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KR102363826B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR102363826B1
KR102363826B1 KR1020150018152A KR20150018152A KR102363826B1 KR 102363826 B1 KR102363826 B1 KR 102363826B1 KR 1020150018152 A KR1020150018152 A KR 1020150018152A KR 20150018152 A KR20150018152 A KR 20150018152A KR 102363826 B1 KR102363826 B1 KR 102363826B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 화상을 표시하는 표시 패널; 표시 패널 상부에 위치하는 터치 패널; 표시 패널과 터치 패널 사이에 배치되는 스페이서 층; 및 터치 패널 위에 부착되는 윈도우를 포함하며, 표시 패널과 상기 터치 패널이 서로 상대적으로 이동될 수 있다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉서블(flexible) 표시 장치에 관한 것이다.
최근에는 표시 장치 자체가 굽혀지거나(bending), 접히거나(folding), 말리는(rolling) 것이 가능한 플렉서블(flexible) 표시 장치가 활발히 개발되고 있다.
이러한 플렉서블 표시 장치는 접거나 두루마리 형태로 말 수 있어 휴대성을 극대화할 수 있으며, 다양한 분야에 활용될 수 있다.
플렉서블 표시 장치는 플렉서블 기판 상에 형성된 표시 소자를 포함하는데, 플렉서블 표시 장치에 사용될 수 있는 표시 소자들로는 유기 발광 표시(organic light emitting diode display) 소자, 액정 표시(liquid crystal display) 소자, 및 전기 영동 표시(electrophoretic display, EPD) 소자 등이 있다.
이러한 표시 소자들은 공통적으로 박막 트랜지스터를 포함한다.
따라서, 플렉서블 표시 장치를 형성하기 위해서는 플렉서블 기판이 여러 차례의 박막 공정들을 거치게 된다.
그리고, 박막 공정을 거친 플렉서블 기판은 봉지층으로 밀봉을 하게 된다.
이러한, 플렉서블 기판, 플렉서블 기판에 형성된 박막 트랜지스터 및 봉지층은 플렉서블 표시 장치의 표시 패널을 구성한다.
한편, 전술한 표시 패널과 함께, 입력 장치로 사용되는 터치 패널, 빛의 광축을 변환시키는 편관판 등 복수의 구성이 적층됨으로써 표시 장치가 이루어지는데, 이 때, 일반적으로 복수의 구성들을 부착하기 위하여 각 구성 사이에 점착 필름(adhesive film)이 사용될 수 있다.
그러나, 플렉서블 표시 장치는 표시 장치 자체가 굽혀지거나(bending), 말거나(rolling), 접히는(folding) 경우, 점착 필름이 응력을 받아서 떨어지는 문제가 발생된다.
특히, 표시 패널과 터치 패널 사이의 점착 필름에 의한 응력 때문에, 표시 패널의 봉지층이 탈막 또는 박리되는 현상이 유발될 수 있다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 표시 패널과 터치 패널 사이에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 화상을 표시하는 표시 패널; 상기 표시 패널 상부에 위치하는 터치 패널; 상기 표시 패널과 상기 터치 패널 사이에 배치되는 스페이서 층; 및 상기 터치 패널 위에 부착되는 윈도우를 포함하며, 상기 표시 패널과 상기 터치 패널이 서로 상대적으로 이동될 수 있는, 표시 장치가 제공된다.
이 때, 상기 스페이서 층은, 상기 표시 패널 상면에 부착되는 베이스 부재; 및 상기 베이스 부재 상에 돌출되도록 형성되어 단부가 상기 터치 패널을 지지하는 스페이서 부재를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 스페이서 부재는 복수 개가 소정 간격이 이격되어 배열될 수 있다.
이 때, 상기 복수 개의 스페이서 부재는 격자 형태로 배열될 수 있다.
