KR20220096122A - 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

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KR20220096122A
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이규호
우상욱
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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 발명으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는, 폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판, 플렉서블 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 상에 배치되는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층, 봉지층 상에 배치되고 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 센서층, 터치 센서층 상에 배치되는 보호층, 및 보호층 상에 배치되는 복수의 충격 방지 패턴부를 포함하고, 복수의 터치 전극 각각은 복수의 금속 라인을 포함하고, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 복수의 금속 라인의 적어도 일부에 중첩하도록 상기 보호층 상에 배치된다. 이에 따라 내충격성이 향상되어 폴딩 시 눌림을 최소화할 수 있고, 스트레스 완화로 외부 충격에 의한 터치 센서층의 크랙 및 유기물층의 박리가 방지될 수 있다.

Description

플렉서블 표시 장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내충격성이 향상되어 폴딩 시 눌림을 최소화할 수 있고, 스트레스 완화로 외부 충격에 의한 터치 센서층의 크랙 등을 방지할 수 있는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display device, OLED)는 백라이트를 구비하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device, LCD)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않는다. 따라서 경량 박형으로 제조가 가능하고, 공정상의 이점이 있으며 저전압 구동에 의해 소비전력이 낮은 이점이 있다. 무엇보다도 유기 발광 표시 장치는 자체 발광 소자를 포함하고, 각각의 층을 얇은 유기 박막으로 형성할 수 있어 다른 표시 장치 대비 유연성 및 탄성이 우수하고, 이로 인해 플렉서블 표시 장치로 구현되기에 보다 유리한 이점이 있다.
플렉서블 표시 장치는 휘거나 구부릴 수 있도록 유연한 재료로 형성되며, 유연성이 우수하여 다양한 형상으로 구현이 용이하다. 그러나, 충격 테스트 시 터치 배선 및 화소의 암점 등의 문제가 발생되어 내충격 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 내충격 테스트 시 또는 폴딩 시 눌림이 발생하였다. 또한, 표시 패널의 전면에는 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 편리하게 입력할 수 있도록 터치 장치가 구비되는데, 외부 충격에 의해 폴딩 시 터치 전극, 배선 등에 크랙이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내충격성 및 폴딩 신뢰성이 향상된 플렉서블 표시 장치를 제공하는 것이다. 구체적으로 본 발명은 외부 충격에 따른 터치 전극의 크랙 등을 방지하고, 눌림을 최소화할 수 있도록 내충격성 및 폴딩 특성이 개선된 플렉서블 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보조 스페이서를 배치하여 커버 부재 합착 시 접착제의 흐름성을 제어하여 합착 공정을 용이하게 하고, 찐(residual) 발생으로 인한 접착 불량 및 외관 불량을 해소하는 것을 목적으로 한다.
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 플렉서블 표시 장치는, 폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판, 플렉서블 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 상에 배치되는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층, 봉지층 상에 배치되고 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 센서층, 터치 센서층 상에 배치되는 보호층, 및 보호층 상에 배치되고 복수의 충격 방지 패턴부를 포함하고, 복수의 터치 전극 각각은 복수의 금속 라인을 포함하고, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 복수의 금속 라인의 적어도 일부에 중첩하도록 상기 보호층 상에 배치된다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 플렉서블 표시 장치에서, 터치 센서층의 금속 라인에 중첩하도록 충격 방지 패턴부가 배치되어 내충격성 및 폴딩 특성이 개선됨에 따라 외부 충격이나 폴딩에 의한 눌림을 최소화할 수 있고, 터치 센서층의 크랙 및 유기물층의 박리 등이 방지될 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 플렉서블 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역에 대한 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 II-II'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 I-I'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 플렉서블 표시 장치에서 복수의 충격 방지 패턴부의 다양한 형상을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6의 III-III'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치를 설명하기 위한 도면들이다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 플렉서블 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 2는 도 1의 A 영역에 대한 개략적인 확대 평면도이다. 도 3은 도 2의 II-II'에 따른 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 1의 I-I'에 따른 개략적인 단면도이다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치를 구성하는 터치 센서층 등을 함께 도시하였다.
도 1을 참조하면, 플렉서블 표시 장치(100)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)가 배치되어 실질적으로 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(DA)에는 영상을 표시하기 위한 발광 영역을 포함하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 및 서브 화소(SP1, SP2, SP3)를 구동하기 위한 구동 회로가 배치될 수 있다. 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)는 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 서브 화소(SP1, SP2, SP3)는 하나의 색을 표시하기 위한 엘리먼트로서, 광이 발광되는 발광 영역 및 광이 발광되지 않는 비발광 영역을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싼다. 비표시 영역(NDA)은 실질적으로 영상이 표시되지 않는 영역으로 표시 영역(DA)에 배치되는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 및 구동 회로를 구동하기 위한 다양한 배선, 구동 IC, 인쇄 회로 기판 등이 배치된다. 예를 들어, 비표시 영역(NDA)에는 게이트 드라이버 IC, 데이터 드라이버 IC와 같은 다양한 IC, VSS 배선 등이 배치될 수 있다.
플렉서블 표시 장치(100)는 터치 센싱을 위한 터치 센서층(150)을 구비한다. 도 1을 참조하면, 터치 센서층(150)은 터치 구동 신호가 인가되는 복수의 터치 구동 라인(150a) 및 터치 신호를 생성하는 복수의 터치 센싱 라인(150b)을 포함한다. 복수의 터치 구동 라인(150a) 및 복수의 터치 센싱 라인(150b)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 또한, 비표시 영역(NDA)에는 터치 구동부와 연결되는 터치 패드(TP) 및 터치 패드(TP)와 복수의 터치 구동 라인(150a) 및 터치 센싱 라인(150b)을 연결하기 위한 복수의 터치 배선(TW)이 배치될 수 있다. 도 1에서는 편의상 복수의 터치 배선(TW)들이 하나의 터치 패드(TP)에 연결되는 것으로 도시하였으나, 터치 패드(TP)는 복수로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 터치 배선(TW)마다 하나의 터치 패드(TP)가 연결될 수 있다.
