KR102638258B1 - 스트레쳐블 표시장치 - Google Patents

스트레쳐블 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102638258B1
KR102638258B1 KR1020180141992A KR20180141992A KR102638258B1 KR 102638258 B1 KR102638258 B1 KR 102638258B1 KR 1020180141992 A KR1020180141992 A KR 1020180141992A KR 20180141992 A KR20180141992 A KR 20180141992A KR 102638258 B1 KR102638258 B1 KR 102638258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
disposed
planarization layer
display device
substrate
stretchable display
Prior art date
Application number
KR1020180141992A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200057502A (ko
Inventor
정현주
김은아
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020180141992A priority Critical patent/KR102638258B1/ko
Priority to US16/587,879 priority patent/US11049926B2/en
Priority to CN201911094732.0A priority patent/CN111199993B/zh
Publication of KR20200057502A publication Critical patent/KR20200057502A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102638258B1 publication Critical patent/KR102638258B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111—Flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H10K59/1315—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals comprising structures specially adapted for lowering the resistance
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8052—Cathodes
    • H10K59/80522—Cathodes combined with auxiliary electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/311—Flexible OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8052—Cathodes
    • H10K59/80521—Cathodes characterised by their shape
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

본 발명은 스트레쳐블 표시장치에 관한 발명으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치는, 연신 가능한 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 제1 기판보다 강성 재질로 이루어진 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 각각에 형성된 트랜지스터, 트랜지스터 상에 형성된 평탄화층 및 평탄화층 상에 배치된 표시 소자를 포함하고, 평탄화층은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치는 평탄화층이 역테이퍼 형상을 가짐으로써 별도의 구성없이 하부의 배선들과 직접적으로 컨택될 수 있다.

Description

스트레쳐블 표시장치{STRETCHABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 스트레쳐블 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연신 시 유기발광소자의 손상을 최소화할 수 있는 스트레쳐블 표시장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시장치에는 스스로 광을 발생하는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등이 있다.
표시장치는 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 표시장치가 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스트레쳐블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 유기발광소자가 배치되는 평탄화층의 형상을 개선하여 유기발광소자가 서브 화소 별로 구획되도록 하여 연신 시 유기발광소자의 손상을 최소화할 수 있는 스트레쳐블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는 유기발광소자가 배치되는 평탄화층 하부에 보조 배선을 배치하고, 보조 배선과 캐소드가 컨택되도록 함으로써 서브 화소 별로 독립적인 구동이 가능하도록 하는 스트레쳐블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는 표시 소자에 저전위 전원 전압을 공급하는 저전위 전원 배선과 캐소드가 직접 컨택되도록 구성하여 별도의 구성없이 캐소드에 저전위 전원 전압이 공급되도록 하는 스트레쳐블 표시장치를 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 표시장치는 연신 가능한 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 제1 기판보다 강성 재질로 이루어진 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 각각에 형성된 트랜지스터, 트랜지스터 상에 형성된 평탄화층 및 평탄화층 상에 배치된 표시 소자를 포함하고, 평탄화층은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치는 평탄화층이 역테이퍼 형상을 가짐으로써 별도의 구성없이 하부의 배선들과 직접적으로 컨택될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치는 연신 가능한 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각 기판에 서로 다른 파장의 광을 발광하는 복수의 서브 화소가 배치된 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 각각에 배치된 제1 평탄화층, 제1 평탄화층 상에 배치된 보조 배선 및 보조 배선이 배치된 상기 제1 평탄화층 상에 배치되고, 상기 각각의 서브 화소별로 구획되어 배치된 제2 평탄화층을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치는 각각의 서브 화소 별로 구획되어 배치된 제2 평탄화층 상에 유기발광소자를 형성함으로써 스트레쳐블 표시장치 연신 시 발생될 수 있는 유기발광소자의 크랙을 최소화할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 연성 재질을 갖는 제1 기판 상에 아일랜드 형태를 가지면서 제1 기판에 비해 강성 재질로 이루어진 복수의 제2 기판을 서로 이격하여 배치하고, 강성 재질의 제2 기판 상에 트랜지스터와 유기발광소자와 같은 표시 소자를 형성함으로써, 스트레쳐블 표시장치의 표시 소자 및 트랜지스터가 손상되지 않으면서 쉽게 휘거나 늘어날 수 있게 하는 효과가 있다.
본 발명은 역테이퍼 형상의 평탄화층 상에 유기발광소자를 배치함으로써, 유기발광소자가 서브 화소별로 구획될 수 있어 스트레쳐블 표시장치의 연신으로 인해 유기발광소자의 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명은 평탄화층 하부에 보조 배선을 배치하고, 보조 배선과 유기발광 소자의 캐소드가 컨택되도록 함으로써 서브 화소별로 독립적인 구동이 가능할 수 있다.
본 발명은 저전위 전원을 공급하는 배선이 배치된 영역의 절연층이 저전위 전원 배선의 일부가 노출되도록 슬로프(slope)를 갖는 형상을 갖도록 형성하고, 저전위 전원 배선과 캐소드가 직접적으로 컨택되도록 함으로써, 캐소드와 저전위 전원 배선을 컨택시키기 위한 별도의 구성이 필요없어 스트레쳐블 표시장치의 면적의 큰 손실을 최소화할 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 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 표시 영역의 일부를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 연결 배선의 또다른 실시예를 설명하기 위해 도 2의 AA 영역을 확대한 확대 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 화소를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 V-V'선에 따른 단면도이다.
도 6a는 도 4의 VI-VI'선에 따른 단면도이다.
도 6b는 도 4의 VI-VI'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 7a는 도 4의 VII-VII'선에 따른 단면도이다.
도 7b는 도 4의 VII-VII'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 화소를 개략적으로 나타낸 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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 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 명세서 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.
비록 제1, 제2 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 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
스트레쳐블 표시장치는 휘거나 늘어나도 영상 표시가 가능한 표시장치로 지칭될 수 있다. 스트레쳐블 표시장치는 일반적인 표시 장치와 비교하여 높은 플렉서빌리티(flexibility)를 가질 수 있다. 이에, 사용자가 스트레쳐블 표시장치를 휘게 하거나 늘어나게 하는 등 사용자의 조작에 따라 스트레쳐블 표시장치의 형상이 자유롭게 변경될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 스트레쳐블 표시장치의 끝단을 잡고 잡아당기는 경우 스트레쳐블 표시장치는 사용자의 힘에 의해 늘어날 수 있다. 또는, 사용자가 스트레쳐블 표시장치를 평평하지 않은 벽면에 배치시키는 경우, 스트레쳐블 표시장치는 벽면의 표면의 형상을 따라 휘어지도록 배치될 수 있다. 또한, 사용자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우, 스트레쳐블 표시장치는 다시 본래의 형태로 되돌아올 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 표시패널(100), 가요성 연결필름(200) 및 인쇄회로기판(300)을 포함한다.
표시패널(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 표시장치(1000)의 평면을 이루며, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)에 대해 수직한 방향일 수 있다.
표시패널(100)은 하부에 배치되는 하부 기판(110) 및 하부 기판(110)의 상부에 배치되는 상부 기판(120)을 포함한다. 도 1에서 도시하지는 않았으나, 표시패널(100)은 상부 기판(120) 상부 또는 하부 기판(110)의 하부에 배치될 수 있는 편광층을 더 포함할 수 있다. 또한 표시패널(100)의 하부 기판(110)과 상부 기판(120)은, 도시하지는 않았으나, 접착층에 의해 접착될 수 있다.
하부 기판(110)은 스트레쳐블 표시장치(1000)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 하부 기판(110)은 연성 재질로 이루어져 휘어지거나 하부 기판(110)의 제1 기판(111) 및 하부 기판(110)의 제1 기판(111) 상에 배치되고 제1 기판(111)보다 강성 재질로 이루어진 하부 기판(110)의 제2 기판(112)을 포함하여 이루어질 수 있다.
