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KR20200036127A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200036127A
KR20200036127A KR1020180114881A KR20180114881A KR20200036127A KR 20200036127 A KR20200036127 A KR 20200036127A KR 1020180114881 A KR1020180114881 A KR 1020180114881A KR 20180114881 A KR20180114881 A KR 20180114881A KR 20200036127 A KR20200036127 A KR 20200036127A
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KR
South Korea
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region
layer
insulating layer
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groove
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KR1020180114881A
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김히나
박상진
백영석
한미정
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 영역, 제2 영역, 그리고 제1 영역과 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 기판, 상기 제1 영역과 중첩하는 표시부, 그리고 상기 벤딩 영역과 중첩하는 보호층을 포함하고 상기 기판은 상기 벤딩 영역에 위치하는 그루브를 포함하고, 상기 보호층은 상기 그루브 내에 위치한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 개시는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치와 같은 표시 장치는 기판 위에 여러 층과 소자들을 형성하여 제조된다.
최근에는 가볍고 충격에 강하며 변형이 쉬운 유연한 성질을 갖는 기판을 사용하는 표시 장치가 개발되고 있다. 유연한 성질을 갖는 기판을 사용하는 표시 장치는 패드부가 있는 표시 패널의 가장자리 등을 벤딩하도록 설계될 수 있고, 이에 따라 단단한 성질을 갖는 기판을 사용하는 표시 장치보다 데드 스페이스(dead space)를 줄일 수 있다.
실시예들은 기판의 벤딩에 강건하면서 기판에 가해지는 응력 해소가 용이한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 영역, 제2 영역, 그리고 제1 영역과 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 기판, 상기 제1 영역과 중첩하는 표시부, 그리고 상기 벤딩 영역과 중첩하는 보호층을 포함하고 상기 기판은 상기 벤딩 영역에 위치하는 그루브를 포함하고, 상기 보호층은 상기 그루브 내에 위치한다.
상기 기판은 제1 폴리머층, 제1 배리어층 및 제2 폴리머층을 포함할 수 있다.
상기 제2 폴리머층은 상기 그루브를 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 벤딩 영역에 위치하는 절연층을 더 포함하고, 상기 절연층은 상기 표시부로부터 연장된 제1 절연층, 제2 절연층 및 제3 절연층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 절연층은 관통홀을 포함하며, 상기 관통홀의 가장자리와 상기 그루브의 가장자리가 정렬될 수 있다.
상기 보호층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 일부와 중첩할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제2 영역에 위치하는 구동부, 그리고 상기 구동부와 상기 표시부를 연결하며 상기 벤딩 영역을 가로지르는 신호선을 더 포함할 수 있다.
상기 그루브는 평면상 도트 형태일 수 있다.
상기 그루브는 평면상 라인 형태일 수 있다.
상기 그루브는 평면상 상기 신호선과 이격될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 영역, 제2 영역, 그리고 제1 영역과 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 기판, 상기 제1 영역과 중첩하는 표시부, 상기 벤딩 영역과 중첩하는 보호층, 그리고 상기 보호층과 상기 기판 사이에 위치하는 절연층을 포함하고, 상기 보호층은 상기 절연층, 그리고 상기 기판의 적어도 일부를 관통하는 돌출부를 포함한다.
상기 기판은 제1 폴리머층, 제1 배리어층 및 제2 폴리머층을 포함할 수 있다.
상기 제2 폴리머층은 그루브를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 그루브 내에 위치할 수 있다.
상기 절연층은 상기 그루브와 중첩하는 관통홀을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 관통홀 내에 위치할 수 있다.
상기 절연층은 상기 표시부로부터 연장된 제1 절연층, 제2 절연층 및 제3 절연층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 보호층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 일부와 중첩할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제2 영역에 위치하는 구동부, 그리고 상기 구동부와 상기 표시부를 연결하며 상기 벤딩 영역을 가로지르는 신호선을 더 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 평면상 도트 형태일 수 있다.
상기 돌출부는 평면상 라인 형태일 수 있다.
상기 돌출부는 평면상 상기 신호선과 이격될 수 있다.
실시예들에 따르면 기판의 벤딩이 용이할 수 있다. 또한 벤딩된 기판과 보호층 사이의 접착이 우수할 수 있다. 또한 기판에 가해지는 응력을 해소하여 벤딩 영역에서 발생 가능한 크랙을 저감시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2의 도 1의 II-II선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 표시 장치를 펼친 상태에 대한 일부 영역의 단면도이다.