복수의 터치 구동 라인(150a) 및 복수의 터치 센싱 라인(150b) 각각은 표시 영역(DA)에 서로 상이한 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 터치 구동 라인(150a) 각각은 X축 방향을 따라 연장되도록 배치되고, 복수의 터치 센싱 라인(150b) 각각은 Y축 방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 터치 구동 라인(150a)과 터치 센싱 라인(150b)은 서로 교차하도록 배치된다. 터치 구동 라인(150a)과 터치 센싱 라인(150b)이 교차되는 부분에서 터치 구동 라인(150a)과 터치 센싱 라인(150b)을 서로 절연시키기 위해 이들 사이에 터치 절연층(153)이 배치된다. 복수의 구동 라인(150a) 및 복수의 센싱 라인(150b)이 서로 교차함으로써 복수의 터치 셀들이 정의된다. 터치 셀의 크기는 사용자의 평균적인 손가락 크기에 대응하도록 결정될 수 있다. 구체적으로 터치 구동 라인(150a)과 터치 센싱 라인(150b)이 서로 교차하는 교차 영역에 터치 입력의 감지를 위한 커패시턴스가 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 커패시턴스는 터치 구동 라인(150a)에 공급되는 구동 신호에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 터치 센싱 라인(150b)으로 방전함으로써 터치 센서로 기능한다.
복수의 터치 구동 라인(150a) 각각은 복수의 제1 터치 전극(151a) 및 제1 브릿지(152a)를 포함한다. 하나의 터치 구동 라인(150a)을 구성하는 복수의 제1 터치 전극(151a) 각각은 X축 방향을 따라 이격되어 배치되고, 제1 브릿지(152a)는 제1 터치 전극(151a)들을 전기적으로 연결한다. 복수의 터치 센싱 라인(150b) 각각은 복수의 제2 터치 전극(151b) 및 제2 브릿지(152b)를 포함한다. 하나의 터치 센싱 라인(150b)을 구성하는 복수의 제2 터치 전극(151b) 각각은 Y축 방향을 따라 이격되어 배치되고, 제2 브릿지(152b)는 제2 터치 전극(151b)들을 전기적으로 연결한다. 도면에서는 제1 터치 전극(151a) 및 제2 터치 전극(151b) 각각이 마름모 형상인 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 복수의 터치 전극(151a, 151b) 각각은 원형, 타원형, 마름모 형성을 제외한 다각 형상 등 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
도 2를 함께 참조하면, 복수의 터치 전극(151a, 151b) 각각은 복수의 금속 라인(TE1, TE2)을 포함한다. 복수의 제1 터치 전극(151a) 및 복수의 제2 터치 전극(151b) 각각은 복수의 제1 금속 라인(TE1) 및 복수의 제2 금속 라인(TE2)을 포함한다. 제1 금속 라인(TE1)과 제2 금속 라인(TE2)은 서로 상이한 방향으로 연장된다. 제1 금속 라인(TE1)은 제1 방향을 따라 연장되고, 제2 금속 라인(TE2)은 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 연장된다. 복수의 제1 금속 라인(TE1)과 복수의 제2 금속 라인(TE2)은 서로 교차하도록 배열된다. 이에 따라 제1 터치 전극(151a) 및 제2 터치 전극(151b) 각각은 복수의 제1 금속 라인(TE1)과 복수의 제2 금속 라인(TE2)이 서로 교차하여 형성된 매쉬 패턴 구조를 갖는다. 제1 금속 라인(TE1)과 제2 금속 라인(TE2)은 서로 수직으로 교차하도록 배열될 수 있다. 즉, 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직일 수 있다.
복수의 제1 금속 라인(TE1) 및 복수의 제2 금속 라인(TE2) 각각은 폴딩 축(X축)과 상이한 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 중 적어도 하나는 폴딩 축에 대해 45° 내지 90°의 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE1) 각각은 폴딩 축(X축)과 이루는 각도가 45° 내지 90°일 수 있다. 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2)이 교차하여 메쉬 패턴 구조를 가질 경우, 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각은 폴딩 축(X축)에 대해 40° 내지 50°의 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 각도는 제1 금속 라인(TE1) 또는 제2 금속 라인(TE2)이 폴딩 축과 이루는 각도 중 예각을 기준으로 한다. 도면에서는 설명의 편의를 위해 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각이 폴딩 축에 대해 45° 각도로 연장된 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 이와 같이 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각이 폴딩 축에 대해 45° 각도로 연장될 경우, 폴딩 시 터치 센서층(150)에 가해지는 스트레스 완화에 보다 유리할 수 있다.
복수의 제1 터치 전극(151a) 및 복수의 제2 터치 전극(151b) 각각은 복수의 오픈부(OA)를 포함한다. 오픈부(OA)는 제1 터치 전극(151a) 및 제2 터치 전극(151b) 각각에 포함된 복수의 제1 금속 라인(TE1)과 복수의 제2 금속 라인(TE2)이 서로 교차하도록 배치됨으로써 형성된다. 즉, 오픈부(OA)는 서로 인접하는 2개의 제1 금속 라인(TE1)과 서로 인접한 2개의 제2 금속 라인(TE2)으로 둘러싸여 형성된다.
