서 70um 내지 130um의 두께를 갖는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 벤딩 영역의 중앙부를 둘러싸게 배치된 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상의 평판 영역에 배치된 게이트 라인;
    상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인; 및
    상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터;를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상의 주변 영역에 배치된 구동 IC를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 배면에 위치하는 지지 필름을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 지지 필름은 PET 필름인 표시 장치.
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