한편, 상기 스페이서 층은, 상기 스페이서 부재와 상기 터치 패널 사이에 배치되어 상기 스페이서 부재를 상기 터치 패널에 접착시키는 접착 층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 부재 상에는 상기 터치 패널 방향으로 돌출된 가이드 돌기가 형성되고, 상기 터치 패널에는 상기 가이드 돌기에 대응되는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
이 때, 상기 베이스 부재, 상기 스페이서 부재 및 상기 가이드 돌기는 동일한 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 돌기는 상기 베이스 부재의 양 단부에 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다.
이 때, 상기 표시 장치는 상기 표시 장치의 일변에 평행한 축을 중심으로 굽혀질 수 있도록 형성되며, 상기 가이드 돌기는 상기 축과 수직한 방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다.
한편, 상기 스페이서 층은 유연한 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 스페이서 층은 투명한 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 표시 패널의 상면에는 편광판이 부착될 수 있다.
이 때, 상기 터치 패널과 상기 편광판 사이에 배치되어, 상기 터치 패널과 상기 편광판을 합착시키는 제 1 점착 필름; 및 상기 편광판과 상기 윈도우 사이에 배치되어, 상기 편광판과 상기 윈도우를 합착시키는 제 2 점착 필름을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널은 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 표시 장치에 따르면, 표시 패널과 터치 패널 사이에 스페이서 층을 포함함으로써, 표시 패널과 터치 패널 사이에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다.
또한, 표시 패널과 터치 패널 사이의 간격이 일정하게 유지되면서, 두 패널이 상대적으로 이동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 표시 패널의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시한 표시 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 스페이서 층을 상세히 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 스페이서 층의 다른 형태를 상세히 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 스페이서 층의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널과 터치 패널이 상대적으로 이동하는 모습을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 굽혀진 모습을 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8에서의 Ⅸ부분을 확대한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 장치가 굽혀질 때 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 패널 간 응력을 감소시킬 수 있는 표시 장치로서, 표시 패널(210), 스페이서 층(220), 터치 패널(230) 및 윈도우(270)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 패널(210)은 화상을 표시하는 구성 요소이다.
우선, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 구성하는 표시 패널(210)에 대해 설명하기로 한다. 하기 설명에서, 표시 패널은 도 1의 표시 패널(210)에 대응될 수 있다.
도 2 및 3을 참조하여 설명되는 표시 장치는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Device: OLED)에 관한 것이다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 이에 한정되지 않고, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel: PDP), 전계 효과 표시 장치(Field Effect Display: FED), 전기 영동 표시 장치(Electrophoretic Display Device) 등이 적용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 표시 패널의 한 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 도 1에 도시한 표시 패널의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 복수의 신호선(121, 171, 172)과 이들에 연결되어 있는 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 화소(PX)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 중 어느 하나일 수 있다.
신호선은 게이트 신호(또는 주사 신호)를 전달하는 주사 신호선(scanning signal line)(121), 데이터 신호를 전달하는 데이터선(data line)(171), 구동 전압을 전달하는 구동 전압선(driving voltage line)(172) 등을 포함한다. 주사 신호선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있는 것으로 도시되어 있으나, 행 방향 또는 열 방향으로 뻗거나 그물 모양으로 형성될 수 있다.
이 때, 한 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터(switching transistor)(T1) 및 구동 트랜지스터(driving transistor)(T2)를 포함하는 박막 트랜지스터, 유지 축전기(storage capacitor)(Cst) 및 유기 발광 소자(organic light emitting element)(LD)를 포함한다. 도면에 표시되지 않았으나, 하나의 화소(PX)는 유기 발광 소자에 제공되는 전류를 보상하기 위해 부가적으로 박막 트랜지스터 및 축전기를 더 포함할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T1)는 제어 단자(control terminal)(N1), 입력 단자(input terminal)(N2) 및 출력 단자(output terminal)(N3)를 가지는데, 제어 단자(N1)는 주사 신호선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자(N2)는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자(N3)는 구동 트랜지스터(T2)에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(T1)는 주사 신호선(121)으로부터 받은 주사 신호에 응답하여 데이터선(171)으로부터 받은 데이터 신호를 구동 트랜지스터(T2)에 전달한다.