복수의 오픈부(OA) 각각의 내부에 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)가 배치될 수 있다. 즉, 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각은 서로 인접하는 2개의 제1 금속 라인(TE1)과 서로 인접한 2개의 제2 금속 라인(TE2)으로 둘러싸인다. 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)는 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2) 및 제3 서브 화소(SP3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2) 및 제3 서브 화소(SP3)는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)는 폴딩 축 즉, X축 방향을 따라 교번적으로 배치될 수 있다. 제3 서브 화소(SP3)는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)와 Y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제3 서브 화소(SP3)는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)와 지그재그로 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 서브 화소의 배치는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3)는 서로 다른 색을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SP1)는 적색을 표시하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색을 표시하고, 제3 서브 화소(SP3)는 녹색을 표시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도면에서는 각각의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)가 팔각 형상인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 서브 화소의 형상은 원형, 타원형, 팔각 형상을 제외한 다각 형상일 수도 있다.
제1 금속 라인(TE1) 및/또는 제2 금속 라인(TE2)의 적어도 일부에 중첩하도록 스페이서(190) 및 충격 방지 패턴부(170)가 배치되며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 플렉서블 기판(110)은 폴딩이 가능한 적어도 하나의 폴딩 영역(FA1, FA2) 및 이를 제외한 영역인 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)를 포함한다. 도 1에서는 제1 폴딩 영역(NFA1), 제2 폴딩 영역(NFA2), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 제2 비폴딩 영역(NFA2) 및 제3 비폴딩 영역(NFA3)을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.
폴딩 영역(FA1, FA2)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩 할 때 폴딩되는 영역으로, 폴딩 축을 기준으로 특정한 곡률 반경에 따라 폴딩될 수 있다. 예를 들어, 폴딩 영역(FA1, FA2)의 폴딩 축은 X축 방향으로 형성될 수 있고, 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)은 폴딩 축과 수직인 Y축 방향으로 폴딩 영역(FA1, FA2)으로부터 연장될 수 있다. 폴딩 영역(FA1, FA2)이 폴딩 축을 기준으로 폴딩되는 경우, 폴딩 영역(FA1, FA2)은 원 또는 타원의 일부를 형성할 수 있다. 이때, 폴딩 영역(FA1, FA2)의 곡률 반경은 폴딩 영역(FA1, FA2)이 형성하는 원 또는 타원의 반지름을 의미한다. 폴딩 시 제1 폴딩 영역(FA1)과 제2 폴딩 영역(FA2)의 곡률 반경은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 폴딩 시 제1 폴딩 영역(FA1)은 제2 폴딩 영역(FA1)보다 곡률 반경이 작을 수 있다.
비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩 할 때, 폴딩되지 않는 영역이다. 즉, 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩할 때, 평면 상태를 유지한다. 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)은 폴딩 영역(FA1, FA2)으로부터 Y축 방향으로 연장된 영역일 수 있다. 이때, 폴딩 영역(FA1, FA2)은 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3) 사이에 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 폴딩 영역(FA1)은 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2) 사이에 정의되고, 제2 폴딩 영역(FA2)은 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 제3 비폴딩 영역(NFA3) 사이에 정의될 수 있다. 또한, 폴딩 축을 기준으로 플렉서블 표시 장치(100)가 폴딩될 때, 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)은 서로 중첩될 수 있다.
플렉서블 기판(110)은 박막 트랜지스터, 유기 발광 소자 등 플렉서블 표시 장치(100)의 다양한 엘리먼트를 지지한다. 플레서블 기판은 플렉서빌리티를 갖는 플라스틱과 같은 절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 기판(110)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 중에서 선택된 플라스틱 재질의 기판일 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 플렉서블 표시 장치(100)를 반복적으로 폴딩하여도 파손되지 않고 박막 트랜지스터 등의 엘리먼트를 지지 할 수 있는 절연성 물질이면 제한없이 플렉서블 기판(110)을 형성할 수 있다. 플렉서블 기판(110)은 유연성이 우수한 반면에 유리 기판 대비 상대적으로 얇고 강성이 약하여 박막 트랜지스터 등의 소자 형성 공정 시 기판의 컨트롤이 어려울 수 있고, 쳐짐이 발생할 수 있다. 이에 필요에 따라 선택적으로 플렉서블 기판(110)의 하부에 백 플레이트와 같은 지지 기판이 배치될 수 있다. 지지 기판은 플렉서블 기판(110)이 쳐지지 않도록 지지하고, 외부의 습기, 열, 충격 등으로부터 플렉서블 기판(110) 상에 형성되는 구성요소들을 보호한다.
플렉서블 기판(110)은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 또한, 플렉서블 기판(110)은 유리 기판 대비 내투습성이 떨어지며, 이를 보완하기 위해 적어도 하나의 무기 배리어층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 기판(110)은 폴리이미드로 형성된 제1층 및 제1층 상의 제2층을 포함하고, 제1층 및 제2층 사이에 무기 배리어층을 포함하는 삼중층 구조로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 필요에 따라 변경될 수 있다.
플렉서블 기판(110) 상에 버퍼층(121)이 배치된다. 버퍼층(121)은 버퍼층(121) 상에 형성되는 층들과 플렉서블 기판(110) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 플렉서블 기판(110)으로부터 박막 트랜지스터(TFT)로 불순물이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 버퍼층(121)은 플렉서블 기판(110) 외부에서 침투한 수분 및/또는 산소 등이 박막 트랜지스터(TFT)로 확산되는 것을 방지 또는 지연시킬 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(121)은 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx) 등의 무기 절연 물질을 포함하여 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 버퍼층(121)은 플렉서블 기판(110)의 종류, 박막 트랜지스터의 구조 등에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(121) 상에 게이트 전극(G), 액티브층(ACT), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 영역 각각에 배치된다. 도면에서는 플렉서블 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터들 중 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였다. 또한, 도면에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 코플래너 구조인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 스태거드 구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다.
버퍼층(121) 상에는 액티브층(ACT)이 배치되고, 액티브층(ACT) 상에는 액티브층(ACT)과 게이트 전극(G)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(122)이 배치된다. 또한, 버퍼층(121) 상에는 게이트 전극(G)과 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 절연시키기 위한 층간 절연층(123)이 배치된다. 층간 절연층(123) 상에는 액티브층(ACT)과 각각 접하는 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성된다.