스트레쳐블 표시장치는 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 표시 소자를 형성하여야 표시 소자를 형성하는 공정에서 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 폴리이미드(polyimide; PI)와 같이 제조 공정 중에 발생하는 고온에 견딜 수 있는 물질로 기판을 형성하는 시도가 있었으나, 고온에 견딜 수 있는 물질들은 모듈러스가 커서 연성 특성을 가지지 못하여 스트레쳐블 표시장치를 연신하는 과정에서 기판이 휘거나 늘어나기 어려운 문제가 발생하였다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 트랜지스터나 유기발광소자 등이 배치되는 영역에만 강성 기판인 복수의 제2 기판(112)을 배치하여 트랜지스터나 유기발광소자의 제조 공정에서의 고온에 의한 스트레쳐블 표시장치(1000)의 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 복수의 제2 기판(112) 하부에 연성 기판인 제1 기판(111) 및 상부에는 연성 재질로 이루어진 상부 기판(120)을 포함한다. 이에, 복수의 아일랜드 기판인 제2 기판(112)과 중첩되는 영역을 제외한 제1 기판(111) 및 상부 기판(120)이 쉽게 늘어나거나 휘어질 수 있으므로 스트레쳐블 표시장치(1000)가 구현될 수 있다. 또한, 제1 기판(111) 및 상부 기판(120)에 비해 강성 재질로 이루어진 복수의 아일랜드 기판인 제2 기판(112) 상에 배치되는 트랜지스터, 유기발광소자 등이 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘어지거가 늘어남에도 불구하고 손상되는 것을 방지할 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 MPa 내지 수백 MPa일 수 있으며, 연신 파괴율이 100% 이상일 수 있다. 제1 기판의 두께는 10㎛ 내지 1㎜일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 기판(111) 상에는 일정간격으로 서로 이격되어 배치된 복수의 제2 기판(112)이 배치된다. 복수의 제2 기판(112)은 복수의 서브 화소를 포함하는 하나의 화소 영역이 정의될 수 있는 크기를 가지고 있으며, 예를 들어, 아일랜드(island) 형상을 가질 수 있다. 복수의 제2 기판(112)은 연성 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) 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. 다만, 연결 배선(180) 중 저전위 전원을 공급하기 위한 연결 배선은 저전위 전원 패드없이 직접적으로 제2 기판(112) 상에 배치된 표시 소자에 직접적으로 저전위를 공급할 수 있다. 이와 같은 연결 배선(180)에 대한 보다 상세한 설명은 후술할 도 2, 도 3 및 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
하부 기판(110)은 표시 영역(AA) 및 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(AA)은 스트레쳐블 표시장치(1000)에서 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(AA)에는 제1 기판(111) 상에 복수의 제2 기판(112)이 일정 간격 이격되어 배치된다. 복수의 제2 기판(112) 각각에는 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들, 예를 들어, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 커패시터 등이 배치된다. 즉, 표시 영역(AA)의 복수의 제2 기판(112) 각각에는 복수의 서브 화소를 포함하는 단위 화소가 배치된다. 복수의 서브 화소 각각은 다양한 배선과 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소 각각은 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선과 연결될 수 있다.
비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접한 영역이다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접하여 표시 영역(AA)을 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 구동 회로부, 데이터 구동 회로부 및 복수의 신호 패드 및 전원 패드가 배치될 수 있으며, 각각의 패드는 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소 각각과 연결될 수 있다. 비표시 영역(NA)에도 제1 기판(111) 상에 복수의 제2 기판(112)이 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 비표시 영역(NA)의 복수의 제2 기판(112) 각각에는 복수의 서브 화소를 구동시킬 수 있는 구동 소자들, 예를 들어, 게이트 구동회로, 데이터 구동회로 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)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
가요성 연결 필름(200)은 플렉서빌리티(flexibility) 재질로 이루어진 베이스 필름(210)에 각종 부품을 배치한 필름으로, 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소로 신호를 공급하기 위한 부품이다. 가요성 연결 필름(200)은 표시패널(100)과 인쇄회로기판(300) 사이에 배치되어 인쇄회로기판(300)으로부터 입력되는 신호를 하부 기판(110) 상에 배치된 화소로 전달한다. 즉, 가요성 연결 필름(200)은 표시패널(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 본딩될 수 있으며, 본딩 패드를 통하여 전원 전압, 데이터 전압, 게이트 전압 등을 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소 각각으로 공급한다. 가요성 연결 필름(200)에는 베이스 필름(210) 및 구동 IC(220)를 포함하고, 이외에도 각종 부품이 배치될 수 있다.
베이스 필름(210)은 가요성 연결 필름(200)의 구동 IC(220)를 지지하는 층이다. 베이스 필름(210)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다.
구동 IC(220)는 영상을 표시하기 위한 데이터와 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 부품이다. 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(300)에는 IC 칩, 회로부 등과 같은 제어부가 장착될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(300)에는 메모리, 프로세서 등도 장착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(300)은 표시 소자를 구동하기 위한 신호를 제어부로부터 표시 소자로 전달하는 구성이다.
인쇄 회로 기판(300)은 가요성 연결 필름(200)과 연결되어 복수의 제2 기판(112) 상에 배치된 복수의 서브 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 유연성을 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 하부 기판(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에 도시되지는 않았으나, 편광층은 스트레쳐블 표시장치(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, 스트레쳐블 표시 장치(1000)의 구성에 따라 생략될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치(1000)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2 내지 도 8을 함께 참조한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 표시 영역의 일부를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 연결 배선의 또다른 실시예를 설명하기 위해 도 2의 AA 영역을 확대한 확대 평면도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 하부 기판(110)에는 제1 기판(111), 제1 기판(111) 상에 배치된 복수의 제2 기판(112) 및 복수의 제2 기판(112)을 전기적으로 연결하는 연결 배선(180)이 배치된다.
제1 기판(111)은 연성 하부 패턴으로서 팽창 및 수축이 가역적으로 가능할 수 있으며, 탄성 계수(elastic modulus)가 수 MPa 내지 수 백 MPa일 수 있으며, 연신 파괴율이 100% 이상일 수 있다. 이에, 제1 기판(111)은 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있으며, 제1 기판(111)은 폴리메탈실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU) 등의 탄성 중합체(elastomer)로 이루어질 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 제1 기판(111) 상에는 상부에 배치된 복수의 제2 기판(112) 각각을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 연결 배선(180)이 배치된다.
복수의 제2 기판(112)은 서로 이격되어 제1 기판(111) 상에 배치된다. 이때, 복수의 제2 기판(112) 각각은 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 이와 같이, 복수의 제2 기판(112) 각각은 일정거리 이격되어 배치됨으로써, 복수의 제2 기판(112)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 기판(111) 상에서 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 제2 기판(112)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI) 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등으로 이루어질 수도 있다. 복수의 제2 기판(112)은 제1 기판(111)에 비해 큰 모듈러스 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 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 표시 소자를 포함하는 화소(PX)가 배치된다. 화소(PX)는 특정 파장대를 가지는 광을 발광, 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색을 각각 발광하는 서브 화소(SPX)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 세 개의 서브 화소(SPX)로 이루어진 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 화소(PX)는 적색, 녹색 및 청색을 각각 발광하는 서브 화소 외에 백색을 발광하는 서브 화소를 더 포함할 수 있으며, 백색을 발광하는 서브 화소를 포함하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
각각의 서브 화소(SPX)는 트랜지스터 및 유기발광소자(160)를 포함할 수 있다. 유기발광소자(160)는 애노드, 유기발광층 및 캐소드를 포함한다. 또한, 각각의 서브 화소(SPX)는 트랜지스터 및 유기발광소자(160) 사이에 배치된 평탄화층을 더 포함할 수 있다. 즉, 유기발광소자(160)는 평탄화층 상에 배치된다. 이때, 평탄화층은 역테이퍼(reverse-taper) 형상 또는 이와 유사한 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 화소(PX) 및 서브 화소(SPX)에 대한 상세한 구조에 대한 설명은 다음 도 4 내지 도 7b를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
일반적인 표시장치의 경우, 복수의 게이트 배선, 복수의 데이터 배선 등과 같은 다양한 배선은 복수의 서브 화소 사이에서 연장되어 배치되며, 하나의 신호 배선에 복수의 서브 화소가 연결된다. 이에, 일반적인 표시장치의 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 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 금속 물질로 이루어지는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선 및 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선은 복수의 제2 기판(112) 상에 배치된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서 금속 물질로 이루어진 다양한 배선은 복수의 제2 기판(112) 상에만 배치되고, 제1 기판(111)에 접하도록 형성되지 않을 수 있다. 이에, 스트레쳐블 표시장치(1000)에 배치된 다양한 배선들은 복수의 제2 기판(112)에 대응하도록 패터닝되어 불연속적으로 배치될 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서 표시 소자에 저전위 전원 전압을 공급하는 저전위 전원 배선은 제2 기판(112) 상에서 표시 소자, 보다 구체적으로 캐소드와 직접적으로 컨택되도록 배치될 수 있다. 즉, 저전위 전원 배선은 제2 기판(112) 상의 표시 소자와의 전기적 연결을 위한 패드없이 인접한 표시 소자와 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(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 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선을 복수의 제2 기판(112) 사이에서 전기적으로 연결하도록 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. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선 및 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선을 복수의 제2 기판(112) 사이에서 전기적으로 연결하도록 복수의 연결 배선(180)을 포함할 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, 기준 전압 배선 등과 같이 스트레쳐블 표시장치(1000)에 포함될 수 있는 모든 다양한 배선 또한 상술한 바와 같이, 연결 배선(180)에 의해 하나의 배선으로 기능할 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 또는 고전위 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. 이때, 복수의 제2 연결 배선(182) 중 저전위 전원 배선으로 기능하는 제2 연결 배선(182LV)은 제2 기판(112) 상의 표시 소자, 보다 상세하게 캐소드와 직접적으로 컨택될 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 다음 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.
