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KR102192589B1 - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102192589B1
KR102192589B1 KR1020140102616A KR20140102616A KR102192589B1 KR 102192589 B1 KR102192589 B1 KR 102192589B1 KR 1020140102616 A KR1020140102616 A KR 1020140102616A KR 20140102616 A KR20140102616 A KR 20140102616A KR 102192589 B1 KR102192589 B1 KR 102192589B1
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layer
substrate
integrated circuit
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driving integrated
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민진식
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판, 상기 기판의 제1 면 상에 형성되고, 표시 영역 내에 위치한 복수의 화소부들, 상기 기판의 제1 면 상에서, 상기 표시 영역의 외곽에 배치된 패드부, 상기 패드부와 전기적으로 연결된 구동 집적 회로, 상기 제1 면과 반대면인 상기 기판의 제2 면 상에 배치된 지지층 및 상기 제2 면과 상기 지지층을 서로 접합하는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은, 상기 구동 집적 회로의 위치에 대응하는 제1 영역에서의 제1 두께가 나머지 영역의 제2 두께보다 얇은 플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{Flexible display device}
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 휘거나 롤(Roll) 형상으로 말 수 있는 플렉서블한 디스플레이 장치가 연구 및 개발되고 있다. 플렉서블 디스플레이 장치는 두께가 얇은 유연한 기판 상에 형성된 디스플레이부를 포함하며, 디스플레이부는 구동 집적 회로(IC)에서 인가되는 신호에 의해 화상을 표시할 수 있다.
일반적으로, 구동 집적 회로는 칩-온-글래스(Chip-On-Glass; COG) 방식, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 방식, 칩-온-필름(Chip-On-Film; COF) 방식 등으로 디스플레이 패널에 실장 될 수 있다. 그 중 COG 방식은 TCP 방식 및 COF 방식에 비해 구조가 간단하여 널리 사용되고 있다.
COG 방식은 리지드(rigid)한 성질을 가지는 구동 집적 회로를 회로 패턴이 형성된 글래스 상에 위치시킨 후, 이를 가열 및 가압하여 부착하는 방식이다. 즉, 구동 집적 회로 부착하기 위한 가압시, 리지드한 성질을 가지는 글래스는 압력에 의한 형상 변화가 없기 때문에, 구동 집적 회로를 효과적으로 부착할 수 있다. 그러나, 플렉서블 디스플레이 장치는 유연한 성질을 가지므로, 구동 집적 회로를 부착하기 위한 가압시 구동 집적 회로가 부착되는 영역이 압력에 의해 눌리고, 이에 의해 구동 집적 회로의 부착이 효과적으로 이루어지기 어렵고, 구동 집적 회로의 통전에 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 플렉서블 디스플레이 패널에 COG 방식으로 구동 집적 회로를 부착한 플렉서블 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 기판, 상기 기판의 제1 면 상에 형성되고, 표시 영역 내에 위치한 복수의 화소부들, 상기 기판의 제1 면 상에서, 상기 표시 영역의 외곽에 배치된 패드부, 상기 패드부와 전기적으로 연결된 구동 집적 회로, 상기 제1 면과 반대면인 상기 기판의 제2 면 상에 배치된 지지층 및 상기 제2 면과 상기 지지층을 서로 접합하는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은, 상기 구동 집적 회로의 위치에 대응하는 제1 영역에서의 제1 두께가 나머지 영역의 제2 두께보다 얇은 플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 두께는 상기 제2 두께의 12% 미만일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 지지층은 상기 제1 영역에서 상기 기판 방향으로 돌출될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접착층의 상면은 평평할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은 상기 제1 영역에서 오목하게 절곡된 오목부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 구동 집적 회로는 상기 오목부 내에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패드부는 복수의 패드들을 포함하고, 상기 구동 집적 회로는 집적 회로 칩과 상기 복수의 패드들과 전기적으로 연결된 복수의 범프들을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패드부와 상기 구동 집적 회로는 도전성 필름에 의해 부착될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전성 필름은 접착성 절연 수지층과 상기 접착성 절연 수지층 내에 분산된 도전볼들을 포함하고, 상기 도전볼들은 각각 2㎛ 내지 4㎛의 크기를 가지며, 상기 복수의 패드들과 상기 복수의 범프들은 상기 도전볼들에 의해 통전될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 두께는 상기 도전볼들의 평균 크기보다 작을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접착층은 게터를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 가요성 기판은 단일층의 폴리이미드(PI)일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 지지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 화소부들 각각은 유기발광소자 및 상기 유기발광소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하고, 상기 패드부는 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재질로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시 영역을 밀봉하는 봉지층을 더 포함하고, 상기 봉지층은 무기층과 유기층의 적층 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, COG 방식으로 구동 집적 회로를 플렉서블 디스플레이 패널에 부착하더라도, 우수한 접속 품질을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 II-II선을 따라 절취한 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
각 구성요소의 설명에 있어서, '상(on)'에 또는 '하(under)'에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 II-II선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(10)는 플렉서블 디스플레이 패널(100) 및 플렉서블 디스플레이 패널(100)에 전기적 신호를 인가하는 구동 집적 회로(160)를 포함할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 패널(100)은 화상이 표시되는 표시 영역(AA)과 표시 영역(AA) 외곽에 복수의 패드(151, 152)들로 구성된 패드부(150)를 포함할 수 있다.