박막 트랜지스터(TFT) 상에는 평탄화층(124)이 배치된다. 평탄화층(124)은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮어 상부를 평탄화한다. 평탄화층(124)은 박막 트랜지스터(TFT)와 애노드(131)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
평탄화층(124) 상에 유기 발광 소자(130)가 배치된다. 유기 발광 소자(130)는 애노드(131), 발광층(132) 및 캐소드(133)를 포함한다.
애노드(131)는 평탄화층(124) 상에 배치되고, 각각의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 분리되어 형성될 수 있다. 애노드(131)는 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(S)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 애노드(131)는 평탄화층(124)에 형성된 컨택홀을 통해 소스 전극(S)과 전기적으로 연결될 수 있다. 애노드(131)는 발광층(132)에 정공을 공급하기 위한 구성요소로 일함수가 높은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 애노드(131)는 인듐-주석-산화물 (indium-tin-oxide, ITO), 인듐-아연-산화물(indium-zinc-oxide, IZO), 인듐-주석-아연-산화물(indium-tin-zinc oxide, ITZO), 주석산화물(SnO2), 아연산화물(ZnO), 인듐-구리-산화물(indium-copper-oxide, ICO) 및 알루미늄:산화아연(Al:ZnO, AZO)과 같은 투명 도전성 산화물 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(100)가 상부 발광 방식으로 구동되는 경우, 애노드(131)는 발광층(132)에서 발광된 광을 캐소드(133) 측으로 반사시키기 위해 반사층을 더 포함할 수 있다.
애노드(131) 및 평탄화층(124) 상에 뱅크(125)가 배치된다. 뱅크(125)는 평탄화층(124)의 적어도 일부를 노출하도록 형성될 수 있다. 또한, 뱅크(125)는 애노드(131)의 모서리를 덮어 애노드(131)의 적어도 일부를 노출시킨다. 뱅크(125)는 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에서 광이 발광되는 발광 영역을 구분하도록 형성된다. 즉, 뱅크(125)는 서로 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3)의 발광 영역 사이에 형성되어 비발광 영역을 정의한다. 뱅크(125)는 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3)의 애노드(131)를 절연시키기 위해 절연 물질로 형성될 수 있다. 또한, 뱅크(125)는 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 간의 혼색을 방지하도록 광 흡수율이 높은 블랙 절연 수지로 형성될 수 있다.
뱅크(125) 상에 스페이서(190)가 배치된다. 스페이서(190)는 발광층(132)을 형성하는 공정에서 마스크를 지지한다. 뱅크(125) 상에 스페이서(190)가 배치되면 발광층(132)을 형성하는 공정에서 스페이서(190)가 마스크를 지지할 수 있어 뱅크(125)가 마스크에 의해 갈려 이물이 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 스페이서(190)는 정 테이퍼 또는 역 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 스페이서(190)는 제1 금속 라인(TE1)과 제2 금속 라인(TE2)이 교차하는 영역에 중첩하도록 뱅크(125) 상에 형성될 수 있다. 도면에서는 스페이서(190)의 평면 형상이 원형인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 스페이서(190)는 타원형 또는 사각형 등의 다각 형상으로 형성될 수도 있다.
발광층(132)은 뱅크(125)에 의해 노출된 애노드(131) 상에 배치된다. 발광층(132)은 전자와 정공이 결합하여 광을 발광하는 층으로, 각각의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에 대응하는 색상의 광을 발광하도록 배치된다.
캐소드(133)는 발광층(132) 상에 배치된다. 캐소드(133)는 각각의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 패터닝되지 않고 발광층(132) 및 뱅크(125)를 덮도록 하나의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 캐소드(133)는 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 영역에 걸쳐 단일층으로 형성될 수 있다. 캐소드(133)는 발광층(132)으로 전자를 원활하게 공급하기 위해 일함수가 낮은 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캐소드(133)는 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 이들 중 1종 이상을 포함하는 합금 중에서 선택되는 금속 물질로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 플렉서블 표시 장치(100)가 상부 발광 방식으로 구동되는 경우, 캐소드(133)는 매우 얇은 두께로 형성되어 실질적으로 투명할 수 있다.
봉지층(140)은 캐소드(133) 상에 배치된다. 봉지층(140)은 수분이나 산소 등에 의해 플렉서블 표시 장치(100)의 구성 요소들이 열화되는 것을 최소화할 수 있다. 또한 봉지층(140)은 유기 발광 소자(130)의 상부면을 평탄화한다. 봉지층(140)은 무기 봉지층(141, 143)과 유기 봉지층(142)이 적층된 복층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 봉지층(140)은 적어도 하나의 유기 봉지층(142)과 적어도 2개의 무기 봉지층(141, 143)으로 구성되며, 무기 봉지층(141, 143) 사이에 유기 봉지층(142)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 즉, 봉지층(140)은 제1 무기 봉지층(141), 제1 무기 봉지층(141) 상의 유기 봉지층(142) 및 유기 봉지층(142) 상의 제2 무기 봉지층(143)을 포함하는 복층 구조를 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 제1 무기 봉지층(141) 및 제2 무기 봉지층(143) 각각은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 실리콘 옥시 나이트라이드(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 유기 봉지층(142)은 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 실리콘 수지 등으로부터 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제2 무기 봉지층(143) 상에 터치 버퍼층(TBL)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼층(TBL)은 봉지층(140)과 터치 센서층(150) 사이의 접착력을 향상시켜 줄 수 있다. 또한, 터치 버퍼층(TBL)은 터치 센서층(150)을 형성할 때, 유기 발광 소자(130) 및 이를 구동하기 위해 비표시 영역(NDA)에 배치되는 신호 배선, 패드부 등을 보호하기 위해 배치된다. 이에 따라 터치 버퍼층(TBL)은 표시 영역(DA)으로부터 비표시 영역(NDA)의 적어도 일부까지 연장되도록 형성된다. 터치 버퍼층(TBL)은 고온에 취약한 유기 발광 소자(130)의 손상을 방지하기 위해 저온에서 형성이 가능하고 저유전율을 가지는 절연 물질로 형성될 수 있다.
