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KR102271485B1 - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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KR102271485B1
KR102271485B1 KR1020140004091A KR20140004091A KR102271485B1 KR 102271485 B1 KR102271485 B1 KR 102271485B1 KR 1020140004091 A KR1020140004091 A KR 1020140004091A KR 20140004091 A KR20140004091 A KR 20140004091A KR 102271485 B1 KR102271485 B1 KR 102271485B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널, 상기 플렉서블 표시패널 상에 배치된 플렉서블 외측 부재, 및 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함한다. 상기 접착 부재의 모듈러스는 상기 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 외측 부재 각각의 모듈러스의 약 1/1000000 내지 약 1/1000 이다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로 좀 더 상세히는 불량이 감소된 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
근래에 휘어지거나 접어지는 표시장치(이하, 플렉서블 표시장치)가 개발되고 있다. 이러한 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널 및 다양한 외측 부재들을 포함한다.
상기 외측 부재들은 각각의 서로 다른 기능을 갖는다. 상기 외측 부재들은 상기 플렉서블 표시패널의 일면 및 타면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 배치된다. 상기 외측 부재들은 상기 플렉서블 표시패널과 함께 휘어지거나 접어진다.
따라서, 본 발명의 목적은 스트레인이 감소된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널, 상기 플렉서블 표시패널 상에 배치된 플렉서블 외측 부재, 및 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함한다. 상기 접착 부재의 모듈러스는 상기 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 외측 부재 각각의 모듈러스의 약 1/1000000 내지 약 1/1000 이다.
상기 플렉서블 표시장치가 밴딩될 때, 상기 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 외측 부재에는 서로 다른 중립면들이 정의된다. 상기 중립면들 각각은 압축 응력과 인장 응력이 실질적으로 동일한 면으로 정의된다.
상기 플렉서블 외측 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 표시면 상에 배치된 터처 스크린, 광학 부재, 및 윈도우 부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 외측 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 표시면에 마주하는 비표시면 상에 배치된 보호 부재를 포함할 수 있다.
상기 접착 부재의 상기 모듈러스는 약 0.01 MPa 내지 약 1 MPa 일 수 있다. 상기 접착 부재는 약 -45℃ 내지 약 90℃에서 상기 모듈러스를 갖는다.
상기 접착 부재는 실리콘 계열, 우레탄 계열, 및 아크릴 계열 중 어느 하나 이상을 포함하는 고분자, 가교제, 및 레진을 포함하는 감압 접착 시트일 수 있다.
상기 플렉서블 표시패널의 상기 모듈러스는 약 1 GPa 내지 약 10 GPa 일 수 있다. 상기 플렉서블 외측 부재의 상기 모듈러스는 약 2 GPa 내지 약 7 GPa 일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 약 0.01 MPa 내지 약 1 MPa 의 모듈러스를 갖는 접착부재, 약 1 GPa 내지 약 10 GPa 의 모듈러스를 갖는 플렉서블 표시패널, 약 2 GPa 내지 약 7 GPa 의 모듈러스를 갖는 플렉서블 외측 부재를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널, 상기 플렉서블 표시패널 상에 배치된 플렉서블 외측 부재들, 및 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재들 중 인접하는 2개의 부재들 사이마다 배치된 접착 부재를 포함한다. 상기 접착 부재의 모듈러스는 상기 인접하는 2개의 부재들 각각의 모듈러스의 약 1/1000000 내지 약 1/1000 이다.
상술한 바에 따르면, 상기 플렉서블 표시장치가 밴딩될 때, 상기 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 외측 부재에는 서로 다른 중립면들이 정의된다. 상기 플렉서블 표시장치가 밴딩될 때, 상기 접착 부재는 응력의 차원에서 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재를 부분적으로 분리(partially decoupled)시키기 때문이다.
상기 플렉서블 표시장치가 밴딩될 때, 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재는 독립적인 스트레인들을 갖는다. 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재의 스트레인들은 상기 플렉서블 표시장치의 두께에 비해 작은 값을 갖는다. 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재의 스트레인들은 각각의 두께에 배례하는 스트레인을 갖는다. 따라서, 상기 플렉서블 표시장치가 밴딩되더라도, 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재 각각의 내부 구성이 손상되지 않는다. 또한, 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재가 서로 물리적으로 분리되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 밴딩시 플렉서블 표시장치에 발생하는 중립면이 도시된 단면도이다.