연결 배선(180)은 베이스 폴리머 및 전도성 입자를 포함한다. 구체적으로, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 베이스 폴리머 및 전도성 입자를 포함한다. 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 베이스 폴리머는 제1 기판(111)과 유사하게 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 베이스 폴리머는, 예를 들어, 폴리메탈실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicon Rubber), 폴리우레탄(polyurethane; PU) 등의 탄성중합체(elastomer), SBS(Styrene Butadiene Styrene) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 이에, 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어날 경우, 베이스 폴리머는 손상되지 않을 수 있다. 베이스 폴리머는 제1 기판(111) 상부 및 제2 기판(112) 하부에 베이스 폴리머를 구성하는 물질을 코팅하거나 슬릿(slit)을 사용하여 도포하는 방식으로 형성될 수 있다.
제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 전도성 입자는 베이스 폴리머에 분산될 수 있다. 구체적으로, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 베이스 폴리머 내에 일정한 농도로 분산된 전도성 입자를 포함할 수 있다. 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은, 예를 들어, 베이스 폴리머에 전도성 입자를 균일하게 교반한 후, 전도성 입자가 분산된 베이스 폴리머를 제1 기판(111)의 상부, 제2 기판(112) 하부 및 접착층의 하부에 코팅 및 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전도성 입자는 은(Ag), 금(Au), 탄소(Carbon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 베이스 폴리머에 분산되어 배치된 전도성 입자는 서로 이웃하는 제2 기판(112)에 각각 배치된 게이트 패드들을 전기적으로 연결하는 전도성 경로를 이룰 수 있다. 또한, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 베이스 폴리머에 분산되어 배치된 전도성 입자는 복수의 제2 기판(112) 중 최외곽에 배치된 제2 기판(112)에 형성된 게이트 패드 또는 데이터 패드와 비표시 영역(NA)에 배치된 패드를 전기적으로 연결하는 전도성 경로를 이룰 수 있다.
한편, 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 경우, 연성 기판으로 이루어진 제1 기판(111)이 변형되며, 유기발광소자가 배치된 강성 기판으로 이루어진 제2 기판(112)은 변형되지 않을 수 있다. 이 경우, 복수의 제2 기판(112)에 배치된 각각의 패드를 연결하는 배선이 쉽게 휘거나 늘어나는 물질로 이루어지지 못한 경우, 배선은 하부 기판의 변형에 의하여 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 복수의 제2 기판(112) 각각에 배치된 패드를 베이스 폴리머와 전도성 입자를 포함하는 연결 배선(180)이 전기적으로 연결할 수 있다. 베이스 폴리머는 쉽게 변형될 수 있는 연성을 가진다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형될지라도 베이스 폴리머를 포함하는 연결 배선(180)이 복수의 제2 기판(112) 사이 영역이 쉽게 변형될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 연결 배선(180)이 전도성 입자를 포함함으로써, 전도성 입자로 이루어진 전도성 경로에 베이스 폴리머의 변형에 의하여도 크랙 등의 손상이 발생되지 않을 수 있다. 예를 들어, 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연성 기판인 제1 기판(111)은 강성 기판인 복수의 제2 기판(112)이 배치된 영역을 제외한 나머지 영역에서 변형될 수 있다. 이때, 변형되는 제1 기판(111) 상에 배치된 복수의 전도성 입자 사이의 거리가 변화될 수 있다. 이때, 베이스 폴리머 상부에 배치되어 전도성 경로를 형성하는 복수의 전도성 입자의 농도는 복수의 전도성 입자 사이의 거리가 멀어지더라도 전기적 신호가 전달될 수 있도록 높게 유지될 수 있다. 따라서, 베이스 폴리머가 휘거나 늘어날지라도 복수의 전도성 입자에 의한 전도성 경로는 전기적 신호를 원활하게 전달할 수 있고, 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형되더라도 각각의 패드 사이에서 전기적 신호를 전달할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 베이스 폴리머 및 베이스 폴리머에 분산된 전도성 입자는 서로 인접하는 제2 기판(112)에 배치된 게이트 패드 사이를 직선 형상으로 연결할 수 있다. 이에 따라, 연결 배선(180)이 베이스 폴리머 및 전도성 입자를 포함함으로써, 서로 인접한 복수의 제2 기판(112)에 배치된 각각의 패드 사이를 연결하는 연결 배선(180)이 최단 거리를 이루도록, 즉 직선 형태로 배치될 수 있다. 즉, 연결 배선(180)은 굴곡진 형상으로 형성되지 않더라도 스트레쳐블 표시장치(1000)가 구현될 수 있다. 이를 위해, 제조 공정에서 베이스 폴리머는 복수의 제2 기판(112) 각각을 연결하는 직선 형상으로 형성될 수 있다. 이에, 베이스 폴리머에 분산된 전도성 입자가 이루는 전도성 경로 또한 직선 형상일 수 있다. 그러나, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)의 베이스 폴리머 및 전도성 입자의 형성 과정 및 형상은 이에 제한되지 않을 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 연결 배선(180)이 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 연결 배선(180)의 베이스 폴리머는 제1 기판(111)의 전체 영역 상에 배치될 수도 있다. 즉, 베이스 폴리머는 제1 기판(111) 상에서 단일층으로 배치될 수 있다. 그리고 전도성 입자는 베이스 폴리머에서 인접하는 복수의 제2 기판(112) 상의 패드를 연결하는 전도성 경로를 형성할 수 있다. 베이스 폴리머가 제1 기판(111) 상에서 전체 영역에 단일층으로 배치될 경우, 베이스 폴리머를 패터닝하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 베이스 폴리머 및 연결 배선의 제조 공정이 단순화될 수 있고, 공정 비용 및 시간이 감소할 수 있다. 또한, 베이스 폴리머가 제1 기판(111) 상에서 전체 영역에 단일층으로 배치됨으로써, 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 경우 가해지는 힘을 베이스 폴리머가 보다 효율적으로 분산시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 직선 형상을 갖는 연결 배선(180)이 크랙을 방지할 수 있는 전도성 입자를 포함하는 베이스 폴리머로 이루어지는 경우 스트레쳐블 표시장치(1000)가 연신되더라도 연결 배선(180)에 크랙이 발생하여 단선되는 현상을 최소화할 수 있다.
한편, 도 2에서는 연결 배선(180)이 직선 형상으로 형성되는 경우를 일 실시예로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 배선(380)이 굴곡진 형상을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 연결 배선(380)은 복수의 제2 기판(112) 중 서로 이웃하는 제2 기판(112)에 배치된 패드를 전기적으로 연결하며 각각의 패드 사이에서 직선이 아닌 굴곡진 형상으로 연장된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 배선(380)은 사인파 형상을 가질 수 있다. 다만, 연결 배선(380)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 연결 배선(380)은 지그재그 형상으로 연장될 수 있으며, 복수의 마름모 형상의 배선들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
연결 배선(380)은, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag) 및 금(Au)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 스트레쳐블 표시장치(300)는 연결 배선(380)이 굴곡진 형상을 가짐으로써 연결 배선(380)이 금속 물질로 이루어지더라도 표시패널 연신 시 연결 배선(380)의 손상을 최소화할 수 있다.
한편,도 8에 도시된 바와 같이, 연결 배선(180)의 상부에 전도성 보강 부재(880)가 배치될 수 있다. 전도성 보강 부재(880)는 스트레쳐블 표시장치를 반복적으로 연신하는 경우 연결 배선(180)이 손상되거나 끊어지는 것을 방지하고, 나아가 연결 배선(180)이 끊어지더라도 연결 배선(180)과 접하여 전기적 신호 전달을 돕는 구성 요소이다. 도 8에서는 전도성 보강 부재(880)가 연결 배선(180)의 상부에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 전도성 보강 부재(880)는 연결 배선(180)의 하부에 배치될 수도 있고, 상부 및 하부 모두에 배치될 수도 있다. 또한, 전도성 보강 부재(880)가 배치되는 경우 연결 배선(180)은 유연한 금속 물질, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag) 및 금(Au)과 같은 로 이루어질 수 있다.
전도성 보강 부재(880)는 베이스 폴리머 및 베이스 폴리머에 고르게 분산된 전도성 입자를 포함하는 전도성 폴리머일 수 있다. 전도성 보강 부재(880)는 베이스 폴리머가 쉽게 늘어나는 성질을 가짐으로써 유연한 성질을 가질 수 있다.
베이스 폴리머는 전도성 입자가 분산될 수 있는 기저층으로서, SBS(Styrene Butadiene Styrene)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 그리고 전도성 입자는 전도성을 띄는 입자로서, 은(Ag), 금(Au), 탄소(Carbon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전도성 보강 부재(880)는 복수의 제2 기판(112)의 측부와 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 연결 배선(180)의 상면과 접하여 제2 기판(112)의 측면과 인접하여 배치될 수 있고, 전도성 보강 부재(880)가 연결 배선(180)의 하부에 배치되는 경우 연결 배선(180)의 하면과 접하여 제2 기판(112)의 측면과 제1 기판(111)의 상면에 접할 수 있다.