도 4는 기판을 펼친 상태에 대한 표시 장치의 일부 영역에 대한 평면도이다.
도 5는 도 4의 실시예에서 돌출부가 위치하는 영역에 대한 단면도이다.
도 6은 도 4의 실시예에서 신호선이 위치하는 영역에 대한 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역을 나타낸 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시부가 포함하는 박막 트랜지스터 및 발광 소자에 대한 단면도이다.
도 9 및 도 10 각각은 벤딩 영역에 대한 비교예의 이미지이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 살펴본다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2의 도 1의 II-II선을 따라 자른 단면도이고, 도 3은 표시 장치를 펼친 상태에 대한 일부 영역의 단면도이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 기판(100)의 일부가 벤딩된 형상을 가질 수 있다. 기판(100)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 다양한 물질을 포함할 수 있다.
기판(100)은 일 예로 도 3에 도시된 바와 같이 폴리머층(110a, 110c) 및 배리어층(110b)을 포함할 수 있다. 기판(100)은 제1 폴리머층(110a), 제1 배리어층(110b) 및 제2 폴리머층(110c) 순으로 적층된 구조를 가질 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 기판(100)은 복수의 폴리머층 사이에 배리어층이 위치하는 어떠한 형태도 가능할 수 있다.
폴리머층(110a, 110c)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(aryleneether sulfone)) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다
배리어층(110b)은 산화규소, 질화규소 및 산화알루미늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 배리어층(110b)은 전술한 물질에 제한되지 않고 어떠한 무기 물질도 포함할 수 있다.
기판(100)은 플랫한 상태의 제1 영역(F1) 및 제2 영역(F2), 그리고 제1 영역(F1)과 제2 영역(F2) 사이에 위치하는 벤딩 영역(BA)을 포함한다. 기판(100)은 x 방향과 평행한 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩된 벤딩 영역(BA)을 포함할 수 있다. 기판(100)이 벤딩된 상태에서 제1 영역(F1) 및 제2 영역(F2)은 z 방향을 따라 중첩할 수 있다.
기판(100)은 그루브(110g)를 포함할 수 있다. 특히 기판(100)은 벤딩 영역(BA)에 위치하는 복수의 그루브(110g)를 포함할 수 있다. 그루브(110g)는 기판(100)의 일면으로부터 움푹 파인 형태를 가질 수 있다. 그루브(110g)가 형성된 영역의 기판(100)은 다른 영역의 기판(100) 두께 보다 얇은 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따라 제2 폴리머층(110c)은 복수의 그루브(110g)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 제2 폴리머층(110c)은 제2 폴리머층(110c)의 일면으로부터 움푹 파인 형태의 그루브(110g)를 포함할 수 있다.
그루브(110g)의 높이는 제2 폴리머층(110c)의 높이 보다 작을 수 있다. 그루브(110g)의 높이가 제2 폴리머층(110c)의 높이 보다 큰 경우, 그루브(110g)는 제2 폴리머층(110c)을 관통하여 제1 배리어층(110b)까지 연장될 수 있다. 제1 배리어층(110b)은 표시부(200) 및 다른 구성요소에 불순물이나 수분 등이 침투하는 것을 방지한다. 그루브(110g)가 제1 배리어층(110b)까지 연장되는 경우 제1 배리어층(110b)에 의한 불순물 방지 효과 등이 저하될 수 있다. 따라서 일 실시예에 따른 그루브(110g)는 제2 폴리머층(110c) 내에 위치할 수 있으며 제2 폴리머층(110c)을 관통하여 제1 배리어층(110b)에 이르지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 벤딩 영역(BA)에는 표시부(200)로부터 연장된 절연층(210)이 위치할 수 있다. 절연층(210)은 단일막 또는 다중막일 수 있다. 절연층(210)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
절연층(210)은 하나 이상의 관통홀(210g)을 포함할 수 있다. 관통홀(210g)은 절연층(210)을 완전히 관통할 수 있다. 관통홀(210g)의 높이는 절연층(210)의 높이와 같을 수 있다.