표시 영역(AA) 내에는 복수의 화소부(PX)들과 상기 복수의 화소부(PX)들로 전기적 신호를 전달하는 회로부(C1)가 형성될 수 있다. 복수의 화소부(PX)들 각각은 박막 트랜지스터(100a)와 유기발광소자(100b)를 포함할 수 있으며, 회로부(C1)는 전원 공급 패턴, 정전기 방지 패턴 및 기타 다양한 회로 패턴을 구비할 수 있다.
박막 트랜지스터(100a)는 기판(101)의 제1 면 상에 형성되며, 활성층(103), 게이트 전극(105), 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)을 포함할 수 있다.
기판(101)은 가요성을 가지는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(101)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. 이 중, 폴리이미드는 기계적 강도 및 유연성이 우수하며, 최대 공정 가능 온도가 약 450℃로 내열성이 우수하다. 따라서, 폴리이미드로 형성된 기판(101) 상에 박막 트랜지스터(100a) 및 유기 발광 소자(100b)를 형성하는 일련의 공정 중, 일정한 가열 과정을 거치더라도 기판(101)이 열에 의해 변형되거나, 기판(101) 상에 형성된 소자 및 층들의 하중에 의해 처지지 않아 플렉서블 디스플레이 패널(100)의 제조 공정이 안정적으로 수행될 수 있다.
버퍼층(102)은 기판(101)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(101)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(102)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
활성층(103)은 아모퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기 반도체, 유기 반도체 또는 산화물 반도체로 형성될 수 있고 소스 영역, 드레인 영역 및 소스 영역과 드레인 영역 사이의 채널 영역을 포함한다.
일 예로, 활성층(103)이 폴리 실리콘으로 형성될 경우, 아모포스 실리콘을 형성하고 이를 결정화시켜 폴리 실리콘으로 변화시키는데, 이러한 결정화 방법으로는 RTA(Lapid Thermal Annealing)공정, SPC법(Solid Phase Crystallzation), ELA법(Excimer Laser Annealing), MIC(Metal Induced Crystallization), MILC법(Metal Induced Lateral Crystallization) 또는 SLS법(Sequential Lateral Solidification) 등 다양한 방법이 적용될 수 있다. 다만, 기판(101)이 폴리이미드 등과 같은 플라스틱 기판으로 형성되는 경우, 저온 폴리실리콘(LTPS; low temperature poly-silicon) 공정에 의한 결정화 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 저온 폴리실리콘 공정은 아모포스 실리콘의 결정화 시 레이저빔을 단시간 조사함으로써 기판(101)이 300℃ 이상의 고온에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
활성층(103)의 상부에는 게이트 절연막(104)이 형성된다. 게이트 절연막(104)은 활성층(103)과 게이트 전극(105)을 절연하기 위한 것으로 유기물 또는 SiNx, SiO2같은 무기물로 형성할 수 있다.
게이트 절연막(104) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(105)이 형성된다. 게이트 전극(105)은 박막 트랜지스터(100a)의 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다.
게이트 전극(105)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo를 함유할 수 있고, Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 합금을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 설계 조건을 고려하여 다양한 재질로 형성할 수 있다.
게이트 전극(105) 상에는 층간 절연막(106)이 형성된다. 층간 절연막(106)은 게이트 전극(105)과 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108) 사이의 절연을 위한 것으로, SiNx, SiO2 등과 같은 무기물로 형성할 수 있다.
층간 절연막(106)상에는 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)이 형성된다. 소스 전극(107)과 드레인 전극(108)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
층간 절연막(106) 및 게이트 절연막(104)은 활성층(103)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출하는 홀을 포함하고, 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)은 홀을 통해 활성층(103)의 소스 영역 및 드레인 영역과 접할 수 있다.
한편, 도 2는 활성층(103)과, 게이트 전극(105)과, 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)을 순차적으로 포함하는 탑 게이트 방식(top gate type)의 박막 트랜지스터(100a)를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 게이트 전극(105)이 활성층(103)의 하부에 배치될 수도 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터(100a)는 유기발광소자(100b)에 전기적으로 연결되어 유기발광소자(100b)를 구동하며, 평탄화막(109)으로 덮여 보호된다.
평탄화막(109)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다. 무기 절연막으로는 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, PZT 등이 포함되도록 할 수 있고, 유기 절연막으로는 일반 범용고분자(PMMA, PS), 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등이 포함되도록 할 수 있다. 또한, 평탄화막(109)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로도 형성될 수 있다.
평탄화막(109) 상에는 유기 발광 소자(100b)가 형성된다. 유기 발광 소자(100b)는 화소 전극(110), 공통 전극(113) 및 화소 전극(110)과 공통 전극(113) 사이에 개재된 중간층(112)을 구비할 수 있다.
화소 전극(110)은 평탄화막(109)상에 형성되고, 평탄화막(109)을 관통하여 드레인 전극(108)과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극(110)은 반사 전극일 수 있으며, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
화소 전극(110)상에는 절연물로 화소 정의막(119)이 형성된다. 화소 정의막(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로 형성될 수 있다. 화소 정의막(119)은 화소 전극(110)의 소정의 영역을 노출하여 중간층(112)이 형성되는 영역을 정의하며, 노출된 영역에 유기 발광층을 포함하는 중간층(112)이 위치한다.
중간층(112)에 포함된 유기 발광층(미도시)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 중간층(112)은 유기 발광층(미도시) 이외에 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
공통 전극(113)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다.
따라서, 공통 전극(113)은 중간층(112)에 포함된 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 유기 발광층(미도시)에서 방출되는 광은 직접 또는 반사 전극으로 구성된 화소 전극(110)에 의해 반사되어, 공통 전극(113) 측으로 방출될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 유기 발광 표시 장치(10)는 전면 발광형으로 제한되지 않으며, 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광이 기판(101) 측으로 방출되는 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 화소 전극(110)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 공통 전극(113)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 유기 발광 표시 장치(10)는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
회로부(C1)는 회로 배선(116)과 전원 배선(117)을 포함할 수 있으며, 그 외에 정전기 방지 패턴 등 기타 다양한 회로 패턴을 포함할 수 있다. 회로 배선(116)은 화소 전극(110)과 동일한 재질로 형성되고, 공통 전극(113)과 연결될 수 있다. 전원 배선(117)은 소스 전극(107) 또는 드레인 전극(108)과 동일한 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
기판(101)의 제1 면 상에는 표시 영역(AA)을 밀봉하는 봉지층(미도시)이 형성될 수 있다. 봉지층(미도시)은 무기층과 유기층의 적층 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 무기층은 AlOx, TiO2, ZrO, SiOx, AlON, AlN, SiNx, SiOxNy, 및 InOx, YbOx 등의 무기물을 포함할 수 있으며, 유기층은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 알릴계수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
패드부(150)는 기판(101)의 제1 면 상에서, 표시 영역(AA)의 외곽에 배치될 수 있으며, 일 예로, 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 패드부(150)는 입력패드(151)와 출력 패드(152)를 구비할 수 있다. 입력패드(151)와 출력 패드(152)는 각각 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 폭 방향을 따라 복수 개 형성될 수 있다.
플렉서블 디스플레이 패널(100)은 제1 면과 반대면인 제2 면 상에 배치된 지지층(201), 상기 제2 면과 지지층(201)을 접합하는 접착층(202)을 포함할 수 있다.
지지층(201)은 플렉서블 디스플레이 패널(100)의 두께를 보강하여 플렉서블 디스플레이 패널(100)의 핸들링을 용이하게 하고, 플렉서블 디스플레이 패널(100)의 찢김 등의 손상을 방지할 수 있다. 지지층(201)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
접착층(202)은 기판(101)과 지지층(201) 사이에 개재되어 이들을 부착시킨다. 접착층(202)은 감압접착제(PSA)로 형성될 수 있다. 또한, 접착층(202)은 내부에 분산된 게터를 더 포함할 수 있다. 따라서, 기판(101)의 제2 면을 통해 수분, 산소 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
구동 집적 회로(160)는 패드부(150)와 전기적으로 연결되어, 전기적 신호를 패드부(150)로 인가할 수 있다. 구동 집적 회로(160)는 집적 회로 칩(161) 및 복수의 패드들(151,152)과 전기적으로 연결된 복수의 범프들(162,163)을 포함할 수 있다.
구동 집적 회로(160)는 칩-온-글래스(Chip-On-Glass; COG) 방식으로 기판(101) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 구동 집적 회로(160)는, 구동 집적 회로(160)와 기판(101)의 제1 면 사이에 도전성 필름(170)을 개재한 후 고온으로 압착함으로써, 기판(101) 상에 실장될 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판이 불필요하여 고밀도화가 가능하고, 표시 영역(AA)을 증가시킬 수 있다. 한편, 기판(101)의 제1 면 상에는 절연층(IL)이 형성될 수 있다. 절연층(IL)은 버퍼층(102), 게이트 절연막(104) 및 층간 절연막(106)일 수 있다.
도전성 필름(170)은 접착성 절연 수지층(172)과 접착성 절연 수지층(172) 내에 분산된 도전볼(174)들을 포함하는 이방성 도전 필름(ACF)일 수 있다. 접착성 절연 수지층(172)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지 등으로 형성된 필름일 수 있으며, 도전볼(174)들은 전도성이 우수한 금, 은, 니켈, 구리 등으로 형성될 수 있다.
도전볼(174)들은 2㎛ 내지 4㎛의 크기를 가질 수 있다. 도전볼(174)들은 열 압착 후 눌림에 의해 사이즈가 최초 크기의 80% 정도로 감소하므로, 본 명세서에서, 도전볼(174)들의 크기는 구동 집적 회로(160)를 실장하기 위한 열압착을 수행 한 후의 도전볼(174)의 크기를 의미한다. 또한, 열 압착에 의해 도전볼(174)이 타원형의 형상을 가지는 경우는 도전볼(174)의 단축으로 측정된 크기를 의미하며, 기타 다른 형상으로 변형된 경우는 최단 거리로 측정된 크기를 의미한다.
도전볼(174)의 크기가 4㎛보다 큰 경우는, 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 폭 방향을 따라 복수 개 형성된 입력패드(151)들 사이 또는 출력 패드(152)들 사이에서 쇼트가 발생할 수 있으며, 도전볼(174)의 크기가 2㎛ 보다 작은 경우는, 구동 집적 회로(160)와 패드부(150) 간의 접속이 어려울 수 있고, 구동 집적 회로(160)와 패드부(150) 간의 접속시 저항이 증가할 수 있다.
열압착에 의해 구동 집적 회로(160)는 기판(101) 상에 실장되며, 도전볼(174)들은 패드부(150)의 입력 패드(151)와 구동 집적 회로(160)의 입력 범프(162)를 통전시키고, 패드부(150)의 출력 패드(152)와 구동 집적 회로(160)의 출력 범프(163)를 통전시킬 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이 패널(100)은 가요성을 가지므로, 구동 집적 회로(160)를 실장하기 위한 열압착시, 구동 집적 회로(160)에 의해 눌릴 수 있다. 특히, 접착층(202)은 구동 집적 회로(160)의 하부에 위치하는 도전볼(174), 절연층(IL), 기판(101) 및 지지층(201) 보다 훨씬 소프트한 성질을 가지므로, 구동 집적 회로(160)의 실장을 위한 압착시, 접착층(202)이 압축되어 도전볼(174)에 의한 구동 집적 회로(160)와 패드부(150) 간의 통전에 불량이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 접착층(202)은, 구동 집적 회로(160)의 위치에 대응하는 제1 영역에서의 제1 두께(T1)가 나머지 영역의 제2 두께(T2)보다 얇게 형성될 수 있다.
제1 두께(T1)는 도전볼(174)들의 평균 크기보다 작을 수 있다. 즉, 도전볼(174)들은 상술한 바와 같이, 2㎛ 내지 4㎛의 크기를 가질 수 있는바, 제1 두께(T1)는 3㎛ 보다 작게 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 두께(T1)가 도전볼(174)들의 평균 크기보다 작게 형성되면, 구동 집적 회로(160)를 실장하기 위한 압착시 접착층(202)이 제1 두께(T1)만큼 압축되더라도, 제1 두께(T1) 보다 평균 크기가 큰 도전볼(174)들에 의해 구동 집적 회로(160)와 패드부(150) 간의 통전은 문제가 발생하지 않는다.
한편, 접착층(202)의 제2 두께(T2)는 기판(101)과 지지체(201) 간의 충분한 접합력을 위해 약 25㎛의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)의 12% 미만으로 형성될 수 있다.
지지체(201)는 구동 집적 회로(160)가 실장되는 영역에서 기판(101) 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 따라서, 접착층(202)은 평평한 상면을 가지고, 제1 영역에서만 제1 두께(T1)를 가지도록 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 구동 집적 회로(160)가 실장되는 영역에서의 지지체(201)의 두께가 증가하므로, 구동 집적 회로(160)의 실장시 가해지는 압력에 대응하여 충분한 강성을 유지할 수 있으므로, 구동 집적 회로(160)의 부착이 효과적으로 이루어질 수 있다.
이하에서는, 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 제조 과정을 간략하게 설명한다.
먼저, 글래스 등과 같이 단단한 재질로 형성된 캐리어 기판(미도시) 상에 폴리이미드 등을 일정한 두께로 도포하고 이를 경화시킴으로써 기판(101)을 형성한다. 기판(101) 상에 버퍼층(102)을 형성한 후, 박막 트랜지스터(100a)와 유기 발광 소자(100b)를 형성한 다음, 봉지층(미도시)에 의해 표시 영역(AA)을 밀봉한다. 이때, 패드부(150)는 박막 트랜지스터(100a)의 소스 전극(107)과 드레인 전극(108)의 형성시 함께 형성될 수 있다.
다음으로, 캐리어 기판(미도시)을 기판(101)으로부터 분리한다. 캐리어 기판(101)은, 캐리어 기판(미도시)의 하부로부터 레이저를 조사하여 기판(101)으로부터 분리될 수 있다. 이어서, 캐리어 기판(미도시)과 분리된 기판(101)을 접착층(202)이 도포된 지지체(201)와 부착하여 플렉서블 디스플레이 패널(100)을 제조한다.
다음으로, 패드부(150)에 칩-온-글래스(Chip-On-Glass; COG) 방식으로 구동 집적 회로(160)를 실장한다. 이때, 구동 집적 회로(160)가 실장되는 영역에서 접착층(202)은 제1 두께(T1)를 가지고 형성되고, 이를 위해 지지체(201)는 구동 집적 회로(160)가 실장되는 영역에서 기판(101)을 향해 돌출된 형상을 가질 수 있다.
따라서, 플렉서블 디스플레이 장치(10)는 칩-온-글래스(Chip-On-Glass; COG) 방식으로 구동 집적 회로(160)를 실장하더라도, 구동 집적 회로(160)와 패드부(150) 간에 접착력 및 통전력이 우수할 수 있다.
도 4는 도 1의 II-II선을 따라 절취한 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 기판(101)의 제1 면 상에는 절연층(IL)이 형성될 수 있으며, 기판의 제2 면에는 지지층(201)이 접착층(202)에 의해 부착될 수 있다.
구동 집적 회로(160)는 칩-온-글래스(Chip-On-Glass; COG) 방식으로 기판(101) 상에 실장 될 수 있다. 즉, 구동 집적 회로(160)는, 구동 집적 회로(160)와 기판(101)의 제1 면 사이에 도전성 필름(170)을 개재한 후, 고온으로 압착함으로써, 기판(101) 상에 실장될 수 있다.
도전성 필름(170)은 접착성 절연 수지층(172)과 접착성 절연 수지층(172) 내에 분산된 도전볼(174)들을 포함하며, 도전볼(174)들은 패드부(150)의 입력 패드(151)와 구동 집적 회로(160)의 입력 범프(162)를 통전시키고, 패드부(150)의 출력 패드(152)와 구동 집적 회로(160)의 출력 범프(163)를 통전시킬 수 있다.
한편, 접착층(202)는 구동 집적 회로(160)가 실장되는 제1 영역에서 제1 두께(T1)를 가지며, 다른 나머지 영역에서는 기판(101)과 지지체(201) 간의 접합력을 위해 제1 두께(T1)보다 두꺼운 제2 두께(T2)를 가지고 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)의 12% 미만으로 형성되고, 도전볼(174)들 평균 크기보다 작을 수 있다. 따라서, 구동 집적 회로(160)를 실장하기 위한 압착시 접착층(202)이 제1 두께(T1)만큼 압축되더라도, 제1 두께(T1) 보다 평균 크기가 큰 도전볼(174)들에 의해 구동 집적 회로(160)와 패드부(150) 간의 통전은 문제가 발생하지 않는다.
이를 위해, 기판(101)은 제1 영역에서 오목하게 절곡된 오목부를 포함할 수 있다. 오목부의 면적은 구동 집적 회로(160)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이와 같은 오목부를 포함하는 기판(101)은, 상술한 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 제조 과정 중에, 오목한 형상을 가지는 캐리어 기판(미도시) 상에 폴리이미드 등을 일정한 두께로 도포하고 이를 경화시킴으로써 용이하게 형성할 수 있다.
기판(101)은 제1 영역에서 오목하게 절곡된 오목부를 포함하면, 기판(101)의 제2 면에 지지체(201)를 부착할 때, 접착층(202)은 제1 영역에서만 제1 두께(T1)를 가지도록 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 구동 집적 회로(160)는 오목부 내에 위치할 수 있으므로, 구동 집적 회로(160)의 실장시 구동 집적 회로(160)의 위치를 용이하게 설정할 수 있으며, 실장 후에 구동 집적 회로(160)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 플렉서블 디스플레이 장치
100: 플렉서블 디스플레이 패널
100a: 박막 트랜지스터
100b: 유기발광소자
101: 기판
150: 패드부
160: 구동 집적 회로
170: 도전성 필름
201: 지지체
202: 접착층

Claims (16)

  1. 기판;
    상기 기판의 제1 면 상에 형성되고, 표시 영역 내에 위치한 복수의 화소부들;
    상기 기판의 제1 면 상에서, 상기 표시 영역의 외곽에 배치된 패드부;
    상기 패드부와 전기적으로 연결된 구동 집적 회로;
    상기 제1 면과 반대면인 상기 기판의 제2 면 상에 배치된 지지층; 및
    상기 제2 면과 상기 지지층을 서로 접합하는 접착층;을 포함하고,
    상기 접착층은, 상기 구동 집적 회로의 위치에 대응하는 제1 영역에서의 제1 두께가 나머지 영역의 제2 두께보다 얇은 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 두께는 상기 제2 두께의 12% 미만인 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지층은 상기 제1 영역에서 상기 기판 방향으로 돌출된 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접착층의 상면은 평평한 플렉서블 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 제1 영역에서 오목하게 절곡된 오목부를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동 집적 회로는 상기 오목부 내에 위치하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패드부는 복수의 패드들을 포함하고,
    상기 구동 집적 회로는 집적 회로 칩과 상기 복수의 패드들과 전기적으로 연결된 복수의 범프들을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패드부와 상기 구동 집적 회로는 도전성 필름에 의해 부착된 플렉서블 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도전성 필름은 접착성 절연 수지층과 상기 접착성 절연 수지층 내에 분산된 도전볼들을 포함하고, 상기 도전볼들은 각각 2㎛ 내지 4㎛의 크기를 가지며,
    상기 복수의 패드들과 상기 복수의 범프들은 상기 도전볼들에 의해 통전되는 플렉서블 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 두께는 상기 도전볼들의 평균 크기보다 작은 플렉서블 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 게터를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 단일층의 폴리이미드(PI)인 플렉서블 디스플레이장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 플렉서블 디스플레이장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소부들 각각은 유기발광소자 및 상기 유기발광소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하고,
    상기 패드부는 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재질로 형성된 플렉서블 디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 표시 영역을 밀봉하는 봉지층을 더 포함하고,
    상기 봉지층은 무기층과 유기층의 적층 구조를 가지는 플렉서블 디스플레이 장치.
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