제2 기판(112) 상에 배치되는 여러 구성요소의 두께에 의하여, 복수의 제2 기판(112) 상에 배치된 연결 배선(180)과 제1 기판(111) 상에 배치된 연결 배선(180)에는 단차가 존재할 수 있다. 이때, 연결 배선(180)의 하부 또는 상부에 복수의 제2 기판(112)의 측면과 접하거나 인접하고, 유연한 성질을 가지는 베이스 폴리머를 포함하는 전도성 보강 부재(880)를 배치함으로써, 연결 배선(180)에 발생될 수 있는 손상은 최소화될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 전도성 보강 부재(880)가 연결 배선(180)의 상부에 배치될 경우, 전도성 보강 부재(880)는 연결 배선(180), 복수의 제2 기판(112) 상의 다양한 구성 요소들이 모두 형성된 후, 접착층(118)에 의하여 상부 기판(120)이 접착되기 전 연결 배선(180) 상에 형성될 수 있다. 이에 전도성 보강 부재(880) 제조 공정이 보다 용이하게 이루어질 수 있고, 제조 시간이나 제조 비용이 최소화될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 전도성 보강 부재(880)가 연결 배선(180)과 제1 기판(111) 사이, 즉 연결 배선(180)의 하부에 배치되는 경우, 연결 배선(180)과 제1 기판(111) 사이의 접착력을 강화시킬 수 있고, 연결 배선(180)이 제1 기판(111)으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 전도성 보강 부재(880)는 액체 금속(liquid metal)을 포함할 수 있다. 액체 금속은 상온에서 액체 상태로 존재하는 금속을 의미한다. 예를 들면, 액체 금속은 갈륨(gallium), 인듐(Indium), 나트륨(Natrium), 리튬(Lithium) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 액체 금속은 연결 배선(180)에 크랙이 발생될 경우, 연결 배선(180)의 크랙을 채울 수 있다. 따라서, 전도성 보강 부재(880)가 액체 금속을 포함하여 이루어짐으로써, 스트레쳐블 표시장치가 휘어지거나 늘어나는 등 변형되어 연결 배선(180)에 크랙이 발생된 경우, 크랙을 액체 금속이 채움으로써, 연결 배선(180)의 단선을 최소화할 수 있다. 또한, 액체 금속이 전도성을 가짐에 따라, 연결 배선(180)과 액체 금속 전체의 저항이 감소될 수 있어 복수의 제2 기판(112) 상의 패드 사이에서 전기적 신호가 보다 원활하게 전달될 수 있게 하는 효과가 있다.
한편, 전도성 보강 부재(880)는 연결 배선이 도 3에 도시된 바와 같이, 굴곡진 형상을 갖는 경우, 연결 배선(380)의 피크 영역에 배치될 수도 있다. 연결 배선(380)의 피크 영역은 굴곡진 형상의 연결 배선(380) 중 진폭이 가장 큰 영역을 의미한다. 예를 들어, 연결 배선(380)이 사인파 형상인 경우, 연결 배선(380) 중 진폭이 최대가 되는 지점이 피크 영역으로 정의될 수 있다. 스트레쳐블 표시장치가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연결 배선(380)의 피크 영역은 연결 배선(380)의 다른 영역보다 응력이 집중될 수 있다. 이때, 전도성 보강 부재는 연결 배선(380)의 피크 영역의 내측 가장자리에 배치될 수 있다. 연결 배선(380)의 피크 영역의 내측 가장자리는 연결 배선(380)의 피크 영역에서 곡률 반경이 상대적으로 작은 영역을 의미하며, 피크 영역의 외측 가장자리는 연결 배선(380)의 피크 영역에서 곡률반경이 상대적으로 큰 영역을 의미할 수 있다. 이때, 전도성 보강 부재(880)가 연결 배선(380)의 피크 영역의 내측 가장자리에서 연결 배선(380)의 하부 또는 상부에 배치될 수 있다.
스트레쳐블 표시장치(300)가 휘거나 늘어나는 등 변형될 경우, 연결 배선(380)의 피크 영역, 특히, 피크 영역 중 내측 가장자리에는 크랙이나 단선과 같은 손상이 다른 영역에 비하여 보다 쉽게 발생될 수 있다. 이때, 연결 배선(380)의 피크 영역이나 피크 영역의 내측 가장자리에 손상이 발생되는 경우라도 전도성 보강 부재가 전기적 신호의 차단을 방지할 수 있고, 이에, 스트레쳐블 표시장치의 전기적 신호 전달은 안정적으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 화소(PX)의 구조에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치의 화소를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다. 도 5a 및 도 5b는 도 4의 V-V'선에 따른 단면도이다.
한편, 도 4 내지 도 5b를 살펴보기 전에, 도 5a 및 도 5b는 화소(PX) 내에 배치된 서브 화소(SPX)의 구성을 보다 상세히 살펴보기 위한 도면으로, 설명의 편의를 위해 제1 평탄화층, 제2 평탄화층 및 유기발광소자만을 도시한 도면이다. 이에, 도 5a 및 도 5b에는 도시하지는 않았으나, 서브 화소(SPX) 각각에는 트랜지스터 및 커패시터를 더 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 화소(PX)는 적색을 발광하는 적색 서브 화소(R_SPX), 녹색을 발광하는 녹색 서브 화소(G_SPX) 및 청색을 발광하는 청색 서브 화소(B_SPX)를 포함하는 서브 화소(SPX)를 포함할 수 있다. 다만, 도 4 내지 도 5b에서는 서브 화소(SPX)가 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 서브 화소로만 이루어지는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 서브 화소(SPX)는 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 서브 화소 외에 백색 또는 황색 등을 발광하는 서브 화소를 더 포함할 수 있다.
먼저, 도 4를 참조하면, 적색을 발광하는 적색 서브 화소(R_SPX), 녹색을 발광하는 녹색 서브 화소(G_SPX) 및 청색을 발광하는 청색 서브 화소(B_SPX) 각각은 제1 방향(X)으로 이격되어 배치된다. 이러한 적색 서브 화소(R_SPX), 녹색 서브 화소(G_SPX) 및 청색 서브 화소(B_SPX)를 포함하는 화소(PX)는 복수의 제1 연결 배선(181) 및 복수의 제2 연결 배선(182)으로부터 화소의 구동 신호 및 전원 전압을 전달받는다.
제1 연결 배선(181)은 제1 방향(X)으로 연장된 연결 배선으로, 각 서브 화소(SPX) 각각에 게이트 신호 또는 고전위 전원 전압을 전달할 수 있다.
제2 연결 배선(182)은 제2 방향(Y)으로 연장된 연결 배선으로, 각 서브 화소(SPX) 각각에 데이터 신호, 저전위 전원 전압 또는 기준 전압을 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(100)를 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 서브 화소(SPX) 내에 저전위 전원 전압을 공급하는 저전위 전원 연결 배선의 도면 부호를 별도로 182LV로 지칭하고자 한다.
저전위 전원 연결 배선(182LV)은 저전위 전원 전압을 전달하는 배선이다. 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 제2 기판(112) 상에 배치된 유기발광소자(160)의 캐소드(163)와 직접적으로 컨택되도록 배치된다. 즉, 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 유기발광소자(160)의 캐소드(163)와 직접적으로 연결된다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 제2 기판(112) 상에 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)의 전기적 연결을 위한 별도의 패드가 필요없다. 이와 같은 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)의 전기적 연결은 저전위 전원 연결 배선(182LV)이 배치된 영역에 배치된 평탄화층(116)의 어느 하나의 측면이 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 슬로프(slope)를 갖도록 형성됨으로써 저전위 전원 연결 배선(182LV)의 일부를 노출하게 되고, 슬로프 형상을 갖는 평탄화층(116)의 형상을 따라 캐소드(163)가 배치됨으로써 이루어질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 유기발광소자(160), 즉 캐소드(163)의 전기적 연결을 위한 별도의 패드가 배치될 필요가 없기 때문에 제2 기판(112)의 면적을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 트랜지스터(미도시)가 배치된 제2 기판(112) 상에는 제1 평탄화층(116a)이 배치된다. 제1 평탄화층(116a)은 트랜지스터 상부의 표면을 평탄화시키기 위해 배치된다. 제1 평탄화층(116a)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resion), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly-phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly-phenylenesulfides resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 중 하나 이상의 물질로 형성되나, 이에 제한되지 않는다. 제1 평탄화층(116a) 상에는 보조 배선(140)이 배치된다. 이러한 제1 평탄화층(116a)에는 트랜지스터의 드레인 전극의 표면을 노출시키는 컨택홀을 포함할 수 있다.