일 실시예에 따르면 절연층(210)이 가지는 관통홀(210g)과 기판(100)이 가지는 그루브(110g)는 서로 중첩할 수 있다. 관통홀(210g)과 그루브(110g)의 가장자리는 정렬될 수 있다. 관통홀(210g)이 가지는 내주면과 그루브(110g)가 가지는 내주면은 실질적으로 동일 면을 이룰 수 있다. 제조 공정에서 관통홀(210g) 및 그루브(110g)는 하나의 공정을 통해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라 관통홀(210g) 및 그루브(110g)는 레이저 공정 또는 식각 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 레이저 공정은 나노 레이저, 피코 레이저 또는 펨토 레이저, 레이저 드릴링 등을 사용할 수 있다.
상대적으로 상부에 위치하는 관통홀(210g)의 평면 크기는 그루브(110g)의 평면 크기 보다 클 수 있다. 기판(100)을 향해 갈수록 관통홀(210g) 및 그루브(110g)의 직경이 작아질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 평면은 xy 평면을 의미한다.
벤딩 영역(BA)에서 절연층(210) 위에는 보호층(500)이 위치할 수 있다. 보호층(500)과 기판(100) 사이에 절연층(210)이 위치할 수 있다. 보호층(500)은 실시예에 따라 제1 영역(F1) 및 제2 영역(F2)의 일부와도 중첩할 수 있다.
보호층(500)은 벤딩 영역(BA)에 위치하는 신호선(미도시), 절연층(210), 기판(100) 등을 보호할 수 있다. 보호층(500)을 포함하는 경우 벤딩 영역(BA)에서의 중립면이 상대적으로 상승할 수 있다. 예를 들면 기판(100)이 벤딩되는 경우 벤딩 영역(BA)의 중립면이 신호선이 위치하는 면 부근에 위치할 수 있으며 신호선들은 압축력 또는 인장력을 거의 받지 않을 수 있다. 보호층(500)에 의해 벤딩 영역(BA)에서 신호선 또는 절연층의 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 특히 벤딩 영역(BA)에서 신호선이 단절되어 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
보호층(500)은 벤딩 영역(BA)을 덮는 제1 영역(510)과 제1 영역(510)으로부터 튀어나온 돌출부(511)를 포함할 수 있다. 돌출부(511)는 절연층(210)을 관통하고 기판(100)의 일부와 중첩하도록 연장될 수 있다.
돌출부(511)는 절연층(210)이 가지는 관통홀(210g) 내에 위치할 수 있다. 또한 돌출부(511)는 기판(100)이 가지는 그루브(110g) 내에 위치할 수 있다. 특히 돌출부(511)는 제2 폴리머층(110c)이 가지는 그루브(110g) 내에 위치할 수 있다. 돌출부(511)는 관통홀(210g) 및 그루브(110g)를 채우는 형태를 가질 수 있다.
돌출부(511)는 기판(100)에 가까워질수록 크기가 작아지는 형태일 수 있다. 돌출부(511)는 관통홀(210g) 및 그루브(110g)를 채우는 형태를 가지며, 관통홀(210g) 및 그루브(110g)는 기판(100)에 가까워질수록 평면 면적이 작아질 수 있다. 따라서 관통홀(210g) 및 그루브(110g) 내에 위치하는 돌출부(511) 역시 기판(100)에 가까워질수록 평면 면적이 작아지는 형태를 가질 수 있다.
보호층(500)은 폴리이미드, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르, 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 실롯산계 수지와 같은 유기 물질, 실리콘, 우레탄, 열가소성 폴리우레탄 등을 포함하는 탄성 재료 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 벤딩 영역(BA)은 관통홀(210g) 및 그루브(110g)를 포함할 수 있다. 이러한 관통홀(210g) 및 그루브(110g)는 기판(100)의 벤딩에 의해 기판(100) 및 절연층(210) 등에 가해지는 응력을 해소할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 보호층(500)은 관통홀(210g) 및 그루브(110g) 내에 위치하는 돌출부(511)를 포함한다. 돌출부(511)에 의해 보호층(500)은 기판(100) 및 절연층(210)과의 접착력이 강화될 수 있다. 이에 따르면 벤딩에 의해 발생하는 구성요소의 크랙이나 탈막 등을 방지할 수 있다.