터치 버퍼층(TBL) 상에 터치 절연층(153)이 배치된다. 터치 절연층(153)은 터치 구동 라인(150a)과 터치 센싱 라인(150b)을 서로 절연시키도록 형성된다. 그러나 이에 제한되지 않고, 설계에 따라 터치 절연층(153)은 복수의 금속 라인(TE1, TE2) 상에 배치될 수도 있다.
터치 절연층(153) 상에 복수의 금속 라인(TE1, TE2)들이 배치된다. 상술한 바와 같이 복수의 금속 라인(TE1, TE2)들은 복수의 터치 전극(151a, 151b)들 각각을 구성하며, 서로 교차하도록 배치되는 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 금속 라인(TE1)과 제2 금속 라인(TE2)은 교차되는 영역에서 서로 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물 등의 투명 도전성 금속 산화물 또는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등의 금속 물질로 형성될 수 있다.
터치 센서층(150) 상에 보호층(160)이 배치된다. 보호층(160)은 외부 충격으로 인한 터치 센서층(150)의 손상 및 외기로 인한 터치 센서층(150)의 열화를 방지한다. 또한, 보호층(160)은 터치 센서층(150)의 상부를 평탄화한다. 보호층(160)은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호층(160)은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등의 투명 절연 수지로 형성된 유기 보호층 및 유기 보호층 상에 배치되고 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx) 등의 무기 절연 물질로 형성된 무기 보호층을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않는다.
보호층(160) 상에 복수의 충격 방지 패턴부(170)가 형성된다. 충격 방지 패턴부(170)는 외부 충격이나 폴딩에 의한 터치 센서층(150)의 손상을 방지한다. 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각은 복수의 금속 라인(TE1, TE2)의 적어도 일부에 중첩하도록 보호층(160) 상에 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각은 제1 금속 라인(TE1) 또는 제2 금속 라인(TE2)에 중첩하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 충격 방지 패턴부(170)는 제1 금속 라인(TE1) 또는 제2 금속 라인(TE2)의 길이 방향을 따라 연장되도록 바(bar) 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각은 제1 금속 라인(TE1) 또는 제2 금속 라인(TE2)의 적어도 일부에 중첩하도록 원형 또는 바 형태를 제외한 다른 다각 형상으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각은 폴딩 축(X축)과 상이한 각도로 연장되도록 배치된다. 또한, 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각은 제1 금속 라인(TE1) 또는 제2 금속 라인(TE2)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라 복수의 충격 방지 패턴부(170) 또한 폴딩 축(X축)과 상이한 각도로 연장된 바 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 중 적어도 하나는 폴딩 축(X축)에 대해 45° 내지 90° 각도로 연장되도록 형성된다. 이에 따라 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각의 장축 또한 폴딩 축(X축)에 대해 45° 내지 90° 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각이 서로 교차하여 메쉬 패턴을 형성할 경우, 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각은 폴딩 축(X축)에 대해 40° 내지 50°의 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 이 경우 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각의 장축 또한 폴딩 축(X축)에 대해 40° 내지 50°의 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 보다 바람직한 예로 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2) 각각은 폴딩 축(X축)에 대해 45° 각도로 연장되도록 형성될 수 있으며, 이에 경우 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각의 장축 또한 폴딩 축(X축)에 대해 45°로 연장되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 충격 방지 패턴부(170)가 폴딩 축(X축)에 대해 상이한 각도로 연장되도록 형성될 경우 폴딩 시 스트레스 완화에 보다 효과적이며, 따라서 폴딩 스트레스에 의한 터치 센서층(150)의 크랙이나 층간 박리 등을 최소화할 수 있다.
복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각은 뱅크(125) 상에 배치된 스페이서(190)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 스페이서(190)와 충격 방지 패턴부(170)가 중첩되도록 형성될 경우, 폴딩 시 이들이 중첩된 부분에 보다 큰 응력이 가해질 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩한 뒤, 다시 펼쳤을 때 해당 영역에 눌림(dent)이 발생할 수 있으며, 이로 인해 플렉서블 표시 장치(100)의 외관 품질이 저하될 수 있다.
예를 들어, 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각의 높이는 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다. 이 범위 내에서 플렉서블 표시 장치(100)의 외관 품질 및 폴딩 신뢰성을 높게 유지하면서도 충격 방지 특성이 우수한 이점이 있다.
충격 방지 패턴부(170)는 제1 금속 라인(TE1) 및 제2 금속 라인(TE2)의 적어도 일부에 중첩하도록 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 플렉서블 표시 장치(100)에서 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 다양한 형상을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다. 도 5a 내지 도 5c에 도시한 구성 요소들은 충격 방지 패턴부(170)의 형상을 제외하고는 도 2와 실질적으로 동일한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각은 제1 블록(171) 및 제2 블록(172)을 포함할 수 있다. 제1 블록(171)은 제1 금속 라인(TE1)의 적어도 일부에 중첩하며, 제1 금속 라인(TE1)의 길이 방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 제2 블록(172)은 제2 금속 라인(TE2)의 적어도 일부에 중첩하며, 제2 금속 라인(TE2)의 길이 방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 제1 블록(171)과 제2 블록(172)은 서로 연결되어 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 블록(171)과 제2 블록(172)은 서로 연결되어 T자 형상, L자 형상 또는 X자 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
복수의 충격 방지 패턴부(170)는 폴딩 영역(FA1, FA2) 및 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA2) 각각에서 보호층(160) 상에 배치될 수 있으며, 이때 폴딩 영역(FA1, FA2)에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 밀도는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA2)에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 밀도 보다 클 수 있다. 이 경우, 외부 충격 및 폴딩 스트레스에 더 취약한 폴딩 영역(FA1, FA2)의 내충격성 및 폴딩 신뢰성이 개선될 수 있다. 충격 방지 패턴부(170)의 밀도가 크다는 것은 동일한 면적 내에서 충격 방지 패턴부(170)가 차지하는 면적의 비율이 더 큰 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 충격 방지 패턴부(170) 각각의 모양 및 크기가 모두 동일한 조건에서, 폴딩 영역(FA1, FA2)에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 개수는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 개수보다 더 많을 수 있다. 다른 예로, 충격 방지 패턴부(170)의 개수가 동일한 조건에서, 폴딩 영역(FA1, FA2)에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각의 단축을 따라 자른 단면의 단면적은 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, NFA3)에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170) 각각의 단축의 단면적 보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴딩 시 제1 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경은 제2 폴딩 영역(FA2)의 곡률 반경 보다 작을 수 있다. 이 경우, 제1 폴딩 영역(FA1)에 걸리는 폴딩 스트레스는 제2 폴딩 영역(FA2)에 걸리는 폴딩 스트레스보다 크다. 이에 따라 제1 폴딩 영역(FA1)에 걸리는 폴딩 스트레스를 완화시켜주기 위해 제1 폴딩 영역(FA1)에 대응하여 보호층(160) 상에 배치되는 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 밀도를 제2 폴딩 영역(FA2)에 대응하여 보호층(160) 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부(170)의 밀도 보다 크도록 충격 방지 패턴부(170)를 형성할 수 있다.
예를 들어, 충격 방지 패턴부(170)는 포토레지스트를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트는 카도계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지 등의 바인더, 다관능 아크릴계 화합물, 광개시제 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 충격 방지 패턴부(170)는 포토레지스트를 보호층 전면에 도포하고 포토레지스트 상에 마스크를 배치한 후, 노광 및 현상 공정을 통해 패터닝하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 충격 방지 패턴부(170) 상에는 커버 부재(180)가 배치될 수 잇다. 커버 부재(180)는 접착 부재(OCA)를 통해 충격 방지 패턴부(170) 상에 합착된다. 접착 부재는 광투명 접착제, 광투명 접착 레진 등 플렉서블 표시 장치(100)의 광학적인 특성 및 신뢰성을 저하시키지 않으면 특별히 제한되지 않고, 당업계의 공지된 접착제를 선택하여 사용할 수 있다. 보호층(160) 상에 충격 방지 패턴부(170)가 형성될 경우, 그렇지 않은 경우 대비 표면적이 증가한다. 이에 따라 접착 부재(OCA)와 접촉하는 면적이 증가하여 계면 접착력이 향상될 수 있다. 따라서, 폴딩 시 보호층(160)의 박리 등을 최소화할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(100)의 비표시 영역(NDA)에서 구성 요소들의 배치 구조에 대해 상세하게 설명한다.
도 4를 참조하면, 비표시 영역(NDA)에서 층간 절연층(123) 상에 댐(DAM)이 배치될 수 있다. 댐(DAM)은 유기 봉지층(142)을 형성할 때 유동성이 큰 유기 봉지층(142) 형성용 조성물의 흐름을 제어한다. 댐(DAM)은 유기 봉지층(142) 형성용 조성물이 데이터 배선 및 게이트 배선 등의 신호 배선이 형성되는 패드부를 침범하지 않도록 흐름을 제어할 수 있다. 댐(DAM)은 복수로 구성될 수 있다. 복수의 댐(DAM)은 서로 이격되도록 배치되고, 각각의 댐(DAM)은 비표시 영역(NDA)을 따라 연장되도록 라인 형태로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 비표시 영역(NDA)의 하단에 터치 패드(TP)가 배치된다. 터치 패드(TP)는 터치 배선(TW)과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 또한, 터치 배선(TW)과 터치 구동 라인(150a) 및 터치 센싱 라인(150b)을 연결하기 위해 비표시 영역(NDA)에서 터치 절연층(153) 상에 터치 연결 배선(TCW)이 배치된다. 즉, 터치 연결 배선(TCW)의 일측 끝단은 터치 구동 라인(150a) 또는 터치 센싱 라인(150b)에 연결되고, 타측 끝단은 터치 배선(TW)에 연결된다. 이에 따라 터치 배선(TW)과 터치 구동 라인(150a) 및 터치 센싱 라인(150b)은 대응하는 터치 연결 배선(TCW)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 연결 배선(TCW)은 표시 영역(DA) 내에 배치되는 터치 구동 라인(150a) 및 터치 구동 라인(150b)과 비표시 영역(NDA) 내에 배치되는 터치 배선(TW)을 연결하도록 표시 영역과 비표시 영역의 경계부로부터 비표시 영역으로 연장되도록 형성될 수 있다.
터치 배선(TW)은 복수로 구성되며, 복수의 터치 구동 라인(150a) 각각과 터치 패드(TP)를 전기적으로 연결하는 터치 구동 배선 및 복수의 터치 센싱 라인(150b) 각각과 터치 패드(TP)를 전기적으로 연결하는 터치 센싱 배선으로 구분될 수 있다.
게이트 절연층(122), 층간 절연층(123), 터치 버퍼층(TBL) 및 터치 절연층(153)은 표시 영역(DA)으로부터 비표시 영역(NDA)까지 연장되고, 터치 배선(TW)의 적어도 일부를 노출하도록 컨택홀을 포함한다. 컨택홀에 의해 노출된 터치 배선(TW)은 대응하는 터치 연결 배선(TCW)과 접촉하여 전기적으로 연결된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 7은 도 6의 III-III'에 따른 개략적인 단면도이다. 도 6에 도시한 플렉서블 표시 장치(200)는 보조 스페이서(295)를 더 포함하는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 4에 도시한 플렉서블 표시 장치(100)와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 보조 스페이서(295)는 비표시 영역(NDA)에 대응하여 터치 버퍼층(TBL) 상에 배치될 수 있다. 보조 스페이서(295)는 비표시 영역(NDA)의 모서리를 따라 라인 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 보조 스페이서(295)는 프레임 형상을 가질 수 있다.
보조 스페이서(295)는 복수로 구성될 수 있다. 복수의 보조 스페이서 각각은 비표시 영역(NDA)의 모서리를 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다.
보조 스페이서(295)는 충격 방지 패턴부(170)와 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다. 예를 들어, 보조 스페이서(295) 및 충격 방지 패턴부(170)는 하나의 마스크를 사용하여 포토레지스트 방식으로 동시에 형성될 수 있다. 이에 따라 보조 스페이서(295)와 충격 방지 패턴부(170)는 동일한 재질로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 보조 스페이서(295) 및 충격 방지 패턴부(170)를 포토레지스트 방식으로 형성할 경우, 이들은 동일한 포토레지스트로 이루어질 수 있다.
보조 스페이서(295)가 배치될 경우, 커버 부재(180)를 합착하는 공정에서 도포되는 접착 부재(OCA)의 흐름성이 제어되어 접착 공정을 용이하게 할 수 있다. 특히, 플렉서블 표시 장치(200)의 경우 폴딩 신뢰성을 확보하기 위해 일반적인 평판 표시 장치 대비 모듈러스가 낮은 접착 부재를 사용하는데, 이는 흐름성이 커 접착 공정 시 어려움이 있고, 찐(residual) 발생으로 인한 접착 불량 및 외관 불량 등을 야기할 수 있다. 보조 스페이서(295)는 접착 부재(OCA)의 흐름을 제어하여 찐 발생 등을 억제할 수 있다. 이에 따라 보조 스페이서(295)를 더 포함하는 경우 공정 효율이 향상되고 외관 특성이 더욱 우수한 이점이 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 8에 도시한 플렉서블 표시 장치(300)는 보조 스페이서(395)의 형상을 제외하고는 도 6 및 도 7에 도시한 플렉서블 표시 장치(200)와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 보조 스페이서(395)는 복수로 구성되고, 복수의 보조 스페이서(395) 각각은 비표시 영역(NDA)의 모서리를 따라 모서리의 길이 방향 및 댐(DAM)의 길이 방향을 따라 연장된 바(bar) 형태로 형성될 수 있다. 바 형태의 보조 스페이서(395) 각각은 서로 중첩되지 않고, 지그재그 형태로 비표시 영역(NDA)의 모서리를 따라 배치될 수 있다. 이와 같이 보조 스페이서(395)가 비표시 영역(NDA)의 모서리의 길이 방향 및 댐(DAM)의 길이 방향을 따라 이격되어 지그재그 형태로 배치될 경우, 접착 부재(OCA)의 흐름성이 더욱 효과적으로 제어될 수 있다. 이에 따라 접착 부재(OCA)를 사용하여 커버 부재(180)를 합착하는 공정에서 공정 효율이 증가하고, 찐(residual) 발생으로 인한 접착 불량 및 외관 불량을 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 서브 화소를 포함하는 플렉서블 표시 장치는, 폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판, 플렉서블 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 상에 배치되는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층, 봉지층 상에 배치되고 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 센서층, 터치 센서층 상에 배치되는 보호층, 및 보호층 상에 배치되고 복수의 충격 방지 패턴부를 포함하고, 복수의 터치 전극 각각은 복수의 금속 라인을 포함하고, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 복수의 금속 라인의 적어도 일부에 중첩하도록 상기 보호층 상에 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 금속 라인은 제1 방향으로 연장된 제1 금속 라인 및 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장된 제2 금속 라인을 포함하고, 복수의 터치 전극 각각은 제1 금속 라인 및 제2 금속 라인이 서로 교차하여 형성된 메쉬 패턴 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 제1 금속 라인 및 제2 금속 라인이 교차하는 영역에 중첩되도록 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속 라인 및 제2 금속 라인 중 적어도 하나는 폴딩 축과 상이한 각도로 연장되고, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 복수의 금속 라인 중 폴딩 축과 상이한 각도로 연장된 금속 라인과 중첩되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속 라인 및 제2 금속 라인 중 적어도 하나는 폴딩 축에 대해 45° 내지 90°의 각도로 연장될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 폴딩 축과 상이한 각도로 연장된 금속 라인의 길이 방향을 따라 연장된 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속 라인 및 제2 금속 라인 각각은 폴딩 축과 상이한 각도로 연장되고, 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 제1 금속 라인의 길이 방향을 따라 연장된 제1 블록과 제2 금속 라인의 길이 방향을 따라 연장된 제2 블록을 포함하고, 제1 블록과 제2 블록은 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 터치 전극 각각은 복수의 금속 라인으로 둘러싸인 복수의 오픈부를 포함하고, 복수의 서브 화소 각각은 복수의 오픈부 각각에 중첩될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 박막 트랜지스터 상에 배치되는 평탄화층, 평탄화층 상에 배치되는 애노드, 애노드를 노출시키도록 평탄화층 상에 배치되는 뱅크층 및 뱅크층 상에 배치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스페이서와 충격 방지 패턴부는 서로 중첩되지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 폴딩 영역에 대응하여 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도는 비폴딩 영역에 대응하여 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도 보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 폴딩 영역은 제1 폴딩 영역 및 제1 폴딩 영역 보다 곡률 반경이 큰 제2 폴딩 영역을 포함하고, 제1 폴딩 영역에 대응하여 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도는 제2 폴딩 영역에 대응하여 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도 보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 플렉서블 기판은 복수의 서브 화소가 배치되는 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하고, 비표시 영역에 대응하여 플렉서블 기판 상에 배치되는 댐을 더 포함하고, 댐의 외측 둘레의 적어도 일부에 중첩하도록 플렉서블 기판 상에 배치되는 보조 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 보조 스페이서는 댐의 길이 방향을 따라 연장되도록 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 보조 스페이서는 복수로 형성되고, 복수의 보조 스페이서 각각은 댐의 길이 방향을 따라 이격하여 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 보조 스페이서는 상기 복수의 충격 방지 패턴부와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300: 표시 장치
110: 플렉서블 기판
130: 유기 발광 소자
140: 봉지층
150: 터치 센서층
150a: 터치 구동 라인
151a: 제1 터치 전극
152a: 제1 브릿지
150b: 터치 센싱 라인
151b: 제2 터치 전극
152b: 제2 브릿지
TE1: 제1 금속 라인
TE2: 제2 금속 라인
153: 터치 절연층
160: 보호층
170: 충격 방지 패턴부
190: 스페이서
295, 395: 보조 스페이서
DA: 표시 영역
NDA: 비표시 영역
FA1: 제1 폴딩 영역
FA2: 제2 폴딩 영역
NFA1: 제1 비폴딩 영역
NFA2: 제2 비폴딩 영역
NFA3: 제3 비폴딩 영역
TP: 터치 패드
TW: 터치 배선
TCW: 터치 연결 배선
TBL: 터치 버퍼층

Claims (16)

  1. 복수의 서브 화소를 포함하는 플렉서블 표시 장치에 있어서,
    폴딩 축이 있는 폴딩 영역 및 비폴딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 상에 배치되는 유기 발광 소자;
    상기 유기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층;
    상기 봉지층 상에 배치되고, 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 센서층;
    상기 터치 센서층 상에 배치되는 보호층; 및
    상기 보호층 상에 배치되는 복수의 충격 방지 패턴부를 포함하고,
    상기 복수의 터치 전극 각각은 복수의 금속 라인을 포함하고,
    상기 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 상기 복수의 금속 라인의 적어도 일부에 중첩하도록 상기 보호층 상에 배치되는, 플렉서블 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 라인은 제1 방향으로 연장된 제1 금속 라인 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장된 제2 금속 라인을 포함하고,
    상기 복수의 터치 전극 각각은 상기 제1 금속 라인 및 상기 제2 금속 라인이 서로 교차하여 형성된 메쉬 패턴 구조를 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 제1 금속 라인 및 상기 제2 금속 라인이 교차하는 영역에 중첩하도록 원형 또는 다각형으로 형성된, 플렉서블 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 금속 라인 및 상기 제2 금속 라인 중 적어도 하나는 상기 폴딩 축과 상이한 각도로 연장되고,
    상기 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 상기 복수의 금속 라인 중 상기 폴딩 축과 상이한 각도로 연장된 금속 라인과 중첩하도록 배치되는, 플렉서블 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 금속 라인 및 상기 제2 금속 라인 중 적어도 하나는 상기 폴딩 축에 대해 45° 내지 90°의 각도로 연장된, 플렉서블 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 상기 폴딩 축과 상이한 각도로 연장된 상기 금속 라인의 길이 방향을 따라 연장된 바(bar) 형태로 형성된, 플렉서블 표시 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 금속 라인 및 상기 제2 금속 라인 각각은 상기 폴딩 축과 상이한 각도로 연장되고,
    상기 복수의 충격 방지 패턴부 각각은 상기 제1 금속 라인의 길이 방향을 따라 연장된 제1 블록과 상기 제2 금속 라인의 길이 방향을 따라 연장된 제2 블록을 포함하고,
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록은 서로 연결된, 플렉서블 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 전극 각각은 상기 복수의 금속 라인으로 둘러싸인 복수의 오픈부를 포함하고,
    상기 복수의 서브 화소 각각은 상기 복수의 오픈부 각각에 중첩된, 플렉서블 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 상에 배치되는 평탄화층, 상기 평탄화층 상에 배치되는 애노드, 상기 애노드를 노출시키도록 상기 평탄화층 상에 배치되는 뱅크층 및 상기 뱅크층 상에 배치되는 스페이서를 더 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 스페이서와 상기 충격 방지 패턴부는 서로 중첩되지 않는, 플렉서블 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역에 대응하여 상기 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도는 상기 비폴딩 영역에 대응하여 상기 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도 보다 큰, 플렉서블 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역은 제1 폴딩 영역 및 상기 제1 폴딩 영역 보다 곡률 반경이 큰 제2 폴딩 영역을 포함하고,
    상기 제1 폴딩 영역에 대응하여 상기 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도는 상기 제2 폴딩 영역에 대응하여 상기 보호층 상에 배치된 복수의 충격 방지 패턴부의 밀도 보다 큰, 플렉서블 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판은 상기 복수의 서브 화소가 배치되는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하고,
    상기 비표시 영역에 대응하여 상기 플렉서블 기판 상에 배치되는 댐을 더 포함하고,
    상기 댐의 외측 둘레의 적어도 일부에 중첩하도록 상기 플렉서블 기판 상에 배치되는 보조 스페이서를 더 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 보조 스페이서는 상기 댐의 길이 방향을 따라 연장되도록 바(bar) 형태로 형성되는, 플렉서블 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 보조 스페이서는 복수로 형성되고, 상기 복수의 보조 스페이서 각각은 댐의 길이 방향을 따라 이격하여 지그재그 형태로 배치되는, 플렉서블 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 보조 스페이서는 상기 복수의 충격 방지 패턴부와 동일한 물질로 형성된, 플렉서블 표시 장치.
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