보조 배선(140)은 제1 평탄화층(116a) 상에 복수 개가 배치될 수 있다. 보조 배선(140)은, 도 4 내지 도 5b를 참조하면, 각 서브 화소(SPX)를 정의할 수 있도록 서브 화소(SPX)의 양 단부에 배치될 수 있다. 한편, 보조 배선(140)이 서브 화소(SPX)를 정의할 수 있도록 서브 화소(SPX)의 양 단부에 배치될 수 있다고 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 각 서브 화소(SPX)에 배치되는 캐소드와 컨택될 수 있는 영역에 배치될 수 있다. 이와 같은 보조 배선(140)은 후술할 각 서브 화소(SPX) 별로 배치된 제2 평탄화층(116b)이 각 서브 화소(SPX)의 단부에 대응하여 역테이퍼 형상을 갖도록 배치됨으로써 각 서브 화소(SPX)의 단부에 배치되는 보조 배선(140)의 일부가 노출될 수 있다. 이에 따라, 보조 배선(140)은 제2 평탄화층(116)의 형상을 따라 배치되는 캐소드(163)와 직접적으로 컨택되어 전기적으로 연결될 수 있다. 보조 배선(140)은 투명 전도성 물질, 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(IZO; Indium Zinc Oxide), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO; Indium Tin Zinc Oxide)으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 금속 물질로 형성될 수 있다. 다만, 보조 배선(140)은 유기발광소자(160)가 배치되는 영역과 중첩되어 배치될 수 있으므로, 발광 영역의 축소에 영향을 주지 않을 수 있는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
보조 배선(140)은 캐소드(163)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 보조 배선(140)은 전기적으로 연결된 캐소드(163)의 저항을 낮출 수 있다. 낮아진 캐소드(163)의 저항은 애노드(161)와 캐소드(163) 사이의 전위 차가 감소하는 현상인 전압 강하 현상을 완화시킬 수 있다. 보조 배선(140)에는 외부로부터 소정의 전압이 인가되며, 소정의 전압은 그라운드(GND) 또는 저전위 전원 전압일 수 있다. 보조 배선(140) 상에는 제2 평탄화층(116b)이 배치된다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제2 평탄화층(116b)은 각 서브 화소(SPX) 별로 패터닝되어 배치된다. 즉, 제2 평탄화층(116b)은 서브 화소(SPX)의 발광 영역을 정의할 수 있다. 이때, 제2 평탄화층(116b)은 역테이퍼 형상(reversed-taper shape)을 가진다. 이에 따라, 제2 평탄화층(116b)은 하부에 배치된 보조 배선(140)의 일부를 노출할 수 있다. 이와 같은 제2 평탄화층(116b)의 형상에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 캐소드(163)와 보조 배선(140)이 컨택되는 컨택 영역(A)를 형성할 수 있다. 이때, 컨택 영역(A)은 보조 배선(140)이 복수 개 배치됨으로써 복수 개 형성될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 저전위 전원 연결 배선(182LV)와 캐소드(163)가 직접적으로 컨택되는 컨택 영역(이하에서는 '제1 컨택 영역'이라 정의함.)과 보조 배선(140)과 캐소드(163)가 컨택되는 컨택 영역(이하에서는 '제2 컨택 영역'이라 정의함.)을 포함하여 캐소드 컨택 영역(A)이라 정의될 수 있다. 이와 같은 캐소드 컨택 영역(A)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 평면적으로 봤을 때, 제2 기판(112)에서 중심을 기준으로 제2 방향(Y)으로 일부 영역에만 형성될 수 있다. 한편, 도 5a 및 도 5b에 표시된 캐소드 컨택 영역(A)은 보조 배선(140)과 캐소드(163)가 컨택되는 제2 컨택 영역이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 각 서브 화소(SPX) 별로 역테이퍼 형상으로 패터닝된 제2 평탄화층(116b) 상에는 각 서브 화소(SPX)의 유기발광소자(160)가 배치된다. 이때, 역테이퍼 형상의 제2 평탄화층(116b)은 서브 화소(SPX)별로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 유기발광소자(160)가 각각의 서브 화소(SPX)별로 구획될 수 있어 유기발광소자(160)를 서브 화소(SPX) 별로 독립적으로 구동할 수 있다. 또한, 제2 평탄화층(116b)이 각 서브 화소(SPX) 별로 패터닝됨으로써 패터닝되지 않고 제2 평탄화층(116b)이 제2 기판(112)의 전면에 배치되는 경우와 비교하여 스트레쳐블 표시장치(1000)의 연신 시 표시 소자인 유기발광소자(160)에 발생할 수 있는 크랙 발생을 더욱 최소화시킬 수 있다.
제2 평탄화층(116b)은 제1 평탄화층(116a)과 동일한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 평탄화층(116b)은 무기 절연물 또는 유기 절연물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resion), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly-phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly-phenylenesulfides resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 중 하나 이상의 물질로 형성되나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 제2 평탄화층(116b)에는, 도 4 내지 도 5b에는 도시하지는 않았으나, 트랜지스터의 드레인 전극의 표면을 노출시키는 제1 평탄화층(116a)에 형성된 컨택홀이 연장되어 배치될 수 있다.
적색 서브 화소(R_SPX)에 배치되는 제2 평탄화층(116b) 상에는 적색을 발광하기 위한 애노드(161R), 유기발광층(162R) 및 캐소드(163R)가 순차적으로 배치된 적색 유기발광소자(160R)가 배치되고, 녹색 서브 화소(G_SPX)에 배치되는 제2 평탄화층(116b) 상에는 녹색을 발광하기 위한 애노드(161G), 유기발광층(162G) 및 캐소드(163G)가 순차적으로 배치된 녹색 유기발광소자(160G)가 배치되며, 청색 서브 화소(B-SPX)에 배치되는 제2 평탄화층(116b) 상에는 녹색을 발광하기 위한 애노드(161B), 유기발광층(162B) 및 캐소드(163B)가 순차적으로 배치된 녹색 유기발광소자(160G)가 배치된다. 즉, 역테이퍼 형상의 제2 평탄화층(116b)이 배치된 영역이 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 발광 영역이 될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 역테이퍼 형상의 제2 평탄화층(116b) 상에 유기발광소자(160)를 배치함으로써 기존 테이퍼 형상의 뱅크에 의해 정의된 영역에 유기발광소자를 배치하는 경우와 비교하여 발광 영역을 보다 넓게 형성할 수 있다.
한편, 도 5a에서는 각 서브 화소(SPX) 간 이격 영역에 캐소드(163)만 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 실질적으로 유기발광층(162)의 형성 공정, 예를 들어, FMM(Fine Metal Mask)에 의해, 도 5b에 도시된 바와 같이, 각 서브 화소(SPX) 간 이격 영역에 유기 발광 물질(162a)이 더 배치될 수 있다. 이러한 유기 발광 물질(162a)이 남아있게 됨으로써, 보조 배선(140)과 캐소드(163)가 전기적으로 컨택됨으로 인한 각 서브 화소(SPX)간의 전기적 간섭 현상을 차단할 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 각 서브 화소(SPX)에 배치된 적색 서브 화소(R_SPX)에 배치된 캐소드(163R), 녹색 서브 화소(G_SPX)에 배치된 캐소드(163G) 및 청색 서브 화소(B_SPX)에 배치된 캐소드(163B)는 제2 기판(112) 상에서 끊김없이 연장되어 배치될 수 있다. 즉, 각 서브 화소(SPX)에 배치된 적색 서브 화소(R_SPX)에 배치된 캐소드(163R), 녹색 서브 화소(G_SPX)에 배치된 캐소드(163G) 및 청색 서브 화소(B_SPX)에 배치된 캐소드(163B)는 서브 화소(SPX) 별로 구획되는 것이 아니라 제2 기판(112)의 전면에 배치될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 제2 평탄화층(115b)이 역테이퍼 형상을 갖도록 형성함으로써 하부에 배치된 보조 배선(140)과 캐소드(163)의 전기적 연결이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 제2 기판(112)에 배치된 서브 화소 별 단면을 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 6a는 도 4의 VI-VI'선에 따른 단면도이다. 도 6b는 도 4의 VI-VI'선에 따른 개략적인 단면도이다. 도 7a는 도 4의 VII-VII'선에 따른 단면도이다. 도 7b는 도 4의 VII-VII'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 7b를 살펴보기 전에, 도 6a는 도 4의 VI-VI'선에 따른 단면도이고, 도 6b는 VI-VI'선을 따르되 서브 화소에 배치된 트랜지스터를 함께 도시하기 위한 단면도이며, 도 7a는 도 4의 VII-VII'선에 따른 단면도이고, 도 7b는 도 4의 VII-VII'선을 따르되 서브 화소에 배치된 트랜지스터를 함께 도시하기 위한 단면도이다.도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)의 하부 기판(110)은 강성 영역(Rigid Area; RA)과 연성 영역(Soft Areal; SA)이 정의될 수 있다. 강성 영역(RA)은 제1 기판(111) 상에 제2 기판(112)만이 배치된 영역이고, 연성 영역(SA)은 제1 기판(111)만이 배치된 영역일 수 있다. 한편, 도 6a 내지 도 7b에서는 제2 기판(112)을 이루는 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질이 강성 영역(RA)에만 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 연결 배선(180)의 손상을 방지하기 위해 연성 영역(SA)에도 연결 배선(180)의 형상을 따라 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질이 더 배치될 수도 있다.