기판(100)의 제1 영역(F1)은 표시부(200) 및 편광층(400)과 중첩한다. 제1 영역(F1)은 도 2에 도시된 것과 같이 표시부(200) 외측의 일부 영역도 포함할 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
표시부(200)는 복수의 박막 트랜지스터 및 이와 연결된 발광 소자를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다. 본 명세서는 표시부(200)가 발광 소자를 포함하는 실시예에 대해 설명하고 있으나 이에 제한되지 않고 액정 소자를 포함할 수도 있다.
본 명세서는 도시하지 않았으나 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시부(200)와 편광층(400) 사이에 위치하는 터치부 및 접착층을 더 포함할 수 있다.
터치부는 외부 터치 정보를 감지하여 이를 입력 신호로 사용함으로써 입력 지점의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 터치부는 별도의 유닛으로 구비되어 표시부(200) 상에 장착되거나 표시부(200) 상에 직접 형성되어 내장될 수 있다.
편광층(400)과 표시부(200) 사이에는 접착층이 위치할 수 있다. 접착층은 투명 접착층일 수 있다. 일 예로, 접착층은 OCA(Optically clear adhesive), OCR(Optically clear resin), 또는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)를 포함할 수 있다.
표시부(200) 상에는 편광층(400)이 위치할 수 있다. 편광층(400)은 외광 반사를 줄일 수 있다. 외광이 편광층(400)을 통과하여 표시부(200)에서 반사된 후 다시 편광층(400)을 통과할 경우, 외광의 위상이 바뀔 수 있다. 반사광의 위상과 편광층(400)으로 진입하는 외광의 위상이 상이하며 반사광과 외광 사이에 소멸 간섭이 발생할 수 있다.
제2 영역(F2) 및 벤딩 영역(BA)은 표시부(200)의 외곽 영역에 해당하는 비표시 영역을 포함할 수 있다.
기판(100)의 제2 영역(F2)에는 구동부(600)가 위치할 수 있다. 구동부(600)는 벤딩 영역(BA)을 가로지르는 신호선을 통해 기판(100) 상에 위치하는 패드부에 접속되어 게이트 라인 및 데이터 라인에 데이터 신호 및 게이트 신호(이하, 간단히 '신호'라 함)를 공급할 수 있다.
또한 연성 회로 기판(800)이 기판(100)의 패드부와 연결되고 이러한 연성 회로 기판(800) 상에 구동 집적 회로가 장착되어 있을 수 있다. 연성 회로 기판(800)은 COF(Chip On Film), COP(Chip on Plastic) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)가 적용될 수 있으며, 연성 회로 기판(800)에는 표시부(200)에 신호를 공급하는 드라이버 IC가 장착될 수 있다.
기판(100)의 배면에는 보호층(710, 720)이 위치할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 영역(F1)과 중첩하는 제1 보호층(710) 및 제2 영역(F2)과 중첩하는 제2 보호층(720)을 포함할 수 있다.
제1 보호층(710)과 제2 보호층(720) 사이의 이격된 공간은 벤딩 영역(BA)과 중첩할 수 있다. 제1 보호층(710)은 제1 영역(F1)과 중첩할 수 있으며, 표시부(200) 및 편광층(400)의 전면과도 중첩할 수 있다. 제1 보호층(710)은 기판(100)과 접촉할 수 있다. 제2 보호층(720)은 제2 영역(F2)과 중첩할 수 있으며, 실시예에 따라 구동부(600) 및 연성 회로 기판(800)의 일부와 중첩할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 4는 기판을 펼친 상태에 대한 표시 장치의 일부 영역에 대한 평면도이고, 도 5는 도 4의 실시예에서 돌출부가 위치하는 영역을 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 4의 실시예에서 신호선이 위치하는 영역을 나타낸 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
우선 도 4를 참조하면 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시부(200)와 구동부(600)를 연결하는 신호선(SL)을 더 포함할 수 있다.
신호선(SL)은 벤딩 영역(BA)과 중첩할 수 있다. 신호선(SL)은 y 방향을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 신호선(SL)은 표시부(200)에 위치하는 금속선과 연결될 수 있으며, 게이트선과 동일한 층에 위치하거나 데이터선과 동일한 층에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따른 신호선(SL)은 데이터 도전체와 동일한 층에 위치할 수 있다.