도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시된 플렉서블 표시장치들의 스트레인을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 설명한다.
도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 펼쳐진 상태의 사시도이다. 본 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 전체적으로 곡면을 이루도록 휘어지거나 말려지거나, 특정한 영역에서 접혀질 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 상기 플렉서블 표시장치(이하, 표시장치)는 플렉서블 표시패널(DP, 이하 표시패널)과 상기 표시패널(DP) 상에 배치된 외측 부재(OSM)를 포함한다. 상기 표시패널(DP)과 상기 외측 부재(OSM)는 접착 부재(AM)에 의해 결합된다.
상기 표시패널(DP)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)에 의해 정의되는 표시면(DS)을 포함한다. 상기 표시패널(DP)은 상기 표시면(DS)을 통해 영상을 외부에 표시한다. 도 1은 1개의 표시면(DS)을 구비한 표시패널(DP)이 예시적으로 도시되었다.
상기 표시면(DS) 상에 상기 접착 부재(AM)가 배치된다. 상기 접착 부재(AM) 상에 상기 외측 부재(OSM)가 배치된다. 상기 표시패널(DP)과 상기 외측 부재(OSM)는 상기 접착 부재(AM)를 사이에 두고 두께 방향(DR3, 이하 제3 방향)으로 이격되어 배치된다. 본 발명의 다른 실시예에서 상기 외측 부재(OSM)는 상기 표시면(DS)에 마주하는 비표시면(NDS) 상에 배치될 수도 있다.
상기 외측 부재(OSM)는 터치 스크린 패널, 광학 부재, 윈도우 부재, 및 보호 부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 터치 스크린 패널, 상기 광학 부재, 상기 윈도우 부재, 및 상기 보호 부재는 상기 제3 방향(DR3)으로 적층될 수 있다.
상기 접착 부재(AM)는 액상의 접착물질이 도포된 후, 경화되어 제조된 접착층이거나, 별도로 제조된 접착시트일 수 있다. 예컨대, 상기 접착 부재(AM)는 감압 접착 시트(pressure sensitive adhesive sheet)일 수 있다. 상기 감압 접착 시트(pressure sensitive adhesive sheet)는 고분자, 가교제, 및 레진을 포함한다. 상기 고분자는 아크릴 계열, 실리콘 계열, 및 우레탄 계열 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 표시패널(DP)은 플렉서블한 베이스 기판(미 도시)과 상기 베이스 기판 상에 배치된 신호배선들(미 도시) 및 상기 신호배선들에 전기적으로 연결된 화소들(미 도시)을 포함한다. 상기 화소들은 상기 신호배선들로부터 수신한 신호들에 근거하여 이미지를 생성한다. 상기 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 전기영동 표시패널 또는 전기습윤 표시패널 등 중 어느 하나일 수 있다.
상기 표시장치는 밴딩축(PA)을 따라 밴딩된다. 상기 밴딩축(PA)은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장된 가상의 축이다. 상기 표시장치가 밴딩되면, 상기 표시장치에 응력이 발생한다.
상기 표시패널(DP), 상기 접착 부재(AM), 및 상기 외측 부재(OSM) 각각은 서로 다른 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 밴딩시 발생한 응력에 의해 상기 표시패널(DP), 상기 접착 부재(AM), 및 상기 외측 부재(OSM)는 각각의 모듈러스에 대응하는 만큼 각각 변형된다.
상기 표시패널(DP), 상기 접착 부재(AM), 및 상기 외측 부재(OSM) 각각의 모듈러스는 각각의 적층구조, 재료 등에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 이하, 표시패널(DP)의 적층 구조와 상기 표시패널의 모듈러스의 관계를 예시적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시에 따른 화소의 등가 회로도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 단면도이다. 도 2 내지 도 4에는 유기발광 표시패널이 예시적으로 도시되었다.
도 2에 도시된 것과 같이, 상기 표시패널(DP)은 복수 개의 발광영역들(LA(i,j)~LA(i+1,j+2)) 및 상기 발광영역들(LA(i,j)~LA(i+1,j+2))을 에워싸는 비발광영역(NLA)로 구분된다. 도 4에는 6개의 발광영역들(LA(i,j)~LA(i+1,j+2))이 예시적으로 도시되었다.
평면상에서, 상기 화소들(미 도시)의 표시소자들(미 도시)은 상기 발광영역들(LA(i,j)~LA(i+1,j+2))에 중첩하게 배치된다. 평면상에서, 상기 화소들의 회로부들(미 도시)은 상기 비발광영역(NLA)에 중첩하게 배치된다. 또한, 평면상에서, 상기 신호배선들은 상기 비발광영역(NLA)에 중첩하게 배치될 수 있다.
도 3에는 화소(PX(i,j))의 등가회로가 예시적으로 도시되었다. 상기 화소(PX(i,j))의 구성은 이에 제한되지 않고 변형되어 실시될 수 있다. 상기 화소(PX(i,j))는 i번째 게이트 라인(GLi)으로부터 게이트 신호를 수신하고, j번째 데이터 라인(DLj)으로부터 데이터 신호를 수신한다. 상기 화소(PX(i,j))는 전원라인(KL)으로부터 제1 전원전압(ELVDD)을 수신한다.
상기 화소(PX(i,j))는 상기 표시소자로써 유기발광 다이오드(OLED)를 포함한다. 상기 화소(PX(i,j))는 상기 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 회로부로써 스위칭 박막 트랜지스터(TR-S), 구동 박막 트랜지스터(TR-D), 및 커패시터(Cap)를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR-S)는 상기 i번째 게이트 라인(GLi)에 인가된 게이트에 응답하여 상기 j번째 데이터 라인(DLj)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 상기 커패시터(Cap)는 상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR-S)로부터 수신한 상기 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다.
상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)는 상기 유기발광 다이오드(OLED)에 연결된다. 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)는 상기 커패시터(Cap)에 저장된 전하량에 대응하여 상기 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 상기 유기발광 다이오드(OLED)는 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)의 턴-온 구간 동안 발광한다.
도 4는 도 3에 도시된 등가회로의 일부 구성에 대한 단면도를 도시하였다. 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 베이스 기판(SUB) 상에 절연층들(10, 20, 30), 구동 박막 트랜지스터(TR-D), 및 유기발광 다이오드(OLED)가 배치될 수 있다.
상기 베이스 기판(SUB)은 플렉서블한 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판(SUB) 상에 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)의 반도체 패턴(AL)이 배치된다. 상기 베이스 기판(SUB) 상에 상기 반도체 패턴(AL)을 커버하는 제1 절연층(10)이 배치된다. 상기 제1 절연층(10)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제1 절연층(10)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층(10) 상에 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)의 제어전극(GE)이 배치된다. 상기 제1 절연층(10) 상에 상기 제어전극(GE)을 커버하는 제2 절연층(20)이 배치된다. 상기 제2 절연층(20)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제2 절연층(20)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(20) 상에 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)의 입력전극(SE) 및 출력전극(DE)이 배치된다. 상기 입력전극(SE)과 상기 출력전극(DE)은 상기 제1 절연층(10) 및 상기 제2 절연층(20)을 관통하는 제1 관통홀(CH1)과 제2 관통홀(CH2)을 통해 상기 반도체 패턴(AL)에 각각 연결된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)는 바텀 게이트 구조로 변형되어 실시될 수 있다.
상기 제2 절연층(20) 상에 상기 입력전극(SE) 및 상기 출력전극(DE)을 커버하는 제3 절연층(30)이 배치된다. 상기 제3 절연층(30)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제3 절연층(30)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다.
상기 제3 절연층(30) 상에 화소 정의막(PXL) 및 상기 유기발광 다이오드(OLED)가 배치된다. 상기 유기발광 다이오드(OLED)는 순차적으로 적층된 애노드(AE), 제1 공통층(CL1), 유기발광층(EML), 제2 공통층(CL2), 캐소드(CE)을 포함한다. 상기 애노드(AE)는 상기 제3 절연층(30)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)을 통해 상기 출력전극(DE)에 연결된다. 상기 유기발광 다이오드(OLED)의 발광 방향에 따라 상기 애노드(AE)와 상기 캐소드(CE)의 위치는 서로 바뀌고, 상기 제1 공통층(CL1)과 상기 제2 공통층(CL2)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
상기 제3 절연층(30) 상에 애노드(AE)가 배치된다. 상기 화소 정의막(PXL)의 개구부(OP)는 상기 애노드(AE)를 부분적으로 노출시킨다. 상기 애노드(AE)가 배치된 영역이 발광영역(LA)으로 정의될 수 있다. 상기 제1 공통층(CL1)은 상기 애노드(AE) 상에 배치된다. 상기 제1 공통층(CL1)은 상기 발광영역(LA)뿐만 아니라 그에 인접한 비발광영역(NLA)에도 배치된다. 상기 제1 공통층(CL1)은 정공 주입층을 포함한다. 상기 제1 공통층(CL1)은 정공 수송층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 공통층(CL1) 상에 상기 유기발광층(EML)이 배치된다. 상기 유기발광층(EML)은 상기 개구부(OP)에 대응하는 영역에만 배치된다. 상기 유기발광층(EML) 상에 제2 공통층(CL2)이 배치된다. 상기 제2 공통층(CL2)은 전자 주입층을 포함한다. 상기 제2 공통층(CL2)은 전자 수송층을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 공통층(CL2) 상에 상기 캐소드(CE)가 배치된다. 상기 캐소드(CE)는 상기 발광영역(LA)뿐만 아니라 비발광영역(NLA)에도 배치된다.
상기 캐소드(CE) 상에 봉지층(ECL)이 배치된다. 상기 봉지층(ECL)은 상기 발광영역(LA)와 상기 비발광영역(NLA)에 모두 중첩한다. 상기 봉지층(ECL)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 캐소드(CE)와 상기 봉지층(ECL) 사이에는 평탄화를 위한 제4 절연층이 더 배치될 수 있다. 또한, 상기 봉지층(ECL)은 봉지기판으로 대체될 수 있다.
별도로 도시되지 않았으나, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR-S)는 상기 구동 박막 트랜지스터(TR-D)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 커패시터(Cap)의 2개의 전극들은 상기 제1 절연층(10), 상기 제2 절연층(20), 및 상기 제3 절연층(30) 상에 배치될 수 있다.
상기 표시패널(DP)의 상기 모듈러스는 상기 베이스 기판(SUB), 상기 제1 절연층(10), 상기 제2 절연층(20), 및 상기 제3 절연층(30), 및 상기 봉지층(ECL) 각각의 모듈러스에 따라 결정된다. 상기 베이스 기판(SUB), 상기 제1 절연층(10), 상기 제2 절연층(20), 및 상기 제3 절연층(30), 및 상기 봉지층(ECL)의 상기 모듈러스들에 근거하여 산출한 상기 표시패널(DP)의 상기 모듈러스는 약 1 GPa 내지 약 10 GPa 일 수 있다. 특히, 상기 표시패널(DP)의 상기 모듈러스는 약 4 GPa 내지 약 6.5 GPa 일 수 있다.
상기 접착 부재(AM)의 상기 모듈러스는 그 조성물 및 조성비에 따라 결정된다. 상기 감압 접착 시트(pressure sensitive adhesive sheet)의 모듈러스는 상기 고분자, 상기 가교제, 및 상기 레진의 조성비에 따라 달라질 수 있다. 상기 접착 부재(AM)의 상기 모듈러스는 약 0.01 MPa 내지 약 1 MPa 일 수 있다.
상기 접착 부재(AM)의 상기 모듈러스는 상기 고분자, 상기 가교제, 및 상기 레진의 조성비를 조절하여 -45℃ 내지 90℃에서 상술한 범위의 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 접착 부재의 상기 모듈러스는 상기 고분자, 상기 가교제, 및 상기 레진의 조성물질을 조절하여 -45℃ 내지 90℃에서 상술한 범위의 값을 가질 수 있다.
상기 외측 부재(OSM)의 상기 모듈러스는 그 종류에 따라 달라질 수 있다. 상기 외측 부재(OSM)는 그 종류에 따라 적층구조 및 재료 등이 다르기 때문이다. 다시 말해, 상기 터처 스크린, 상기 광학 부재, 상기 윈도우 부재, 및 상기 보호 부재는 서로 다른 모듈러스를 가질 수 있다. 본 실시예에서 상기 외측 부재(OSM)의 모듈러스는 그 종류와 무관하게 약 1 GPa 내지 약 10 GPa 일 수 있다. 특히, 상기 외측 부재(OSM)의 모듈러스는 그 종류와 무관하게 약 2 GPa 내지 약 7 GPa 일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 접착 부재(AM)의 모듈러스는 상기 표시패널(DP) 및 상기 외측 부재(OSM) 각각의 모듈러스의 약 1/1000000 내지 약 1/1000 일 수 있다. 특히, 상기 접착 부재(AM)의 모듈러스는 상기 표시패널(DP)의 모듈러스의 약 1/600000 내지 약 1/4000 일 수 있다. 특히, 상기 접착 부재(AM)의 모듈러스는 상기 외측 부재(OSM)의 모듈러스의 약 1/700000 내지 약 1/2000 일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 밴딩시 플렉서블 표시장치에 발생하는 중립면이 도시된 단면도이다. 도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시된 플렉서블 표시장치들의 스트레인을 도시한 그래프이다. 이하, 도 5a 내지 도 6을 참조하여 상기 표시패널(DP) 및 상기 외측 부재(OSM)의 모듈러스에 대한 상기 접착 부재(AM)의 모듈러스의 비율과 표시장치의 스트레인의 관계에 대해 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 I-I'에 대응하는 단면을 도시하였다. 또한, 도 5a 및 도 5b는 상기 비표시면(NDS)의 서로 다른 부분들이 인접해지도록 밴딩된 상태를 도시하였다. 도 5a 및 도 5b는 밴딩축(PA)과 상기 밴딩축(PA)으로부터 연장되며 상기 표시면(DS)에 수직하는 기준선(RA)을 도시하였다. 상기 표시장치의 밴딩 방향은 이에 한정되지 않고, 상기 표시면(DS)의 서로 다른 부분들이 인접해지도록 밴딩될 수도 있다.
도 5a에 도시된 표시장치(이하, 비교예에 따른 표시장치)의 상기 접착 부재(AM-S)는 상기 표시패널(DP-S) 및 상기 외측 부재(OSM-S) 각각의 모듈러스의 1/1000을 초과하는 모듈러스를 갖는다. 비교예에 따른 표시장치의 상기 표시패널(DP-S) 및 상기 외측 부재(OSM-S) 각각의 모듈러스의 약 1/100의 모듈러스를 갖는 상기 접착 부재(AM-S)를 포함한다.
도 5b에 도시된 표시장치(이하, 본 실시예에 따른 표시장치)의 상기 접착 부재(AM)는 상기 표시패널(DP) 및 상기 외측 부재(OSM) 각각의 모듈러스의 1/1000 이하의 모듈러스를 갖는다. 본 실시예에 따른 표시장치는 상기 표시패널(DP) 및 상기 외측 부재(OSM) 각각의 모듈러스의 약 1/10000의 모듈러스를 갖는 상기 접착 부재(AM)를 포함한다. 본 실시예에 따른 표시장치의 상기 표시패널(DP) 및 상기 외측 부재(OSM)는 약 6 GPa 및 약 5 GPa의 모듈러스를 갖고, 상기 접착 부재(AM)는 약 0.5MPa의 모듈러스를 갖는다.
비교예에 따른 표시장치는 밴딩될 때, 하나의 중립면(NP)이 정의된다. 상기 중립면(NP)은 상기 표시장치에 발생한 압축 응력과 인장 응력이 동일한 면이다. 상기 표시패널(DP-S) 및 상기 외측 부재(OSM-S)에 대한 상기 접착 부재(AM-S)의 모듈러스가 상대적으로 큰 값을 갖기 때문에, 상기 표시장치는 하나의 부재가 밴딩된 것과 같다.
상기 표시장치는 밴딩될 때, 소정의 곡률반경(Rb)을 가질 수 있다. 상기 표시장치가 소정의 두께(Tt)를 가질 때, 상기 표시장치는 아래의 수학식과 같은 스트레인(S, strain)을 갖는다. 상기 표시장치의 두께(Tt)는 상기 표시패널(DP-S), 상기 외측 부재(OSM-S), 상기 접착 부재(AM-S)의 두께들(T1, T2, T3)의 합과 같다.
[수학식]
Figure 112014003390217-pat00001
본 실시예에 따른 표시장치는 밴딩될 때, 복수 개의 중립면들(NP10, NP20)이 정의된다. 상기 표시패널(DP) 및 상기 외측 부재(OSM)에는 서로 다른 중립면들(NP10, NP20)이 정의된다. 상기 표시장치가 밴딩될 때, 상기 접착 부재(AM)는 응력의 차원에서 상기 표시패널(DP)과 상기 외측 부재(OSM)를 부분적으로 분리(partially decoupled) 시키기 때문이다. 상기 접착 부재(AM)에도 미 도시된 중립면이 정의될 수 있다.
상기 표시패널(DP)과 상기 외측 부재(OSM)는 독립적인 스트레인들을 갖는다. 상기 표시패널(DP)는 그 두께(T10)에 대응하는 스트레인을 갖고, 상기 외측 부재(OSM)는 그 두께(T20)에 대응하는 스트레인을 갖는다. 상기 표시패널(DP)과 상기 외측 부재(OSM)는 상기 표시장치의 두께(Tt)에 비해 작은 스트레인을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 표시패널(DP)의 두께(T10)는 약 30 ㎛ 내지 약 40 ㎛ 일 수 있고, 상기 외측 부재(OSM)의 두께(T20)는 약 40 ㎛ 내지 약 120 ㎛ 일 수 있고, 상기 접착 부재(AM)의 두께(T30)는 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 일 수 있다. 상기 외측 부재(OSM)는 그 종류에 따라 다른 두께를 가질 수 있다.
도 6은 도 5a 도시된 표시장치의 스트레인을 나타내는 제1 그래프(GR1)과 도 5b 도시된 표시장치의 스트레인을 나타내는 제2 그래프들(GR2-1, GR2-2)을 도시하였다. 상기 제1 그래프(GR1)와 상기 제2 그래프들(GR2-1, GR2-2)은 상기 기준선(RA)에 따른 스트레인을 나타낸다.
상기 제1 그래프(GR1)에 따르면, 비교예에 따른 표시장치의 상기 외측 부재(OSM-S)는 인장 응력에 따른 스트레인이 상대적으로 크고, 상기 표시패널(DP-S)은 압축 응력에 따른 스트레인이 상대적으로 큰 것을 알 수 있다. 상기 제2 그래프들(GR2-1, GR2-2)에 따르면, 본 실시예에 따른 표시장치의 인장 응력에 따른 스트레인 및 압축 응력에 따른 스트레인은 상기 비교예에 따른 표시장치의 그것들보다 각각 작다. 상기 제1 그래프(GR1)의 포인트들(A1, A2, A3, A4)과 상기 제2 그래프들(GR2-1, GR2-2)의 포인트들(A10, A20, A30, A40)에 따르면, 대응하는 지점들에서 본 실시예에 따른 표시장치는 비교예에 따른 표시장치보다 작은 스트레인이 발생한다.
본 실시예에 따른 표시장치는 밴딩되더라도, 상기 표시패널(DP)에 미치는 스트레인이 상대적으로 작기 때문에 상기 표시패널(DP)의 내부 구성(예컨대, 도 4에 도시된 박막 트랜지스터(TR-D) 또는 유기발광 다이오드(OLED))이 손상되지 않는다. 상기 외측 부재(OSM)도 손상되지 않는다. 또한, 상기 표시패널(DP)과 상기 외측 부재(OSM)가 서로 물리적으로 분리되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에서 도 5a 및 도 5b에 도시된 상기 비표시면(NDS)의 서로 다른 부분들이 서로 멀어지도록 표시장치들이 밴딩되면, 상기 제1 그래프(GR1) 및 상기 제2 그래프들(GR2-1, GR2-2)은 상기 기준선(RA)을 중심으로 좌우 반전된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다. 이하, 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 표시장치는 플렉서블 표시패널(DP, 이하 표시패널)과 상기 표시패널(DP)의 표시면(DS) 상에 배치된 제1 외측 부재(OSM1), 및 상기 표시패널(DP)의 비표시면(NDS) 상에 배치된 제2 외측 부재(OSM2)를 포함한다. 상기 표시패널(DP)과 상기 제1 외측 부재(OSM1) 및 상기 표시패널(DP)과 상기 제2 외측 부재(OSM2)는 제1 접착 부재(AM1)와 제2 접착 부재(AM2)에 의해 각각 결합된다.
상기 제1 외측 부재(OSM1)는 터치 스크린 패널, 광학 부재, 및 윈도우 부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제2 외측 부재(OSM2)는 보호 부재를 포함할 수 있다.
상기 터치 스크린 패널은 정전용량 방식, 저항막 방식, 전자기 유도 방식 등 다양한 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다. 상기 광학 부재는 편광 부재와 위상차 보상부재를 포함할 수 있다. 상기 터치 스크린 패널과 상기 광학 부재는 하나의 구성으로 집적될 수 있다. 상기 편광 부재와 상기 위상차 보상부재는 상기 터치 스크린 패널의 베이스 기판을 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 터치 스크린 패널의 두께는 약 40 ㎛ 내지 약 60 ㎛ 일 수 있고, 상기 광학 부재의 두께는 약 70 ㎛ 내지 약 120 ㎛ 일 수 있다. 상기 터치 스크린 패널의 모듈러스는 약 2 GPa 내지 약 3 GPa 일 수 있고, 상기 광학 부재의 모듈러스는 약 4 GPa 내지 약 5 GPa 일 수 있다.
상기 윈도우 부재는 플렉서블한 플라스틱 필름이거나, 박형의 유리기판일 수 있다. 상기 윈도우 부재는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 윈도우 부재의 외면 상에는 코팅되어 형성된 기능성층이 배치될 수 있다. 상기 기능성층은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 반사방지 코팅층(Anti-Reflection Coating Layer), 눈부심 방지 코팅층(Anti-Glare Coating Layer), 및 하드 코팅층 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재의 두께는 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 일 수 있고, 윈도우 부재의 모듈러스는 약 3 GPa 내지 약 6 GPa 일 수 있다.
상기 보호 부재는 플렉서블한 플라스틱 필름일 수 있다. 상기 보호 부재는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 보호 부재의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 일 수 있고, 보호 부재의 모듈러스는 약 6 GPa 내지 약 7 GPa 일 수 있다.
본 실시예에 따른 표시장치는 밴딩될 때, 복수 개의 중립면들(NP10, NP20, NP30)이 정의된다. 상기 표시패널(DP), 상기 제1 외측 부재(OSM1), 및 상기 제2 외측 부재(OSM2)에는 중립면들(NP10, NP20, NP30)이 각각 정의된다. 상기 표시장치가 밴딩될 때, 응력의 차원에서 상기 제1 접착 부재(AM1)는 상기 표시패널(DP)과 상기 제1 외측 부재(OSM1)를 부분적으로 분리(partially decoupled) 시키고, 상기 제2 접착 부재(AM2)는 상기 표시패널(DP)과 상기 제2 외측 부재(OSM2)를 부분적으로 분리(partially decoupled) 시킨다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다. 도 8a 내지 도 8f에 도시된 표시장치들은 서로 다른 적층구조를 갖는다. 이하, 도 8a 내지 도 8f를 참조하여 표시장치들의 적층구조를 중심으로 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 표시장치는 표시패널(DP), 상기 표시패널(DP)의 비표시면(NDS) 상에 배치된 보호 부재(PF), 상기 표시패널(DP)의 표시면(DS) 상에 순차적으로 적층된 터치 스크린 패널(TSP), 광학 부재(LF), 및 윈도우 부재(WM)를 포함한다. 상기 윈도우 부재(WM)의 상면 상에는 기능성층(FC)이 배치된다.
상기 보호 부재(PF), 상기 표시패널(DP), 상기 터치 스크린 패널(TSP), 상기 광학 부재(LF), 및 상기 윈도우 부재(WM) 중 인접한 2개의 부재 사이에는 접착 부재(AM)가 각각 배치된다. 상기 접착 부재(AM)는 상기 인접한 2개의 부재를 결합시킨다.
상기 접착 부재(AM)는 상기 인접하는 2개의 부재들 각각의 모듈러스의 1/1000000 내지 1/1000의 모듈러스를 갖는다. 상기 표시장치가 밴딩될 때, 상기 2개의 부재들 각각에는 중립면이 정의된다. 상기 2개의 부재들은 각각의 두께에 대응하는 스트레인을 갖는다. 따라서, 상기 표시장치의 두께가 증가하더라도 상기 보호 부재(PF), 상기 표시패널(DP), 상기 터치 스크린 패널(TSP), 상기 광학 부재(LF), 및 상기 윈도우 부재(WM)는 변화의 폭이 좁은 각각의 스트레인을 갖는다.
도 8b에 도시된 표시장치는 도 8a에 도시된 표시장치로부터 상기 광학 부재(LF)가 생략될 수 있다. 도 8c에 도시된 표시장치는 도 8a에 도시된 표시장치로부터 상기 터치 스크린 패널(TSP)이 생략될 수 있다. 도 8d에 도시된 표시장치는 도 8a에 도시된 표시장치로부터 상기 보호 부재(PF)가 생략될 수 있다. 도 8e에 도시된 표시장치는 도 8a에 도시된 표시장치로부터 상기 광학 부재(LF)가 상기 터치 스크린 패널(TSP)에 집적될 수 있다. 도 8f에 도시된 표시장치는 도 8a에 도시된 표시장치로부터 상기 터치 스크린 패널(TSP)의 적층 위치가 변경될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DP: 플렉서블 표시패널 AM: 접착 부재
OSM: 외측 부재 PA: 밴딩축
DS: 표시면 NDS: 비표시면
NP, NP10, NP20: 중립면

Claims (20)

  1. 플렉서블 표시장치에 있어서,
    플렉서블 표시패널;
    상기 플렉서블 표시패널 상에 배치된 플렉서블 외측 부재; 및
    상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함하고,
    상기 플렉서블 표시장치가 밴딩될 때, 상기 접착 부재는 상기 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재를 부분적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 접착 부재의 모듈러스는 상기 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 외측 부재 각각의 모듈러스의 1/1000000 내지 1/1000인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시장치가 밴딩될 때, 상기 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 외측 부재에는 서로 다른 중립면들이 정의되고,
    상기 중립면들 각각은 압축 응력과 인장 응력이 실질적으로 동일한 면으로 정의되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 플렉서블 외측 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 표시면 상에 배치된 터치 스크린, 광학 부재, 및 윈도우 부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 플렉서블 외측 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 표시면에 마주하는 비표시면 상에 배치된 보호 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 접착 부재의 상기 모듈러스는 0.01 MPa 내지 1 MPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 -45℃ 내지 90℃에서 상기 모듈러스를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 실리콘 계열, 우레탄 계열, 및 아크릴 계열 중 어느 하나 이상을 포함하는 고분자, 가교제, 및 레진을 포함하는 감압 접착 시트인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시패널의 상기 모듈러스는 1 GPa 내지 10 GPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 플렉서블 외측 부재의 상기 모듈러스는 2 GPa 내지 7 GPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  11. 플렉서블 표시패널;
    상기 플렉서블 표시패널 상에 배치된 플렉서블 외측 부재; 및
    상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함하고,
    상기 접착 부재의 모듈러스는 0.01 MPa 내지 1 MPa 이고, 상기 플렉서블 표시패널의 모듈러스는 1 GPa 내지 10 GPa 이고, 상기 플렉서블 외측 부재의 모듈러스는 2 GPa 내지 7 GPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  12. 플렉서블 표시패널;
    상기 플렉서블 표시패널 상에 배치된 플렉서블 외측 부재들; 및
    상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재들 중 인접하는 2개의 외측 부재들 사이마다 배치된 접착 부재를 포함하고,
    상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재들이 동시에 밴딩될 때, 상기 접착 부재는 상기 플렉서블 표시패널과 상기 플렉서블 외측 부재들을 부분적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 접착 부재의 모듈러스는 상기 인접하는 2개의 외측 부재들 각각의 모듈러스의 1/1000000 내지 1/1000 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 플렉서블 외측 부재들은 상기 플렉서블 표시패널의 표시면 상에 배치된 터치 스크린 패널, 광학 부재, 및 윈도우 부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 플렉서블 외측 부재들은 상기 플렉서블 표시패널의 상기 표시면에 마주하는 비표시면 상에 배치된 보호 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 접착 부재의 상기 모듈러스는 0.01 MPa 내지 1 MPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 -45℃ 내지 90℃에서 상기 모듈러스를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 실리콘 계열, 우레탄 계열, 및 아크릴 계열 중 어느 하나 이상을 포함하는 고분자, 가교제, 및 레진을 포함하는 감압 접착 시트인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시패널의 상기 모듈러스는 1 GPa 내지 10 GPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 터치 스크린 패널, 상기 광학 부재, 및 상기 윈도우 부재 각각의 모듈러스는 2 GPa 내지 7 GPa 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
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