제2 기판(112) 상에는 버퍼층(113)이 배치된다. 버퍼층(113)은 하부 기판(110)의 제1 기판(111) 및 제2 기판(112)의 외부로부터 침투될 수 있는 수분(H2O) 및 산소(O2)로부터 스트레쳐블 표시장치(1000)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위해 제2 기판(112) 상에 형성된다. 버퍼층(113)은 절연 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 그래파이트(graphite) 또는 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산화질화물(SiON) 등으로 이루어지는 무기층이 단층 또는 복층으로 구성될 수 있다. 다만, 버퍼층(113)은 스트레쳐블 표시장치(1000)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.
이때, 버퍼층(113)은 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 버퍼층(113)은 무기물로 이루어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시장치(1000)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙(crack)이 발생하는 등 손상될 수 있다. 이에 버퍼층(113)은 복수의 제2 기판(112) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 제2 기판(112)의 형상으로 패터닝되어 복수의 제2 기판(112) 상부에만 형성될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 버퍼층(113)을 강성 기판인 복수의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에만 형성하여 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 버퍼층(113)의 손상을 방지할 수 있다.
도 6b 및 도 7b를 참조하면, 버퍼층(113) 상에는 게이트 전극(151), 액티브층(152), 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 포함하는 트랜지스터(150)가 형성된다. 예를 들어, 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.
도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 게이트 절연층(114) 상에는 저전위 전원 연결 배선(182LV), 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)이 배치된다. 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 저전위 전원 전압을 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 배선이고, 제1 연결 배선(181)은 복수의 서브 화소(SPX)에 게이트 신호를 전달하기 위한 배선이며, 제2 연결 배선(182)은 복수의 서브 화소(SPX)에 데이터 신호를 전달하기 위한 배선이다. 저전위 전원 전압 배선(182LV), 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 베이스 폴리머에 전도성 입자가 분산된 형태로 이루어지거나, 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어지거나, 배선을 굴곡진 형상을 갖도록 형성할 수 있는 구리(Cu), 금(Au) 또는 은(Ag)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 제1 컨택 영역(CTA1)에서 상부에 배치된 캐소드(163)와 직접적으로 컨택된다. 즉, 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 캐소드(163)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 캐소드(163)는 저전위 전원 연결 배선(182LV)을 통해 전달되는 저전위 전원 전압을 패드없이 전달받을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 제2 기판(112) 상에 배치된 캐소드(163)와의 전기적 연결을 위한 별도의 구성, 예를 들어, 패드를 배치하지 않아도 되어 보다 용이하게 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)가 용이하게 전기적으로 연결될 수 있다.
저전위 전원 연결 배선(182LV)은 연성 영역(SA)에서는 캐소드(163)와 직접적으로 콘택되지 않을 수 있다. 이는 유기발광층(162)의 형성 공정 중 유기 발광 물질(162a)이 발광 영역에만 형성되는 것이 아니라 발광 영역이 되지 않은 영역에 배치될 수 있고, 이렇게 배치된 유기 발광 물질(162a)은 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)을 전기적으로 절연시킬 수 있다.
저전위 전원 연결 배선(182LV)은 보조 배선(140)과 전기적으로 컨택될 수 있다. 보다 상세하게, 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 제1 평탄화층(116a)에 형성된 컨택홀을 통해 상부에 배치된 보조 배선(140)과 직접적으로 컨택될 수 있다. 이에 따라, 저전위 전원 연결 배선(182LV)은 보조 배선(140)에 직접적으로 저전위 전원 전압을 인가할 수 있다.도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 게이트 절연층(114) 및 층간 절연층(115)은 패터닝되어 복수의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 게이트 절연층(114) 및 층간 절연층(115) 또한 버퍼층(113)과 동일하게 무기물로 이루어질 수 있으므로, 스트레쳐블 표시장치(1000)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 이에, 게이트 절연층(114) 및 층간 절연층(115)은 복수의 제2 기판(112) 사이의 영역, 즉 연성 영역에는 형성되지 않고, 복수의 제2 기판(112)의 형상으로 패터닝되어 복수의 제2 기판(112) 상부에만 형성될 수 있다.
도 6b 및 도 7b에서는 설명의 편의를 위해, 스트레쳐블 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 트랜지스터 중 구동 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 트랜지스터, 커패시터 등도 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 트랜지스터(150)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 스태거드(staggered) 구조 등의 다양한 트랜지스터도 사용될 수 있다.
도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 트랜지스터(150) 및 층간 절연층(115) 상에는 제1 평탄화층(116a)이 형성된다. 제1 평탄화층(116a)은 트랜지스터(150) 상부를 평탄화하기 위해 배치된다. 제1 평탄화층(116a)은 유기 물질, 예를 들어, 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resion), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly-phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly-phenylenesulfides resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 중 하나 이상의 물질로 형성되나, 이에 제한되지 않는다. 제1 평탄화층(116a)은 트랜지스터(150)와 애노드(161)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 평탄화층(116a)은 하부에 배치된 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)의 전기적 연결을 위한 측면이 하부를 향할수록 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 작아지도록 하는 슬로프를 가질 수 있다. 이와 같이, 제1 평탄화층(116a)에 슬로프가 형성됨으로써 캐소드(163)와 저전위 전원 연결 배선(182LV) 이 직접적으로 컨택되는 영역은 제1 컨택 영역(CTA1)이라 지칭될 수 있다. 다시 말해, 제1 평탄화층(116a)은 제1 컨택 영역(CTA1)에 대응하여 측면이 슬로프의 형상을 가질 수 있다. 한편, 도 6a 및 도 6b에서는 제1 평탄화층(116a)이 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)가 컨택되는 영역의 측면만 하부로 향할수록 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 작아지도록 하는 슬로프를 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)가 컨택되지 않은 제1 평탄화층(116a)의 또다른 측면 또한 하부로 향할수록 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 작아지도록 하는 슬로프를 가질 수 있다. 즉 서브 화소(SPX)에 배치된 제1 평탄화층(116a)은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 트랜지스터(150)와 제1 평탄화층(116a) 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 6a 내지 도 7b를 참조하면, 제1 평탄화층(116a) 상에는 보조 배선(140)이 배치된다. 보조 배선(140)은 제2 컨택 영역(CTA2)에서 캐소드(163)와 직접적으로 컨택된다. 즉, 보조 배선(140)은 캐소드(163)와 전기적으로 연결된다. 또한, 보조 배선(140)은, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2 컨택 영역(CTA2)으로부터 제1 컨택 영역(CTA1)과 인접한 영역까지 연장되어 배치될 수 있다. 이에, 보조 배선(140)은 제1 컨택 영역(CTA1)과 인접한 영역에서 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 제1 평탄화층(116a)에 형성된 컨택홀을 통해 직접적으로 컨택될 수 있다.
보조 배선(140)은 서브 화소(SPX) 별로 구획된 제2 평탄화층(116b)과 일부 중첩되도록 배치된다. 보조 배선(140)은 상부에 배치되는 제2 평탄화층(116b)의 형상, 예를 들어, 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 하는 슬로프 형상, 즉 도 4에 도시된 바와 같은 역테이퍼 형상을 갖음으로써 일부가 외부로 노출될 수 있다. 이러한 제2 평탄화층(116b)의 형상에 의해 보조 배선(140)은 제2 컨택 영역(CTA2)에서 캐소드(163)와 직접적으로 컨택될 수 있다. 이러한 보조 배선(140)은 유기발광소자(160)의 애노드(161)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 보조 배선(140)은 발광 영역과 중첩되어 배치될 수 있으므로 투명한 전도성 물질로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
도 6a 내지 도 7b에는 도시하지는 않았으나, 연결 배선(180)은 게이트 패드 또는 데이터 패드로 지칭될 수 있는 패드에 의해 서브 화소(SPX)에 게이트 신호 또는 데이터 신호를 전달할 수 있다. 이와 같이 패드를 통해 연결 배선(180)이 서브 화소(SPX)와 전기적으로 연결되는 경우 패드는 제1 평탄화층(116a) 및 층간 절연막(115) 중 어느 하나의 층 상에 배치될 수 있다.
도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 보조 배선(140) 상에는 제2 평탄화층(116b)이 배치된다. 제2 평탄화층(116b)은 보조 배선(140)과 애노드(161) 사이를 절연시키기 위해 형성된다. 제2 평탄화층(116b)은 제1 평탄화층(116a)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제2 평탄화층(116b)은 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 유기발광소자(160)의 애노드(161)가 전기적으로 연결되기 위한 컨택홀을 더 포함할 수 있다. 이때, 제2 평탄화층(116b)에 형성된 컨택홀은 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 유기발광소자(160)의 애노드(161)를 전기적으로 연결하기 위해 제1 평탄화층(116a)에 배치된 컨택홀이 연장되어 배치될 수 있다.