도 5를 참조하면 일 실시예에 따르면 절연층(210)은 제1 절연층(160), 제2 절연층(180) 및 제3 절연층(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 명세서는 절연층(210)이 제1 절연층(160), 제2 절연층(180) 및 제3 절연층(360)을 포함하는 실시예를 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 절연층(160), 제2 절연층(180) 및 제3 절연층(360)은 표시부(200)로부터 연장된 구성요소일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시부(200)는 제1 절연층(160), 제2 절연층(180) 및 제3 절연층(360)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(160), 제2 절연층(180) 및 제3 절연층(360)은 표시부(200)가 위치하는 제1 영역(F1)으로부터 벤딩 영역(BA) 및 제2 영역(F2)까지 연장될 수 있다.
제1 절연층(160)은 후술할 게이트 전극과 소스 전극 사이, 그리고 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 위치할 수 있다. 제2 절연층(180)은 후술할 소스 전극과 화소 전극 사이, 그리고 드레인 전극과 화소 전극 사이에 위치할 수 있다. 제3 절연층(360)은 후술할 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치할 수 있다.
보호층(500)의 돌출부(511)는 제1 절연층(160), 제2 절연층(180) 및 제3 절연층(360)이 가지는 관통홀(210g)을 관통하여 기판(100)과 접촉할 수 있다. 기판(100)의 제2 폴리머층(110c)은 그루브(110g)를 포함할 수 있으며 돌출부(511)는 그루브(110g)까지 연장될 수 있다. 돌출부(511)는 관통홀(210g) 및 제2 폴리머층(110c)이 가지는 그루브(110g)를 채울 수 있다.
일 실시예에 따른 돌출부(511)는 평면상 신호선(SL)과 이격된 형태를 가질 수 있다. 또한 돌출부(511)가 위치하는 관통홀(210g) 및 그루브(110g)는 평면상 신호선(SL)과 이격될 수 있다.
또한 일 실시예에 따라 관통홀(210g), 그루브(110g) 및 돌출부(511)는 평면상 도트 형태를 가질 수 있다. 그러나 관통홀(210g), 그루브(110g) 및 돌출부(511)는 신호선(SL)과 중첩하는 않는 어떠한 영역에도 위치할 수 있으며 도 4에 도시된 형태에 제한되는 것은 아니다. 또한 본 명세서는 도트 형태의 관통홀(210g), 그루브(110g) 및 돌출부(511)를 도시하였으나 이에 제한되지 않고 평면상 어떠한 형태의 관통홀(210g), 그루브(110g) 및 돌출부(511)도 가능함은 물론이다.
도 6을 참조하면 신호선(SL)이 위치하는 벤딩 영역(BA)에는 관통홀(210g), 그루브(110g) 및 돌출부(511)가 위치하지 않는다. 보호층(500)이 포함하는 제1 영역(510)이 신호선(SL)과 중첩하는 형태로 위치할 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역을 나타낸 평면도이다. 전술한 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면 돌출부(511)는 평면상 라인 형태를 가질 수 있다. 일 예로 돌출부(511)는 y 방향을 따라 연장되는 라인 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면 표시부(200)와 구동부(600)를 연결하는 신호선(SL)이 y축을 따라 연장될 수 있다. 신호선(SL)과 돌출부(511)는 평면상 평행할 수 있다.
돌출부(511)가 위치하는 관통홀(210g) 및 그루브(110g) 역시 평면상 라인 형태를 가질 수 있다. 일 예로 관통홀(210g) 및 그루브(110g)은 y 방향을 따라 연장되는 라인 형태를 가질 수 있다. 신호선(SL)과 관통홀(210g), 신호선(SL)과 그루브(110g) 역시 평면상 실질적으로 평행한 형태를 가질 수 있다.
그루브(110g), 관통홀(210g) 및 돌출부(511)는 신호선(SL)과 중첩하지 않는 어떠한 영역에도 위치할 수 있으며 어떠한 형태도 가질 수 있다. 본 명세서는 y축을 따라 연장되는 라인 형태의 그루브(110g), 관통홀(210g) 및 돌출부(511)를 도시하였으나 이에 제한되지 않는다.
이하에서는 도 8을 참조하여 표시부(200)가 포함하는 박막 트랜지스터 및 발광 소자에 대해 설명한다. 도 8은 일 실시예에 따른 표시부가 포함하는 박막 트랜지스터 및 발광 소자에 대한 단면도이다.
일 실시예에 따른 표시부(200)는 기판(100) 위에 위치하는 버퍼층(111)을 포함한다. 버퍼층(111)은 기판(100) 전면과 중첩할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 등과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다. 버퍼층(111)은 단일층이거나 복수층일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100)의 일면을 평탄하게 하거나 후술할 반도체층(151)의 특성을 열화시키는 불순물의 확산을 방지하고 수분 등의 침투를 방지할 수 있다. 실시예에 따라 버퍼층(111)은 생략될 수 있다.
버퍼층(111) 위에 박막 트랜지스터의 반도체층(151)이 위치한다. 반도체층(151)은 채널 영역(154)과 채널 영역(154)의 양측에 위치하며 불순물이 도핑되어 있는 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)을 포함한다.
반도체층(151)은 다결정 규소, 비정질 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체층(151) 위에는 게이트 절연층(140)이 위치한다. 게이트 절연층(140)은 기판(100) 전면과 중첩하며 위치할 수 있다. 게이트 절연층(140)은 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
게이트 절연층(140) 위에는 박막 트랜지스터의 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트 도전체가 위치한다. 게이트 전극(124)은 반도체층(151)의 채널 영역(154)과 중첩할 수 있다.
게이트 전극(124) 위에 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함하는 제1 절연층(160)이 위치한다. 제1 절연층(160)은 전술한 바와 같이 벤딩 영역 및 제2 영역까지 연장될 수 있다.
제1 절연층(160) 위에는 박막 트랜지스터의 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175), 데이터선(171), 구동 전압선(도시되지 않음) 등을 포함하는 데이터 도전체가 위치한다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 각각은 제1 절연층(160) 및 게이트 절연층(140)이 가지는 접촉 구멍(163, 165)들을 통해 반도체층(151)의 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)에 연결될 수 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체층(151)과 함께 박막 트랜지스터를 이룬다. 도시된 박막 트랜지스터는 발광 표시 장치의 일 화소에 포함되는 구동 트랜지스터일 수 있다. 도시된 박막 트랜지스터는 게이트 전극(124)이 반도체층(151)보다 위에 위치하므로 탑 게이트형(top-gate) 트랜지스터로 불릴 수 있다. 트랜지스터의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고 다양하게 바뀔 수 있으며, 예컨대, 게이트 전극이 반도체층 아래 위치하는 바텀 게이트형(bottom-gate) 트랜지스터일 수도 있다.
제1 절연층(160) 및 데이터 도전체 위에는 제2 절연층(180)이 위치한다. 제2 절연층(180)은 그 위에 형성될 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 제2 절연층(180)은 박막 트랜지스터와 중첩하며 박막 트랜지스터를 덮을 수 있다. 제2 절연층(180)은 전술한 바와 같이 벤딩 영역 및 제2 영역까지 연장될 수 있다.
제2 절연층(180) 위에는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 제2 절연층(180)이 가지는 접촉 구멍(185)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175)과 연결될 수 있다.
제2 절연층(180) 및 화소 전극(191) 위에는 제3 절연층(360)이 위치한다. 제3 절연층(360)은 화소 전극(191)의 일부와 중첩할 수 있다. 제3 절연층(360)은 화소 전극(191)의 일부분과 중첩하는 개구부(361)를 가진다. 제3 절연층(360)은 전술한 바와 같이 벤딩 영역 및 제2 영역까지 연장될 수 있다.
제3 절연층(360)은 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
화소 전극(191) 위에 발광층(370)이 위치한다. 발광층(370)은 발광 영역을 포함한다. 발광층(370)은 추가적으로 정공 주입 영역, 정공 수송 영역, 전자 주입 영역 및 전자 수송 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발광층(370)은 적색, 녹색 및 청색 등의 기본 색의 광을 고유하게 내는 유기 물질을 포함할 수 있다. 또는 서로 다른 색의 광을 내는 복수의 유기 물질이 적층된 구조를 가질 수도 있다. 또는 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 방출하는 무기 물질을 포함할 수 있다.
발광층(370) 및 제3 절연층(360) 위에는 공통 전압을 전달하는 공통 전극(270)이 위치한다.
각 화소의 화소 전극(191), 발광층(370) 및 공통 전극(270)은 발광 다이오드인 발광 소자를 이룬다. 화소 전극(191)은 정공 주입 전극인 애노드(anode)일 수 있고, 공통 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있다. 이와 반대로, 화소 전극(191)이 캐소드일 수 있고, 공통 전극(270)이 애노드일 수도 있다. 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)으로부터 각각 정공과 전자가 발광층(370) 내부로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하게 된다.
공통 전극(270) 위에 봉지층(390)이 위치할 수 있다. 봉지층(390)은 복수의 무기층을 포함하거나 무기층과 유기층이 교번하여 적층된 구조를 포함할 수 있다.
이하에서 도 9 및 도 10을 참조하여 비교예에 따른 표시 장치의 벤딩 영역에 대해 살펴본다. 도 9 및 도 10 각각은 벤딩 영역에 대한 비교 이미지이다.
도 9를 살펴보면 빨간색 화살표로 표시한 부분과 같이 가로줄로 시인되는 부분이 있으며 이는 벤딩 영역에서 크랙이 발생함을 의미한다. 도 10을 참조하면 노란색 원으로 표시한 부분과 같이 벤딩 영역에서 크랙이 발생함을 알 수 있다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면 벤딩 영역은 관통홀 및 그루브를 포함하고, 이들은 기판의 벤딩에 의해 기판, 절연층 및 신호선 등에 가해지는 응력을 해소할 수 있다. 이에 따르면 벤딩에 의해 발생하는 구성요소의 크랙이나 탈막 등을 방지할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 보호층은 돌출부를 포함함으로써 기판 및 절연층과의 접착력이 강화될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 기판
200: 표시부
500: 보호층

Claims (20)

  1. 제1 영역, 제2 영역, 그리고 제1 영역과 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 기판,
    상기 제1 영역과 중첩하는 표시부, 그리고
    상기 벤딩 영역과 중첩하는 보호층을 포함하고
    상기 기판은 상기 벤딩 영역에 위치하는 그루브를 포함하고,
    상기 보호층은 상기 그루브 내에 위치하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 기판은 제1 폴리머층, 제1 배리어층 및 제2 폴리머층을 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 폴리머층은 상기 그루브를 포함하는 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 표시 장치는 상기 벤딩 영역에 위치하는 절연층을 더 포함하고,
    상기 절연층은 상기 표시부로부터 연장된 제1 절연층, 제2 절연층 및 제3 절연층 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 절연층은 관통홀을 포함하며,
    상기 관통홀의 가장자리와 상기 그루브의 가장자리가 정렬되는 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 보호층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 일부와 중첩하는 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 표시 장치는,
    상기 제2 영역에 위치하는 구동부, 그리고
    상기 구동부와 상기 표시부를 연결하며 상기 벤딩 영역을 가로지르는 신호선을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 그루브는 평면상 도트 형태인 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 그루브는 평면상 라인 형태인 표시 장치.
  10. 제7항에서,
    상기 그루브는 평면상 상기 신호선과 이격된 표시 장치.
  11. 제1 영역, 제2 영역, 그리고 제1 영역과 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 기판,
    상기 제1 영역과 중첩하는 표시부,
    상기 벤딩 영역과 중첩하는 보호층, 그리고
    상기 보호층과 상기 기판 사이에 위치하는 절연층을 포함하고,
    상기 보호층은 상기 절연층, 그리고 상기 기판의 적어도 일부를 관통하는 돌출부를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 기판은 제1 폴리머층, 제1 배리어층 및 제2 폴리머층을 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제2 폴리머층은 그루브를 포함하며,
    상기 돌출부는 상기 그루브 내에 위치하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 절연층은 상기 그루브와 중첩하는 관통홀을 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 관통홀 내에 위치하는 표시 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 절연층은 상기 표시부로부터 연장된 제1 절연층, 제2 절연층 및 제3 절연층 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  16. 제11항에서,
    상기 보호층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 일부와 중첩하는 표시 장치.
  17. 제11항에서,
    상기 표시 장치는,
    상기 제2 영역에 위치하는 구동부, 그리고
    상기 구동부와 상기 표시부를 연결하며 상기 벤딩 영역을 가로지르는 신호선을 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 돌출부는 평면상 도트 형태인 표시 장치.
  19. 제17항에서,
    상기 돌출부는 평면상 라인 형태인 표시 장치.
  20. 제17항에서,
    상기 돌출부는 평면상 상기 신호선과 이격된 표시 장치.
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