그리고, 구동 트랜지스터(T2) 또한 제어 단자(N3), 입력 단자(N4) 및 출력 단자(N5)를 가지는데, 제어 단자(N3)는 스위칭 트랜지스터(T1)에 연결되어 있고, 입력 단자(N4)는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자(N5)는 유기 발광 소자(LD)에 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T2)는 제어 단자(N3)와 출력 단자(N5) 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를 흘린다.
이 때, 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(T2)의 제어 단자(N3)와 입력 단자(N4) 사이에 연결되어 있다. 이 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(T2)의 제어 단자(N3)에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 트랜지스터(T1)가 턴 오프(turn-off)된 뒤에도 이를 유지한다.
한편, 유기 발광 소자(LD)는 예를 들면 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)로서, 구동 트랜지스터(T2)의 출력 단자(N5)에 연결되어 있는 애노드(anode)와 공통 전압(Vss)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(T2)의 출력 전류(Id)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
유기 발광 소자(LD)는 적색, 녹색, 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 어느 하나 또는 하나 이상의 빛을 고유하게 내는 유기 물질을 포함할 수 있으며, 유기 발광 장치는 이들 색의 공간적인 합으로 원하는 영상을 표시한다.
스위칭 트랜지스터(T1) 및 구동 트랜지스터(T2)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)이지만, 이들 중 적어도 하나는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(T1, T2), 축전기(Cst) 및 유기 발광 소자(LD)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
하기에서는 유기 발광 표시 장치를 도 3에 도시된 단면도를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 기판(123)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예는 이에 한정되지 않고, 기판(123)은 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.
그리고, 기판(123) 위에는 기판 버퍼층(126)이 형성된다. 기판 버퍼층(126)은 불순 원소의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
이 때, 기판 버퍼층(126)은 상기 기능을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판 버퍼층(126)은 질화 규소(SiNx)막, 산화 규소(SiO2)막, 산질화 규소(SiOxNy)막 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 그러나, 기판 버퍼층(126)은 반드시 필요한 구성은 아니며, 기판(123)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
기판 버퍼층(126) 위에는 구동 반도체층(137)이 형성된다. 구동 반도체층(137)은 다결정 규소막으로 형성된다. 또한, 구동 반도체층(137)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135), 채널 영역(135)의 양 옆으로 도핑되어 형성된 소스 영역(134) 및 드레인 영역(136)을 포함한다. 이때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.
구동 반도체층(137) 위에는 질화 슈소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성된 게이트 절연막(127)이 형성된다. 게이트 절연막(127) 위에는 구동 게이트 전극(133)을 포함하는 게이트 배선이 형성된다. 그리고, 구동 게이트 전극(133)은 구동 반도체층(137)의 적어도 일부, 특히 채널 영역(135)와 중첩되도록 형성된다.
한편, 게이트 절연막(127) 상에는 구동 게이트 전극(133)을 덮는 층간 절연막(128)이 형성된다. 게이트 절연막(127)과 층간 절연막(128)에는 구동 반도체층(137)의 소스 영역(134) 및 드레인 영역(136)을 드러내는 컨택홀(128a)이 형성된다. 층간 절연막(128)은, 게이트 절연막(127)과 마찬가지로, 질화 슈소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 계열의 소재를 사용하여 만들어질 수 있다.
그리고, 층간 절연막(128) 위에는 구동 소스 전극(131) 및 구동 드레인 전극(132)을 포함하는 데이터 배선이 형성된다. 또한, 구동 소스 전극(131) 및 구동 드레인 전극(132)은 각각 층간 절연막(128) 및 게이트 절연막(127)에 형성된 컨택홀(128a)을 통해 구동 반도체층(137)의 소스 영역(134) 및 드레인 영역(136)과 연결된다.
이와 같이, 구동 반도체층(137), 구동 게이트 전극(133), 구동 소스 전극(131) 및 구동 드레인 전극(132)을 포함하여 구동 박막 트랜지스터(130)가 형성된다. 구동 박막 트랜지스터(130)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변경 가능하다.
그리고, 층간 절연막(128) 상에는 데이터 배선을 덮는 평탄화막(124)이 형성된다. 평판화막(124)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 또한, 평탄화막(124)은 드레인 전극(132)의 일부를 노출시키는 전극 비아홀(122a)을 갖는다.
평탄화막(124)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질 등으로 만들 수 있다.
여기에서, 본 발명에 따른 일 실시예는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 평탄화막(124)과 층간 절연막(128) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
이때, 평탄화막(124) 위에는 유기 발광 소자의 제 1 전극, 즉 화소 전극(160)이 형성된다. 즉, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들마다 각각 배치된 복수의 화소 전극(160)을 포함한다. 이때, 복수의 화소 전극(160)은 서로 이격 배치된다. 화소 전극(160)은 평탄화막(124)의 전극 비아홀(122a)을 통해 드레인 전극(132)과 연결된다.
또한, 평탄화막(124) 위에는 화소 전극(160)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(125)이 형성된다. 즉, 화소 정의막(125)은 각 화소마다 형성된 복수개의 개구부를 갖는다. 이때, 화소 정의막(125)에 의해 형성된 개구부마다 유기 발광층(170)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 화소 정의막(125)에 의해 각각의 유기 발광층이 형성되는 화소 영역이 정의될 수 있다.
이때, 화소 전극(160)은 화소 정의막(125)의 개구부에 대응하도록 배치된다. 그러나, 화소 전극(160)은 반드시 화소 정의막(125)의 개구부에만 배치되는 것은 아니며, 화소 전극(160)의 일부가 화소 정의막(125)과 중첩되도록 화소 정의막(125) 아래에 배치될 수 있다.
화소 정의막(125)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들 수 있다.
한편, 화소 전극(160) 위에는 유기 발광층(170)이 형성된다.
그리고, 유기 발광층(170) 상에는 제 2 전극, 즉 공통 전극(180)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 화소 전극(160), 유기 발광층(170) 및 공통 전극(180)을 포함하는 유기 발광 소자(LD)가 형성된다.
이때, 화소 전극(160) 및 공통 전극(180)은 각각 투명한 도전성 물질로 형성되거나 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 화소 전극(160) 및 공통 전극(180)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.
한편, 공통 전극(180) 위에는 공통 전극(180)을 덮어 보호하는 덮개막(190)이 유기막으로 형성될 수 있다.
그리고, 덮개막(190) 위에는 박막 봉지층(141)이 형성되어 있다. 박막 봉지층(141)은 기판(123)에 형성되어 있는 유기 발광 소자(LD)와 구동 회로부를 외부로부터 밀봉시켜 보호한다.
후술하겠지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이를 스페이서 층(220)을 통하여 부착함으로써, 표시 장치가 굽혀지거나 접히는 경우, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 접착력에 의한 응력에 의하여 박막 봉지층(141)이 박리되는 현상을 방지할 수 있는데, 이에 대해서는 해당 부분에서 다시 설명한다.
박막 봉지층(141)은 서로 하나씩 교대로 적층되는 봉지 유기막(141a, 141c)과 봉지 무기막(173, 121d)을 포함한다. 도 6에서는 일례로 2개의 봉지 유기막(141a, 141c)과 2개의 봉지 무기막(141b, 141d)이 하나씩 교대로 적층되어 박막 봉지층(141)을 구성하는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 1을 참조하면, 터치 패널(230) 위에는 편광판(250)이 배치된다. 도면 상에서는 편광판(250)이 터치 패널(230) 위에 배치된 경우를 도시하였지만 편광판(250)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니며, 편광판(250)은 표시 장치에 따라 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이에 배치될 수도 있다. 다만, 이하 설명에서는 터치 패널(230) 위에 편광판(250)이 배치된 경우를 예로써 설명한다.
편광판(250)는 표시 패널(210)을 거쳐 외부로 출사되는 빛의 광축을 변환시킨다. 일반적으로 편광판은 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 투명 보호필름이 적층된 구조로 되어 있다.
보다 상세히, 편광판(250)은 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alchol, 이하, PVA라 함)계 분자 사슬이 일정한 방향으로 배향되고, 요오드계 화합물 또는 이색성 편광 물질을 포함하는 구조를 갖는 편광자에, 보호 필름으로 트리아세틸셀룰로즈(TAC) 필름을 접착시킨 구조로 이루어진다. 이때 상기 편광자와 보호 필름은 일반적으로 폴리비닐알코올계 수용액으로 이루어진 수계 접착제에 의해 접착된다.
그러나, 편광판(250)은 이에 한정되지 않고, 다양한 구조의 편광판이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 패널(230)은 표시 패널(210)의 상부에 이격 배치되며, 외부의 터치 입력을 감지할 수 있다. 이 때, 터치 패널(230)은 정전용량 방식의 터치 패널이 적용될 수 있다. 그러나, 터치 패널(230)은 이에 한정되지 않고, 저항막 방식 또는 전기자기장형일 수 있다.
한편, 윈도우(270)는 터치 패널(230) 상에 배치될 수 있다. 윈도우(270)는 윈도우(270)의 하측에 위치하는 터치 패널(230) 및 표시 패널(210)를 보호하는 기능을 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 패널(230)과 편광판(250) 사이에는 제 1 점착 필름(240)이 배치될 수 있다.
또한, 편광판(250)과 윈도우(270) 사이에는 제 2 점착 필름(260)이 배치될 수 있다.
터치 패널(230)과 편광판(250) 사이에 위치된 제 1 점착 필름(240)은 터치 패널(230)과 편광판(250)을 합착시킬 수 있다.
또한, 편광판(250)과 윈도우(270) 사이에 위치된 제 2 점착 필름(260)은 편광판(250)과 윈도우(270)를 합착시킬 수 있다.
이 때, 점착 필름(240, 260)은 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), n-부틸아크릴레이트(n-BA), 메틸메타크릴레이트(MMA) 및 아크릴산(AAc) 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 즉, 점착 필름(240, 260)은 상기 아크릴계 성분을 혼합하여 형성될 수 있으나, 점착 필름(240, 260)의 성분이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이에는 스페이서 층(220)이 형성될 수 있다.
스페이서 층(220)은 표시 패널(210)과 터치 패널(230)을 결합시키는 구성으로, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격을 일정하게 유지시키면서, 표시 장치가 접히거나 굽혀질 때 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 간의 접착력에 의해 발생되는 응력을 저감시킬 수 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)은 서로 상대적으로 이동이 가능하게 구성될 수 있는데, 이하, 스페이서 층(220)의 구성을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 스페이서 층을 상세히 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 스페이서 층(220)은 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이에 배치되며, 베이스 부재(222), 스페이서 부재(224) 및 가이드 돌기(226)를 포함할 수 있다.
베이스 부재(222)는 표시 패널(210)의 상면에 부착되는 구성으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기물로 이루어질 수 있다.
이 때, 베이스 부재(222)는 유기물을 표시 패널(210)의 상면에 코팅하여 형성할 수 있으며, 박막 형태로 이루어질 수 있다.
이 때, 베이스 부재(222)를 이루는 유기물은 모노머(monomer)가 반응하여 이루어진 화합물 또는 폴리머(polymer) 일 수 있으며, 예를 들어 투명하고 유연한 플라스틱 필름으로 이루어질 수 있다.
그러나, 베이스 부재(222)의 성분과 형성 방식이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 재질과 방식으로 이루어질 수 있다.
스페이서 부재(224)는 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 구성으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 베이스 부재(222) 상에 돌출되도록 형성될 수 있다.
이 때, 도 4를 참조하면, 스페이서 부재(224)의 터치 패널(230) 측으로 돌출된 단부는 터치 패널(230)을 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서 부재(224)는 복수 개가 형성되며, 복수 개의 스페이서 부재(224)는 소정 간격이 이격되어 배열될 수 있다.
또한, 스페이서 부재(224)는 베이스 부재(222)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 베이스 부재(222)와 일체로 형성될 수 있다.
한편, 스페이서 층(220)은 표시 패널(210)과 터치 패널(230)을 서로 접착하는 역할을 수행할 수 있으므로, 터치 패널(230)을 지지하는 스페이서 부재(224)의 단부는 터치 패널(230)에 부착될 수 있다.
이 때, 스페이서 부재(224)의 단부는, 별도의 접착 수단 없이, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)을 서로 압착할 수 있는 표시 장치의 하우징(미도시)에 의하여 터치 패널(230)의 하면에 부착될 수 있다.
이 때, 스페이서 부재(224)의 단부가 열압착 방식으로 터치 패널(230)의 하면에 단단히 부착될 수 있다.
그러나, 스페이서 부재(224)가 터치 패널(230)에 부착되는 방식은 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 접착 수단을 통하여 스페이서 부재(224)와 터치 패널(230)이 접착될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 스페이서 층의 다른 형태를 상세히 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 스페이서 층(220)은 접착층(228)을 포함할 수 있다.
접착층(228)은 스페이서 부재(224)의 단부를 터치 패널(230)에 접착시키기 위한 구성으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서 부재(224)와 터치 패널(230)의 사이에 배치될 수 있다.
이 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 접착층(228)은 스페이서 부재(224)의 단면적과 동일한 면적으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 스페이서 층(220)은 표시 패널(210)과 터치 패널(230)을 서로 접착하는 접착 수단의 역할을 수행할 수 있다.
한편, 스페이서 층(220)은 전술한 스페이서 부재(224)에 의하여, 표시 장치가 굽혀지는 경우라도 항상 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 스페이서 층의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 복수 개의 스페이서 부재(224)는 베이스 부재(222) 상에 격자 형태로 배열될 수 있다.
즉, 복수 개의 스페이서 부재(224)는 균일한 간격으로 배열됨으로써, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격을 스페이서 층(220)의 모든 위치에서 일정하게 유지시킬 수 있다.
특히, 가요성(flexible) 표시 장치의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 표시 장치가 표시 장치의 일변에 평행한 축(300)을 중심으로 굽혀지는 때에도 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격을 스페이서 층(220)의 모든 위치에서 균일하게 유지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이는 스페이서 부재(224)의 단부에 의하여 서로 접착되어 있기 때문에, 즉, 전체 접착 면적이 작아지면서 접착 위치를 균일하게 분산되기 때문에, 표시 장치가 굽혀지는 경우에, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)의 면적 전체가 서로 접착되어 있는 것보다 두 패널 간의 접착력에 의한 응력을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치가 굽혀지는 경우에 표시 패널(210)과 터치 패널(230)이 서로 상대적으로 이동 가능하게 형성됨으로써, 두 패널 간의 접착력에 의한 응력을 최소화할 수 있다.
이를 위해, 스페이서 층(220)은 가이드 돌기(226)를 포함한다.
즉, 가이드 돌기 (226)는 표시 패널(210)과 터치 패널(230)이 서로 상대적으로 이동되도록 하는 구성이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 가이드 돌기(226)는 베이스 부재(222) 상에서 터치 패널(230) 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드 돌기(226)는 베이스 부재(222)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 베이스 부재(222)와 일체로 형성될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 터치 패널(230)에는 가이드 돌기(226)에 대응되는 가이드 홈(232)이 형성될 수 있다.
가이드 홈(232)은 가이드 돌기(226)에 대응되는 형상, 개수 및 배치를 가질 수 있으며, 터치 패널(230)의 하면에 형성될 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 가이드 돌기(226)는 베이스 부재(222)의 양 단부에 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드 돌기(226) 및 가이드 홈(232)은 표시 장치가 굽혀지는 중심 축(300)에 수직한 방향으로 배열될 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 표시 장치가 표시 장치의 단변에 평행한 축(300)을 중심으로 굽혀지도록 형성된 경우에, 가이드 돌기(226)와 가이드 홈(232)은 표시 장치의 장변에 평행하게 배열될 수 있다.
보다 상세히는, 2개의 가이드 돌기(226)가 표시 장치의 두 장변 측 외곽부에 각각 배치될 수 있다.
이러한 경우, 가이드 돌기(226)는 표시 장치의 표시 영역을 회피하여 배치될 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널과 터치 패널이 상대적으로 이동하는 모습을 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 표시 장치가 표시 장치의 단변에 평행한 축(300)을 중심으로 굽혀질 때, 표시 장치의 장변에 평행한 가이드 돌기(226)가 형성된 표시 패널 측과 가이드 돌기(226)에 대응되는 가이드 홈(232)이 형성된 터치 패널 측은 서로 상대적인 이동이 가능하다.
즉, 가이드 돌기(226)가 가이드 홈(232)을 따라 이동될 수 있으므로, 가이드돌기(226)에 수직한 축(300)을 중심으로 표시 장치가 굽혀질 때, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)이 서로 상대적으로 이동될 수 있다.
이에 따라, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 접착력, 예를 들어, 스페이서 층(220)의 접착층(228, 도 5 참조)에 의한 응력을 저감시킬 수 있다.
이해의 편의를 위해서 도면을 바꾸어 다시 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 굽혀진 모습을 도시한 단면도이고, 도 9는 도 8에서의 Ⅸ부분을 확대한 도면이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치의 일변과 평행한 축(300)을 중심으로 표시 장치가 굽혀진 경우, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)은 곡률 반경의 차이 때문에 패널 간에 길이 차이가 발생한다.
이러한 경우, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 접착력에 의한 응력이 발생되며, PSA(Pressure Sensitive Adhesive)와 같은 일반적인 접착 필름을 이용하여 표시 패널(210)과 터치 패널(230)을 접착할 경우, 접착 필름이 떨어지거나 패널에 적층되어 있는 박막이 박리되는 현상이 발생할 수 있다.
특히, 유기 발광 표시 장치의 경우, 표시 패널(210)의 박막 봉지층(141, 도 3 참조)이 탈막되는 문제가 유발될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)을 격자 구조로 배열되는 복수의 스페이서 부재(224)와 그 단부의 접착층(228)을 통하여 접착하며, 가이드 돌기(226)와 가이드 홈(232)을 형성하여 표시 패널(210)과 터치 패널(230)이 상대적으로 이동될 수 있도록 함으로써, 전술한 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)이 곡률 반경의 차이에 의하여 길이 차이가 발생하더라도, 서로 상대적인 이동이 가능하여 두 패널 사이의 접착력에 의한 응력을 저감시킬 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)은 전체 면이 서로 접합되는 것이 아니라, 서로 이격되어 배열되는 복수의 스페이서 부재(224)의 단부 만이 두 패널 사이를 접착하기 때문에, 접착력에 의한 응력을 분산시킬 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이에 배치되는 스페이서 층(220)을 유연한 재질로 형성함으로써, 표시 패널(210)과 터치 패널(230)이 서로 상대적인 이동이 있더라도, 두 패널 간의 접착 상태를 유지시킬 수 있다.
더불어, 동일한 두께로 균일하게 배열된 스페이서 부재(224)에 의하여 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이의 간격은 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 도 8에서는 표시 패널(210)을 안쪽, 터치 패널(230)을 바깥쪽으로 향하게 표시 장치를 굽힌 경우를 도시하였으나, 표시 장치의 굽힘 방향이 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 패널(210)을 바깥쪽, 터치 패널(230)을 안쪽으로 향하게 표시 장치를 굽힌 경우도 동일하게 적용됨은 물론이다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이에 스페이서 층(220)을 포함함으로써, 표시 패널과 터치 패널 사이에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다.
이 때, 스페이서 층(220)은 소정 간격 이격되어 균일하게 배열된 복수 개의스페이서 부재(224)를 이용하여 표시 패널(210)과 터치 패널(230) 사이를 지지함으로써, 두 패널 사이의 간격을 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 스페이서 부재(224)의 단부를 이용하여 두 패널을 접착함으로써, 두 패널 사이의 접착력에 의한 응력을 저감시킬 수 있다.
또한, 두 패널이 가이드 돌기(226)와 그에 대응되는 가이드 홈(232)에 의하여 서로 상대적인 이동이 가능함으로써, 표시 장치가 굽혀질 때 두 패널 사이의 접착력에 의한 응력을 최소화시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
210 표시 패널 220 스페이서 층
222 베이스 부재 224 스페이서 부재
226 가이드 돌기 228 접착 층
230 터치 패널 232 가이드 홈
240 제 1 점착 필름 250 편광판
260 제 2 점착 필름 270 윈도우

Claims (14)

  1. 화상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상부에 위치하는 터치 패널;
    상기 표시 패널과 상기 터치 패널 사이에 배치되는 스페이서 층; 및
    상기 터치 패널 위에 부착되는 윈도우를 포함하며,
    상기 표시 패널과 상기 터치 패널이 각각 독립적으로 서로 다른 곡률 반경을 갖도록 굽혀질 수 있는, 가요성 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서 층은,
    상기 표시 패널 상면에 부착되는 베이스 부재; 및
    상기 베이스 부재 상에 돌출되도록 형성되어 단부가 상기 터치 패널을 지지하는 스페이서 부재를 포함하는, 가요성 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서 부재는 복수 개가 소정 간격이 이격되어 배열되는, 가요성 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 개의 스페이서 부재는 격자 형태로 배열되는, 가요성 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서 층은,
    상기 스페이서 부재와 상기 터치 패널 사이에 배치되어 상기 스페이서 부재를 상기 터치 패널에 접착시키는 접착 층을 더 포함하는, 가요성 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 부재 상에는 상기 터치 패널 방향으로 돌출된 가이드 돌기가 형성되고,
    상기 터치 패널에는 상기 가이드 돌기에 대응되는 가이드 홈이 형성되는, 가요성 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스 부재, 상기 스페이서 부재 및 상기 가이드 돌기는 동일한 재질로 형성되는, 가요성 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는 상기 베이스 부재의 양 단부에 길게 연장된 형태로 형성되는, 가요성 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 표시 장치의 일변에 평행한 축을 중심으로 굽혀질 수 있도록 형성되며,
    상기 가이드 돌기는 상기 축과 수직한 방향으로 연장된 형태로 형성되는, 가요성 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서 층은 유연한 재질로 형성되는, 가요성 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서 층은 투명한 재질로 형성되는, 가요성 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상면에는 편광판이 부착되는, 가요성 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 터치 패널과 상기 편광판 사이에 배치되어, 상기 터치 패널과 상기 편광판을 합착시키는 제 1 점착 필름; 및
    상기 편광판과 상기 윈도우 사이에 배치되어, 상기 편광판과 상기 윈도우를 합착시키는 제 2 점착 필름을 더 포함하는, 가요성 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 유기 발광 소자를 포함하는, 가요성 표시 장치.
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