제2 평탄화층(116b)은 보조 배선(140)의 일부가 외부로 노출되도록 슬로프 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2 평탄화층(116b)은 서브 화소(SPX)별로 하부로 갈수록 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 좁은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 보조 배선(140)이 외부로 노출되고, 제2 평탄화층(116b) 상에 배치되는 캐소드(163)와 보조 배선(140)이 보다 용이하게 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 평탄화층(116b) 상에는 유기발광소자(160)가 배치된다. 유기발광소자(160)는 복수의 서브 화소(SPX) 각각에 대응되도록 배치되고, 특정 파장대를 가지는 광을 발광하는 구성요소이다.
유기발광소자(160)는 애노드(161), 유기 발광층(162) 및 캐소드(163)를 포함한다. 구체적으로, 애노드(161)는 제2 평탄화층(116b) 상에 배치된다. 애노드(161)는 유기 발광층(162)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(161)는 일함수가 높은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 투명 전도성 물질은 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(IZO; Indium Zinc Oxide), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO; Indium Tin Zinc Oxide)을 포함할 수 있다. 이때, 스트레쳐블 표시 장치(100)가 탑 에미션(top emission) 방식으로 구현되는 경우, 애노드(161)는 반사판을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
애노드(161)는 서브 화소(SPX) 별로 이격되어 배치되어 제1 평탄화층(116a) 및 제2 평탄화층(116b)의 컨택홀을 통해 트랜지스터(150)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 6b 및 7b에서 애노드(161)는 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시되었으나, 소스 전극(153)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
애노드(161) 상에는 유기 발광층(162)이 배치된다. 유기 발광층(162)은 광을 발광하도록 구성된다. 유기 발광층(162)은 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
유기 발광층(162)은 하나의 발광층으로 구성될 수 있다. 또는, 유기 발광층(162)은 전하 생성층을 사이에 두고 적층되어 복수의 발광층이 적층된 스택(stack) 구조를 가질 수 있다. 그리고, 유기 발광층(162)은 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 저지층, 전자 저지층, 정공 주입층 및 전자 주입층 중 적어도 하나의 유기층을 더 포함할 수도 있다.
도 5a 내지 도 7b를 참조하면, 캐소드(163)는 유기 발광층(162) 상에 배치된다. 캐소드(163)는 유기 발광층(162)으로 전자를 공급한다. 캐소드(163)는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide; ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide; ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide; TO) 계열의 투명 도전성 산화물 또는 이테르븀(Yb) 합금으로 이루어질 수도 있다. 또는, 캐소드(163)는 금속 물질로 이루어질 수도 있다.
캐소드(163)는 복수의 제2 기판(112) 각각과 중첩되도록 패터닝되어 형성될 수 있다. 즉, 캐소드(163)는 복수의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에만 형성되며, 복수의 제2 기판(112) 사이의 영역에는 형성되지 않도록 배치될 수 있다. 캐소드(163)는 투명 도전성 산화물, 금속 물질 등과 같은 물질로 이루어지므로, 캐소드(163)가 복수의 제2 기판(112) 사이의 영역에도 형성되는 경우, 스트레쳐블 표시장치(1000)를 연신하는 과정에서 캐소드(163)가 손상될 수도 있다. 이에, 캐소드(163)는 평면 상에서 복수의 제2 기판(112) 각각에 대응되도록 형성될 수 있다.
캐소드(163)는 애노드(161)와 유기 발광층(162)이 함께 형성된 발광 영역으로부터 제1 평탄화층(116a) 및 제2 평탄화층(116b)의 형상을 따라 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 캐소드(163)는 도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 슬로프 형상을 갖는 제1 평탄화층(116a) 및 제2 평탄화층(116b)의 형상을 따라 제2 평탄화층(116b)의 상부 및 제1 평탄화층(116a)의 어느 하나의 측면을 따라 배치된다. 여기서, 어느 하나의 측면은 저전위 전압 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)가 직접적으로 컨택되는 제1 컨택 영역(CTA1)이 배치되는 측면이다. 이에 따라, 캐소드(163)는 제1 평탄화층(116a)의 슬로프 형상에 의해 외부로 노출된 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 직접적으로 컨택될 수 있고, 제2 평탄화층(116b)의 슬로프 형상에 의해 보조 배선(140)과 직접적으로 컨택될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 제1 평탄화층(116a) 및 제2 평탄화층(116b)에 역테이퍼 형상과 유사한 형상을 갖도록 슬로프를 형성함으로써 별도의 뱅크 또는 격벽없이도 하부에 배치된 보조 배선(140) 및 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 직접적으로 컨택될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 캐소드(163)와 보조 배선(140) 또는 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 컨택시키기 위해 별도의 구성을 배치할 필요가 없기 때문에 면적 활용에 있어 보다 유리해질 수 있다.
도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 유기발광소자(160) 상에 봉지층(117)이 배치된다. 봉지층(117)은 유기발광소자(160)를 덮으며 제2 평탄화층(116b)의 상면 일부와 접하여 유기발광소자(160)를 밀봉할 수 있다. 이에 봉지층(117)은 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 유기발광소자(160)를 보호한다.
봉지층(117)은 복수의 제2 기판(112)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 봉지층(117)은 무기층을 포함하도록 구성될 수 있으므로, 스트레쳐블 표시장치(1000)를 연신하는 과정에서 크랙이 발생되는 등 쉽게 손상될 수 있다. 특히, 유기발광소자(160)는 수분 또는 산소에 취약하므로, 봉지층(117)이 손상되는 경우 유기발광소자(160)의 신뢰성이 감소할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 봉지층(117)이 복수의 제2 기판(112) 사이의 영역, 즉 제1 기판(111)만 배치된 연성 영역(SA)에는 형성되지 않음으로써, 스트레쳐블 표시장치(1000)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 봉지층(117)의 손상이 최소화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 종래의 일반적인 플렉서블 유기 발광 표시 장치와 비교하면, 상대적으로 강성을 갖는 복수의 제2 기판(112)이 서로 이격되어 상대적으로 연성을 갖는 제1 기판(111)상에 배치되는 구조를 갖는 차이가 있다. 또한, 스트레쳐블 표시장치(1000)의 캐소드(163) 및 봉지층(117)은 복수의 제2 기판(112) 각각에 대응되도록 패터닝되어 배치된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 사용자가 스트레쳐블 표시장치(1000)를 늘어나게 하거나 휘게 하는 경우 스트레쳐블 표시장치(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.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)에서는 저전위 전원 연결 배선(182LV)이 배치되는 영역에 대응하여 제1 평탄화층(116a)의 하부 폭이 하부로 갈수록 좁아지도록 하는 슬로프 형상을 가짐으로써 저전위 전원 연결 배선(182LV)과 캐소드(163)이 직접적으로 컨택되도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 저전위 전원 연결 배선(182LV)으로부터 전달된 저전위 전원 전압을 캐소드(163)에 직접적으로 전달할 수 있어 제2 기판(112) 상에 배치된 캐소드(163)와 제2 기판(112)의 일부와 제1 기판(111)에 배치된 저전위 전원 연결 배선(182LV)을 연결하기 위한 별도의 연결 패드를 구성할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 제2 기판(112) 상에 패드를 배치함으로 인해 손실되는 면적을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 연결 패드를 별도로 배치할 필요가 없기 때문에 스트레쳐블 표시장치(1000)의 공정도 보다 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)은 제2 평탄화층(116b)을 서브 화소(SPX)별로 구획되도록 배치함으로써, 스트레쳐블 표시장치(1000)의 연신 시 유기발광소자(160)의 손상을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치(1000)는 캐소드(163)와 전기적으로 연결되는 보조 배선(140)을 제1 평탄화층(116a) 상에 더 배치함으로써, 캐소드(163)의 전기 저항을 저감시킬 수 있고, 서브 화소(SPX) 별로 독립적인 구동이 가능할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스트레쳐블 표시장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트레쳐블 표시장치는 연신 가능한 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 제1 기판보다 강성 재질로 이루어진 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 각각에 형성된 트랜지스터, 트랜지스터 상에 형성된 평탄화층 및 평탄화층 상에 배치된 표시 소자를 포함하고, 평탄화층은 역테이퍼 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시 소자는 애노드, 유기발광층 및 캐소드를 포함하는 유기발광소자일 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 캐소드는 평탄화층의 형상을 따라 제2 기판 상에 전면 배치될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 평탄화층은 트랜지스터의 상부를 평탄화하기 위한 제1 평탄화층 및 제1 평탄화층 상에 배치된 제2 평탄화층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제1 평탄화층 상에 배치된 보조 배선을 더 포함하고, 보조 배선은 상기 캐소드와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제1 평탄화층 하부에 배치된 저전위 전원 연결 배선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 저전위 전원 연결 배선은 캐소드와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제1 평탄화층은 저전위 전원 연결 배선의 일부가 외부로 노출되도록 제1 평탄화층의 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 좁아지도록 하는 슬로프(slope) 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 표시 장치는 연신 가능한 제1 기판, 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각 기판에 서로 다른 파장의 광을 발광하는 복수의 서브 화소가 배치된 복수의 제2 기판, 복수의 제2 기판 각각에 배치된 제1 평탄화층, 제1 평탄화층 상에 배치된 보조 배선 및 보조 배선이 배치된 제1 평탄화층 상에 배치되고, 각각의 서브 화소별로 구획되어 배치된 제2 평탄화층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 평탄화층은 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 좁은 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 보조 배선은 각각의 서브 화소마다 배치될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제2 평탄화층은 보조 배선과 일부 중첩되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제2 평탄화층 상에는 애노드, 유기발광층 및 캐소드가 순차적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 캐소드는 제2 기판에 대응하여 배치되고, 제1 평탄화층 및 제2 평탄화층의 형상을 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 보조 배선은 캐소드와 동일한 전원 전압을 인가받을 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제1 평탄화층 하부에는 캐소드에 전원 전압을 인가하는 연결 배선이 배치될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 연결 배선은 캐소드와 직접적으로 컨택될 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.
1000: 스트레쳐블 표시장치
110: 하부 기판
111: 제1 기판
112: 제2 기판
113: 버퍼층
114: 게이트 절연층
115: 층간 절연층
116a: 제1 평탄화층
116b: 제2 평탄화층
117: 봉지층
118: 접착층
140: 보조 배선
150: 트랜지스터
151: 게이트 전극
152: 액티브층
153: 소스 전극
154: 드레인 전극
160: 유기발광소자
161: 애노드
162: 유기 발광층
163: 캐소드
180, 380: 연결 배선
181: 제1 연결 배선
182: 제2 연결 배선
182LV: 저전위 전원 연결 배선
200: 가요성 연결 필름
210: 베이스 필름
220: 구동 IC
300: 인쇄 회로 기판
880: 전도성 보강 부재
A: 캐소드 컨택 영역
CTA1: 제1 컨택 영역
CTA2: 제2 컨택 영역

Claims (17)

  1. 연신 가능한 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 상기 제1 기판보다 강성 재질로 이루어진 복수의 제2 기판;
    상기 복수의 제2 기판 각각에 형성된 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 상에 형성된 평탄화층; 및
    상기 평탄화층 상에 배치된 표시 소자;를 포함하고,
    상기 평탄화층은 역테이퍼 형상을 갖고,
    상기 평탄화층은 상기 트랜지스터의 상부를 평탄화하기 위한 제1 평탄화층 및 상기 제1 평탄화층 상에 배치된 제2 평탄화층을 포함하며,
    상기 제1 평탄화층 하부에 배치된 저전위 전원 연결 배선을 더 포함하고,
    상기 제1 평탄화층은 상기 저전위 전원 연결 배선의 일부가 외부로 노출되도록 상기 제1 평탄화층의 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 좁아지도록 하는 슬로프(slope) 형상을 갖는, 스트레쳐블 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 소자는 애노드, 유기발광층 및 캐소드를 포함하는 유기발광소자인, 스트레쳐블 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐소드는 상기 평탄화층의 형상을 따라 상기 제2 기판 상에 전면 배치된, 스트레쳐블 표시장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 평탄화층 상에 배치된 보조 배선을 더 포함하고,
    상기 보조 배선은 상기 캐소드와 전기적으로 연결되는, 스트레쳐블 표시장치.
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 저전위 전원 연결 배선은 상기 캐소드와 전기적으로 연결되는, 스트레쳐블 표시장치.
  8. 삭제
  9. 연신 가능한 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에서 서로 이격되어 배치되고, 각 기판에 서로 다른 파장의 광을 발광하는 복수의 서브 화소가 배치된 복수의 제2 기판;
    상기 복수의 제2 기판 각각에 배치된 제1 평탄화층;
    상기 제1 평탄화층 상에 배치된 보조 배선; 및
    상기 보조 배선이 배치된 상기 제1 평탄화층 상에 배치되고, 상기 각각의 서브 화소별로 구획되어 배치된 제2 평탄화층을 포함하는, 스트레쳐블 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 평탄화층은 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 좁은 형상을 갖는, 스트레쳐블 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보조 배선은 각각의 서브 화소마다 배치된, 스트레쳐블 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 평탄화층은 상기 보조 배선과 일부 중첩되도록 배치된, 스트레쳐블 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 평탄화층 상에는 애노드, 유기발광층 및 캐소드가 순차적으로 배치된, 스트레쳐블 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 캐소드는 상기 제2 기판에 대응하여 배치되고, 상기 제1 평탄화층 및 상기 제2 평탄화층의 형상을 따라 배치된, 스트레쳐블 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보조 배선은 상기 캐소드와 동일한 전원 전압을 인가받는, 스트레쳐블 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 평탄화층 하부에는 상기 캐소드에 전원 전압을 인가하는 연결 배선이 배치된, 스트레쳐블 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 연결 배선은 상기 캐소드와 직접적으로 컨택되는, 스트레쳐블 표시장치.
KR1020180141992A 2018-11-16 2018-11-16 스트레쳐블 표시장치 KR102638258B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180141992A KR102638258B1 (ko) 2018-11-16 2018-11-16 스트레쳐블 표시장치
US16/587,879 US11049926B2 (en) 2018-11-16 2019-09-30 Stretchable display device
CN201911094732.0A CN111199993B (zh) 2018-11-16 2019-11-11 可拉伸显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180141992A KR102638258B1 (ko) 2018-11-16 2018-11-16 스트레쳐블 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200057502A KR20200057502A (ko) 2020-05-26
KR102638258B1 true KR102638258B1 (ko) 2024-02-16

Family

ID=70728409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180141992A KR102638258B1 (ko) 2018-11-16 2018-11-16 스트레쳐블 표시장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11049926B2 (ko)
KR (1) KR102638258B1 (ko)
CN (1) CN111199993B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112770431A (zh) * 2019-10-21 2021-05-07 台湾爱司帝科技股份有限公司 发光模块
KR20210054323A (ko) * 2019-11-05 2021-05-13 엘지디스플레이 주식회사 스트레쳐블 표시 장치
KR102293405B1 (ko) * 2020-02-24 2021-08-26 연세대학교 산학협력단 스트레처블 발광소재를 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법
CN113540156A (zh) * 2020-04-15 2021-10-22 深圳市柔宇科技有限公司 显示面板及其制备方法、电子装置
CN112310123B (zh) * 2020-10-27 2023-02-07 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板以及显示装置
CN115053359B (zh) * 2020-12-21 2024-02-09 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法和显示装置
CN112992993B (zh) * 2021-02-05 2024-03-19 京东方科技集团股份有限公司 显示面板以及电子装置
KR20230045576A (ko) 2021-09-28 2023-04-04 주식회사 엘지에너지솔루션 전지셀, 배터리 모듈, 및 전지셀을 제조하는 방법
JP2023048283A (ja) * 2021-09-28 2023-04-07 Tdk株式会社 金属端子付き電子部品

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049006B1 (ko) * 2013-06-13 2019-11-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102227455B1 (ko) 2013-10-08 2021-03-11 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102253531B1 (ko) * 2014-07-25 2021-05-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20160072406A (ko) * 2014-12-15 2016-06-23 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 패널
US9841548B2 (en) * 2015-06-30 2017-12-12 Apple Inc. Electronic devices with soft input-output components
KR20180033375A (ko) * 2016-09-23 2018-04-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101980781B1 (ko) * 2016-10-31 2019-05-21 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20200161403A1 (en) 2020-05-21
US11049926B2 (en) 2021-06-29
CN111199993A (zh) 2020-05-26
CN111199993B (zh) 2024-03-29
KR20200057502A (ko) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102638258B1 (ko) 스트레쳐블 표시장치
CN110782784B (zh) 可拉伸显示面板及包括其的可拉伸显示装置
EP3608964B1 (en) Stretchable display device
KR102530672B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102664207B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치 및 그 제조 방법
CN111146245B (zh) 可拉伸显示装置
US11714457B2 (en) Stretchable display panel and stretchable display device including the same
KR102554048B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102598831B1 (ko) 스트레처블 표시장치
KR20200017336A (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102668256B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102609426B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102652324B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
US11393802B2 (en) Stretchable display device having a plurality of connection lines
KR20210011835A (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102653774B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR20220003774A (ko) 스트레처블 표시장치
KR20210082061A (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR20210047199A (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR102593312B1 (ko) 스트레쳐블 표시 장치
KR20220071060A (ko) 표시 장치
KR20220049895A (ko) 스트레쳐블 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant