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KR102727809B1 - 폴더블 표시장치 - Google Patents

폴더블 표시장치 Download PDF

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KR102727809B1
KR102727809B1 KR1020190163880A KR20190163880A KR102727809B1 KR 102727809 B1 KR102727809 B1 KR 102727809B1 KR 1020190163880 A KR1020190163880 A KR 1020190163880A KR 20190163880 A KR20190163880 A KR 20190163880A KR 102727809 B1 KR102727809 B1 KR 102727809B1
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foldable display
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display panel
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 폴딩 영역 및 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 구비하는 표시 패널을 포함할 수 있다. 표시 패널의 하부에는 백플레이트가 배치되고 백플레이트의 하부에 배치되며, 폴딩 영역에 대응하는 부분에 개구 패턴이 구비된 제1 지지층을 포함할 수 있다. 제1 지지층의 하부에는 폴딩 영역에 대응하는 제1 부분 및 비폴딩 영역에 대응하는 제2 부분을 구비하며, 제1 부분의 모듈러스가 제2 부분의 모듈러스 보다 큰 충격흡수층이 배치될 수 있다.

Description

폴더블 표시장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 폴더블 표시장치에 관한 것으로, 특히 내충격성이 향상된 폴더블 표시장치에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판형 표시장치(flat display device)가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판형 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판형 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
한편, 이러한 평판형 표시장치는 제조 공정 중 발생하는 높은 열을 견딜 수 있도록 유리기판을 사용하므로 경량, 박형화 및 유연성을 부여하는데 한계가 있다.
따라서 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블(flexible) 표시장치가 차세대 평판형 표시장치로 급부상중이다.
플렉서블 표시장치는 유리가 아닌 플라스틱 박막 트랜지스터 기판을 활용하여 내구성이 높은 언브레이커블(unbreakable), 깨지지 않으면서도 구부릴 수 있는 밴더블(bendable), 둘둘 말 수 있는 롤러블(rollable), 접을 수 있는 폴더블(foldable) 등으로 구분될 수 있는데, 이러한 플렉서블 표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다.
특히 최근에는 초박형, 경량화 및 소형화와 함께 대면적화를 구현하기 위해, 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하는 폴더블 표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
폴더블 표시장치는 모바일폰, 울트라 모바일 피씨(ultra mobile PC), 전자책, 전자신문과 같은 모바일 장치뿐만 아니라, TV, 모니터 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.
이러한 폴더블 표시장치는 크게 화상을 구현하기 위한 표시 패널과, 표시 패널의 하부에 위치하여 표시 패널을 지지하는 백플레이트(back plate) 그리고 표시 패널을 보호하기 위해 표시 패널의 전방에 위치하는 커버윈도우(cover window)를 포함한다.
한편, 폴더블 표시장치는 접힘과 펼침이 가능해야 하므로, 표시 패널을 비롯한 백플레이트와 커버윈도우 모두 매우 얇은 필름형태로 이루어지는데, 얇은 필름형태는 외부로부터 전달되는 충격을 대부분 수직으로 전달하게 된다.
즉, 커버윈도우 또는 백플레이트로 외부로부터 충격이 가해질 경우 커버윈도우와 백플레이트는 얇은 필름형태로 이루어짐에 따라, 외부로부터 가해지는 충격은 그대로 커버윈도우와 백플레이트 사이에 위치하는 표시 패널에 그대로 전달된다.
이는 결국 표시 패널의 손상을 발생시켜, 표시 패널의 표시품질을 저하시키게 된다. 상술한 바와 같이 공통 전원 라인의 저항을 감소시키기 위해 다양한 구조가 연구/적용되고 있다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 내충격성이 향상된 폴더블 표시장치를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
이를 통해, 표시품질이 저하되는 것을 방지하는 것을 제 2 목적으로 한다.
본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 폴딩 영역 및 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 구비하는 표시 패널을 포함할 수 있다. 표시 패널의 하부에는 백플레이트가 배치되고 백플레이트의 하부에는, 폴딩 영역에 대응하는 부분에 개구 패턴이 구비된 제1 지지층이 마련될 수 있다. 제1 지지층의 하부에는 폴딩 영역에 대응하는 제1 부분 및 비폴딩 영역에 대응하는 제2 부분을 가지며, 제1 부분의 모듈러스가 제2 부분의 모듈러스 보다 큰 충격흡수층이 배치될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 표시 패널의 폴딩 영역에 대응하는 충격흡수층의 제1 부분을 모듈러스가 높은 물질로 형성하여 폴딩 영역에 점충격이 가해지더라도 점충격을 면충격으로 변환하여 점충격에 의해 표시 패널이나 터치 패널의 파손을 보다 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. 이를 통해 폴더블 표시장치의 내충격 특성이 개선되는 효과가 있다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 폴더블 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 볼드롭 테스트 결과를 도시하는 사진이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 개략적으로 도시한 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 들면, '~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 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2는 도 1의 표시 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 폴더블 표시장치(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 표시 패널(110)과, 터치센서(미도시)를 이루는 터치 패널(120), 표시 패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(cover window : 130), 표시 패널(110)을 지지하는 백플레이트(back plate : 140), 백플레이트(140) 하부에는 개구 패턴(161)이 있는 제1 지지층(160)이 배치되며 백플레이트(140)와 제1 지지층(160)의 사이에 있는 제2 지지층(150)을 포함한다.
이때, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 표시 패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 백플레이트(140), 제1 지지층(160) 및 제2 지지층(150)이 표시 패널(110)의 배면으로 위치하며, 표시 패널(110)의 전방으로는 커버윈도우(130)가 위치한다.
그리고, 표시 패널(110)과 커버윈도우(130) 사이로 터치 패널(120)이 위치한다. 각 구성요소들은 접착제(180a, 180b, 190a, 190b)를 통해 밀착 및 부착된다.
여기서, 표시 패널(110)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있는데, 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블(flexible) 표시장치의 대표주자인 OLED를 사용하는 것이 바람직하다.
OLED는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다.
그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 OLED로 이루어지는 표시 패널(110)은 구동 박막 트랜지스터(102)와 발광 소자(103)가 형성된 기판(101)이 봉지부(105g)에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
여기서, 도 2를 참조하여 OLED로 이루어지는 표시 패널(110, 이하 OLED패널이라 함)에 대해 자세히 살펴보도록 한다.
도 2를 참조하면, 기판(101)은 상부에 배치되는 폴더블 표시장치(100)의 구성요소들을 지지 및 보호하는 역할을 한다.
최근에는 플라스틱과 같은 플렉서블 특성을 가지는 연성의 물질로 플렉서블 기판(101)을 사용할 수 있다.
플렉서블 기판(101)은 폴리에스터계 고분자, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 및 이들의 공중합체로 이루어진 군 중 하나를 포함하는 필름 형태일 수 있다.
예를 들어, 플렉서블 기판(101)으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리실란(polysilane), 폴리실록산(polysiloxane), 폴리실라잔(polysilazane), 폴리카르보실란(polycarbosilane), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate), 폴리메틸아크릴레이트(polymethylacrylate), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate), 폴리에틸아크릴레이트(polyethylacrylate), 폴리에틸메타크릴레이트(polyethylmetacrylate), 사이클릭 올레핀 코폴리머(COC), 사이클릭 올레핀 폴리머(COP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스타이렌(PS), 폴리아세탈(POM), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에스테르설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 퍼플루오로알킬 고분자(PFA), 스타이렌아크릴나이트릴코폴리머(SAN) 및 이들의 조합 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
플렉서블 기판(101) 위에 버퍼층이 더 배치될 수 있다. 버퍼층은 플렉서블 기판(101)을 통해서 외부의 수분이나 다른 불순물의 침투를 방지하며, 플렉서블 기판(101)의 표면을 평탄화할 수 있다. 버퍼층은 반드시 필요한 구성은 아니며, 플렉서블 기판(101) 위에 배치되는 박막 트랜지스터(102)의 종류에 따라 삭제될 수도 있다.
박막 트랜지스터(102)는 플렉서블 기판(101) 위에 배치되며, 게이트 전극(102a), 소스 전극(102d), 드레인 전극(102c) 및 반도체층(102b)을 포함할 수 있다.
이때, 반도체층(102b)은 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)으로 구성할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 다결정 실리콘은 비정질 실리콘보다 우수한 이동도(mobility)를 가져 에너지 소비 전력이 낮고 신뢰성이 우수하여, 화소 내에서 구동 박막 트랜지스터에 적용할 수 있다.
반도체층(102b)은 산화물(oxide) 반도체로 구성할 수 있다. 산화물 반도체는 이동도와 균일도가 우수한 특성을 갖고 있다. 산화물 반도체는 4원계 금속 산화물인 인듐 주석 갈륨 아연 산화물(InSnGaZnO) 계 재료, 3원계 금속 산화물인 인듐 갈륨 아연 산화물(InGaZnO) 계 재료, 인듐 주석 아연 산화물(InSnZnO) 계 재료, 주석 갈륨 아연 산화물(SnGaZnO) 계 재료, 알루미늄 갈륨 아연 산화물(AlGaZnO) 계 재료, 인듐 알루미늄 아연 산화물(InAlZnO) 계 재료, 주석 알루미늄 아연 산화물(SnAlZnO) 계 재료, 2원계 금속 산화물인 인듐 아연 산화물(InZnO) 계 재료, 주석 아연 산화물(SnZnO) 계 재료, 알루미늄 아연 산화물(AlZnO) 계 재료, 아연 마그네슘 산화물(ZnMgO) 계 재료, 주석 마그네슘 산화물(SnMgO) 계 재료, 인듐 마그네슘 산화물(InMgO) 계 재료, 인듐 갈륨 산화물(InGaO) 계 재료, 인듐 산화물(InO) 계 재료, 주석 산화물(SnO) 계 재료, 아연 산화물(ZnO) 계 재료 등으로 구성할 수 있으며, 각각의 원소의 조성 비율은 제한되지 않는다.
반도체층(102b)은 p형 또는 n형의 불순물을 포함하는 소스 영역(source region), 드레인 영역(drain region) 및 소스 영역 및 드레인 영역 사이에 채널 영역(channel region)을 포함할 수 있고, 채널 영역과 인접한 소스 영역 및 드레인 영역 사이에는 저농도 도핑 영역을 더 포함할 수도 있다.
소스 영역 및 드레인 영역은 불순물이 고농도로 도핑된 영역으로, 박막 트랜지스터(102)의 소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c)이 각각 접속될 수 있다.
불순물 이온은 p형 불순물 또는 n형 불순물을 이용할 수 있는데, p형 불순물은 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga) 및 인듐(In) 중 하나일 수 있고, n형 불순물은 인(P), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 등에서 하나일 수 있다.
반도체층(102b)은 NMOS 또는 PMOS의 박막 트랜지스터 구조에 따라, 채널 영역은 n형 불순물 또는 p형 불순물로 도핑될 수 있으며, 본 명세서의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)에 포함된 박막 트랜지스터는 NMOS 또는 PMOS의 박막 트랜지스터가 적용 가능하다.
제1 절연층(105a)은 실리콘산화물(SiOx) 또는 실리콘질화물(SiNx)의 단일층 또는 이들의 다중 층으로 구성된 절연층이며, 반도체층(102b)에 흐르는 전류가 게이트 전극(102a)으로 흘러가지 않도록 배치될 수 있다. 그리고, 실리콘산화물은 금속보다는 연성이 떨어지지만, 실리콘질화물에 비해서는 연성이 우수하며 그 특성에 따라서 단일층 또는 복수 층으로 형성할 수 있다.
게이트 전극(102a)은 게이트 라인을 통해 외부에서 전달되는 전기 신호에 기초하여 박막 트랜지스터(102)를 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off) 하는 스위치(switch) 역할을 하며, 도전성 금속인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 및 네오디뮴(Nd) 등이나, 이에 대한 합금으로 단일층 또는 다중 층으로 구성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c)은 데이터 라인과 연결되며, 외부에서 전달되는 전기 신호가 박막 트랜지스터(102)에서 발광 소자(103)로 전달되도록 할 수 있다. 소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c)은 도전성 금속인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 및 네오디뮴(Nd) 등의 금속 재료나 이에 대한 합금으로 단일층 또는 다중 층으로 구성할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
게이트 전극(102a)과 소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c)을 서로 절연시키기 위해서 실리콘산화물(SiOx) 또는 실리콘질화물(SiNx)의 단일층이나 다중 층으로 구성된 제2 절연층(105b)을 게이트 전극(102a)과 소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c) 사이에 배치할 수 있다.
박막 트랜지스터(102) 위에 실리콘산화물(SiOx), 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연층으로 구성된 패시베이션층을 더 배치할 수도 있다.
패시베이션층은, 패시베이션층의 상하에 배치되는 구성요소들 사이의 불필요한 전기적 연결을 막고 외부로부터의 오염이나 손상 등을 막는 역할을 할 수 있으며, 박막 트랜지스터(102) 및 발광 소자(103)의 구성 및 특성에 따라서 생략할 수도 있다.
박막 트랜지스터(102)는 박막 트랜지스터(102)를 구성하는 구성요소들의 위치에 따라 인버티드 스태거드(inverted staggered) 구조와 코플래너(coplanar) 구조로 분류될 수 있다. 예를 들어, 인버티드 스태거드 구조의 박막 트랜지스터는 반도체층을 기준으로 게이트 전극이 소스 전극 및 드레인 전극의 반대 편에 위치할 수 있다. 도 2에서와 같이, 코플래너 구조의 박막 트랜지스터(102)는 반도체층(102b)을 기준으로 게이트 전극(102a)이 소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c)과 같은 편에 위치할 수 있다.
도 2에서는 코플래너 구조의 박막 트랜지스터(102)가 도시되었으나, 본 명세서의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)는 인버티드 스태거드 구조의 박막 트랜지스터를 포함할 수도 있다.
설명의 편의를 위해, 폴더블 표시장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터 중에서 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였으며, 스위칭 박막 트랜지스터, 커패시터 등도 폴더블 표시장치(100)에 포함될 수 있다.
그리고, 스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터 신호가 인가되면, 데이터 라인으로부터의 신호를 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극으로 전달한다. 구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 전달받은 신호에 의해 전원 배선을 통해 전달되는 전류를 애노드(103a)로 전달할 수 있고, 애노드(103a)로 전달되는 전류에 의해 발광을 제어할 수 있다.
박막 트랜지스터(102)를 보호하고 박막 트랜지스터(102)로 인해 발생되는 단차를 완화시키며, 박막 트랜지스터(102)와 게이트 라인 및 데이터 라인, 발광 소자(103)들 사이에 발생되는 기생정전용량(parasitic capacitance)을 감소시키기 위해서 박막 트랜지스터(102) 위에 평탄화층(105c, 105d)을 배치할 수 있다.
평탄화층(105c, 105d)은 아크릴계 수지(acrylic resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylene resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)는 순차적으로 적층된 제1 평탄화층(105c) 및 제2 평탄화층(105d)을 포함할 수 있다. 즉, 박막 트랜지스터(102) 위에 제1 평탄화층(105c)이 배치되고, 제1 평탄화층(105c) 위에 제2 평탄화층(105d)이 배치될 수 있다.
제1 평탄화층(105c) 위에는 버퍼층이 배치될 수도 있다. 버퍼층은 제1 평탄화층(105c) 위에 배치되는 구성요소를 보호하기 위해 실리콘산화물(SiOx)의 다중 층으로 구성될 수 있으며, 박막 트랜지스터(102) 및 발광 소자(103)의 구성 및 특성에 따라서 생략할 수도 있다.
제1 평탄화층(105c)에 형성되는 컨택 홀(contact hole)을 통해서 중간 전극(104)이 박막 트랜지스터(102)와 연결될 수 있다. 중간 전극(104)은 박막 트랜지스터(102)와 연결되도록 적층 되어 데이터 라인도 복층 구조로 형성될 수 있다.
데이터 라인은 소스 전극(102d) 및 드레인 전극(102c)과 동일한 물질로 이루어지는 하부 층과 중간 전극(104)과 동일한 물질로 이루어지는 상부 층이 연결되는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 데이터 라인은 두 개의 층이 서로 병렬 연결된 구조로 데이터 라인이 구현될 수 있으며, 이 경우 데이터 라인의 배선 저항이 감소될 수 있다.
한편, 제1 평탄화층(105c) 및 중간 전극(104) 위에 실리콘산화물(SiOx), 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연층으로 구성된 패시베이션층이 더 배치될 수도 있다. 패시베이션층은 구성요소들 사이의 불필요한 전기적 연결을 막고 외부로부터 오염이나 손상 등을 막는 역할을 할 수 있으며, 박막 트랜지스터(102) 및 발광 소자(103)의 구성 및 특성에 따라서 생략될 수도 있다.
제2 평탄화층(105d) 위에 배치되는 발광 소자(103)는 애노드(103a), 발광부(103b) 및 캐소드(103c)를 포함할 수 있다.
애노드(103a)는 제2 평탄화층(105d) 위에 배치될 수 있다.
애노드(103a)는 발광부(103b)에 정공을 공급하는 역할을 하는 전극으로, 제2 평탄화층(105d)에 있는 컨택 홀을 통해 중간 전극(104)과 연결되어 박막 트랜지스터(102)와 전기적으로 연결될 수 있다.
애노드(103a)는 투명 도전성 물질인 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide; IZO) 등으로 구성할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
폴더블 표시장치(100)가 캐소드(103c)가 배치된 상부로 광을 발광하는 탑 에미션(top emission)일 경우, 발광된 광이 애노드(103a)에서 반사되어 보다 원활하게 캐소드(103c)가 배치된 상부 방향으로 방출될 수 있도록, 반사층을 더 포함할 수 있다.
애노드(103a)는 투명 도전성 물질로 구성된 투명 도전층과 반사층이 차례로 적층된 2층 구조이거나, 투명 도전층, 반사층 및 투명 도전층이 차례로 적층된 3층 구조일 수 있으며, 반사층은 은(Ag) 또는 은을 포함하는 합금일 수 있다.
애노드(103a) 및 제2 평탄화층(105d) 위에 배치되는 뱅크(105e)는 실제로 광을 발광하는 영역을 구획하여 서브 화소를 정의할 수 있다. 애노드(103a) 위에 포토레지스트(photoresist)를 형성한 후에 사진식각공정(photolithography)에 의해 뱅크(105e)를 형성할 수 있다. 포토레지스트는 광의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화되는 감광성 수지를 말하며, 포토레지스트를 노광 및 현상하여 특정 패턴이 얻어질 수 있다. 포토레지스트는 포지티브형 포토레지스트(positive photoresist)와 네거티브형 포토레지스트(negative photoresist)로 분류될 수 있다. 포지티브형 포토레지스트는 노광으로 노광부의 현상액에 대한 용해성이 증가되는 포토레지스트를 말하며, 포지티브형 포토레지스트를 현상하면 노광부가 제거된 패턴이 얻어진다. 네거티브형 포토레지스트는 노광으로 노광부의 현상액에 대한 용해성이 크게 저하되는 포토레지스트를 말하며, 네거티브형 포토레지스트를 현상하면 비노광부가 제거된 패턴이 얻어 진다.
발광 소자(103)의 발광부(103b)를 형성하기 위해서 증착마스크인 FMM(Fine Metal Mask)을 사용할 수 있다.
그리고, 뱅크(105e) 위에 배치되는 증착마스크와 접촉하여 발생될 수 있는 손상을 방지하고, 뱅크(105e)와 증착마스크 사이에 일정한 거리를 유지하기 위해서, 뱅크(105e) 상부에 투명 유기물인 폴리이미드, 포토아크릴 및 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나로 구성되는 스페이서(spacer; 105f)를 배치할 수도 있다.
애노드(103a)와 캐소드(103c) 사이에는 발광부(103b)가 배치될 수 있다.
발광부(103b)는 광을 발광하는 역할을 하며, 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 발광층, 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL), 전자주입층(Electron Injection Layer; EIL) 중 적어도 하나의 층을 포함할 수 있고, 폴더블 표시장치(100)의 구조나 특성에 따라서 일부 구성요소는 생략될 수도 있다. 여기서, 발광층은 전계발광층 및 무기발광층을 적용하는 것도 가능하다.
정공 주입층은 애노드(103a) 위에 배치하여 정공의 주입이 원활하게 하는 역할을 한다.
정공 수송층은 정공 주입층 위에 배치하여 발광층으로 원활하게 정공을 전달하는 역할을 한다.
발광층은 정공수송층 위에 배치되며 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함하여 특정 색의 광을 발광할 수 있다. 그리고, 발광물질은 인광물질 또는 형광물질을 이용하여 형성할 수 있다.
전자 수송층 위에 전자 주입층이 더 배치될 수 있다. 전자 주입층은 캐소드(103c)로부터 전자의 주입을 원활하게 하는 유기층으로, 폴더블 표시장치(100)의 구조와 특성에 따라서 생략될 수 있다.
한편, 발광층과 인접한 위치에 정공 또는 전자의 흐름을 저지하는 전자 저지층(electron blocking layer) 또는 정공 저지층(hole blocking layer)을 더 배치하여 전자가 발광층에 주입될 때 발광층에서 이동하여 인접한 정공 수송층으로 통과하거나 정공이 발광층에 주입될 때 발광층에서 이동하여 인접한 전자 수송층으로 통과하는 현상을 방지하여 발광효율을 향상시킬 수 있다.
캐소드(103c)는 발광부(103b) 위에 배치되어, 발광부(103b)로 전자를 공급하는 역할을 한다. 캐소드(103c)는 전자를 공급하여야 하므로 일 함수가 낮은 도전성 물질인 마그네슘(Mg), 은-마그네슘(Ag:Mg) 등과 같은 금속 물질로 구성할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
폴더블 표시장치(100)가 탑 에미션 방식인 경우, 캐소드(103c)는 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide; ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide; ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide; TO) 계열의 투명 도전성 산화물일 수 있다.
발광 소자(103) 위에는 폴더블 표시장치(100)의 구성요소인 박막 트랜지스터(102) 및 발광 소자(103)가 외부에서 유입되는 수분, 산소 또는 불순물들로 인해서 산화 또는 손상되는 것을 방지하기 위한 봉지부(105g)를 배치할 수 있으며, 복수의 봉지층, 이물보상층 및 복수의 배리어 필름(barrier film)이 적층 되어 형성할 수 있다.
봉지층은 박막 트랜지스터(102) 및 발광 소자(103)의 상부 전면에 배치될 수 있고, 무기물인 질화실리콘(SiNx) 또는 산화알루미늄(AlyOz) 중 하나로 구성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 봉지층 위에 배치되는 이물보상층 위에는 봉지층이 더 배치될 수도 있다.
이물보상층은 봉지층 위에 배치되며, 유기물인 실리콘옥시카본(SiOCz), 아크릴(acryl) 또는 에폭시(epoxy) 계열의 레진(resin)을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 공정 중에 발생될 수 있는 이물이나 파티클(particle)에 의해서 발생된 크랙(crack)에 의해 불량이 발생할 때 이물보상층에 의해서 굴곡 및 이물이 덮이면서 보상할 수 있다.
봉지층 및 이물보상층 위에 배리어 필름을 배치하여 폴더블 표시장치(100)가 외부에서의 산소 및 수분의 침투를 지연시킬 수 있다. 배리어 필름은 투광성 및 양면 접착성을 띠는 필름 형태로 구성되며, 올레핀(olefin) 계열, 아크릴(acrylic) 계열 및 실리콘(silicon) 계열 중 어느 하나의 절연재료로 구성될 수 있으며, 또는 COP(Cyclolefin Polymer), COC(Cyclolefin Copolymer) 및 PC(Polycarbonate) 중 어느 하나의 재료로 구성된 배리어 필름을 더 적층 할 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 도시하는 단면도이다.
도 3의 일부 구성요소는 도 1에서 설명된 구성요소와 실질적으로 동일, 유사하며 이에 대한 설명은 생략한다.
표시 패널(210)의 배면에는 차례로 백플레이트(240), 제2 지지층(250) 및 제1 지지층(250) 및 충격흡수층(270)이 배치되며, 표시 패널(210)의 전방으로는 커버윈도우(230)가 위치한다. 그리고, 표시 패널(210)과 커버윈도우(230) 사이로 터치 패널(220)이 위치한다.
백플레이트(240)는 표시 패널(210)의 기판(111)이 너무 얇기 때문에, 표시 패널(210)을 지지하고자 표시 패널(210)의 배면으로 부착되는데, 스테인레스 스틸(SUS)과 같은 금속 물질 또는 폴리메닐메타아크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜 (polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirlebutadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 같은 고분자로 이루어질 수 있다.
제1 지지층(260)은 플레이트 바텀(plate bottom)이라 지칭하기도 한다. 제1 지지층(260)은 폴더블 표시장치(200)의 폴딩 영역(FA)에 대응하는 부분에 개구 패턴(261)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FA)에 형성된 개구 패턴(261)에 의해 탄성 변형 구간이 증가하여 복원이 가능하게 된다. 또한 개구 패턴(261)은 스프링으로 작용하여 탄성복원 에너지가 증가됨으로써 복원 시간을 줄일 수 있다. 따라서 폴더블 표시장치(200)의 폴딩 특성이 향상될 수 있다. 그리고 제1 지지층(260)은 세트(set)에서 기인되는 전사를 방지하는 역할을 할 수 있다. 제1 지지층(260)은 스테인레스 스틸(SUS)와 같은 금속 물질로 이루어지는데 이에 제한되지 않으며, 폴리메닐메타아크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜 (polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirlebutadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 같은 고분자로 이루어질 수 있다.
제2 지지층(250)은 플레이트 탑(plate top)이라 지칭하기도 한다. 제2 지지층(250)은 백플레이트(240)와 제1 지지층(260) 사이에 배치되며, 표시 패널(210)의 강성을 강화시킬 수 있다. 또한, 제2 지지층(250)의 개구 패턴(261)이 표시 패널을 통해 시인되는 현상을 방지하는 기능을 할 수 있다. 제2 지지층(250)은 철(Fe), 철에 크롬(Cr) 및 니켈(Ni) 등의 다른 금속이 포함된 스테인레스 스틸(SUS), 알루미늄(Al) 계열 또는 마그네슘(Mg)과 같은 금속 물질로 이루어지는데 이에 제한되지 않으며, 폴리메닐메타아크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜 (polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirlebutadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 같은 고분자로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴더블 표시장치는 접힘과 펼침이 가능해야 하므로, 표시 패널을 비롯한 백플레이트와 커버윈도우 모두 매우 얇은 필름형태로 이루어지는데, 얇은 필름형태는 외부로부터 전달되는 충격을 대부분 수직으로 전달하게 된다.
일예로 외부로부터 커버윈도우로 충격이 전달되면 커버윈도우로 전달된 충격은 커버윈도우의 하부에 위치하는 터치 패널이나 표시 패널로 전달되게 되는 것이다.
따라서, 터치 패널의 터치센서의 전극들이나 표시 패널의 소자들의 파손을 야기하게 된다. 이에 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위해 폴더블 표시장치의 새로운 구조를 고안하였다.
제1 지지층(260)의 하부에는 충격흡수층(270)이 배치될 수 있다. 충격흡수층(270)은 외부로부터 가해지는 충격이 터치 패널이나 표시 패널(210)로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 충격흡수층(270)은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, 아크릴(Acryl) 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체, 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체, 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU)으로 이루어질 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
여기서, 충격흡수층(270)은 100um 내지 1000um의 두께를 갖는데, 충격흡수층(270)이 100um 미만의 두께를 가질 경우 충격흡수력이 미미하며, 충격흡수층(270)이 1000um 초과의 두께를 가질 경우 폴더블 표시장치에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
하지만 발명자들은 상술한 구조에서 취약점을 발견하였다. 도 4는 도 3의 폴더블 표시장치의 볼드롭(ball drop) 테스트 결과를 도시하는 사진이다. 도 4를 참조하면, 표시 패널(210)의 폴딩 영역(FA)이 점충격으로 인해 손상된 것을 알 수 있다. 충격이 국소부위에 가해지는 점충격은 전면에 가해지는 면충격 대비 표시 패널에 더 강한 데미지(damage)를 인가할 수 있다.
외부에서 점충격이 가해졌을 때 개구 패턴이 없는 제1 지지층의 비폴딩 영역에서는 점충격이 면충격으로 변환되어 충격을 잘 흡수할 수 있다, 그러나 제1 지지층의 폴딩 영역은 폴딩 특성 향상을 위해 개구 패턴이 있기 때문에 폴딩 영역 상부에 점충격이 인가될 경우 면충격으로 변환되지 못해 표시 패널 또는 터치 패널에 손상이 발생하게 된다. 이에, 발명자들은 이와 같은 문제를 인식하고 충격흡수층의 새로운 구조를 고안하였다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시장치(300)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시장치(300)는 표시 패널(310)을 포함할 수 있다. 표시 패널(310)은 폴딩 영역(FA) 및 폴딩 영역(FA)의 양측의 비폴딩 영역(NFA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(310)의 하부에는 백플레이트(340)가 배치된다. 백플레이트(340)의 하부에는 폴딩 영역(FA)에 대응하는 부분에 개구 패턴(361)이 구비된 제1 지지층(360)이 배치될 수 있다. 제1 지지층(360)의 하부에 충격흡수층(370)이 배치되는데 충격흡수층(370)은 폴딩 영역(FA)에 대응하는 제1 부분(370-1) 및 비폴딩 영역(NFA)에 대응하는 제2 부분(370-2)을 구비하며, 제1 부분(370-1)의 모듈러스(modulus)가 제2 부분(370-2)의 모듈러스보다 큰 재질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 부분(370-1)은 제2 부분(370-2)보다 탄성계수가 더 큰 물질로 구성될 수 있다.
제1 부분(370-1)은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, 아크릴(Acryl) 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체, 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체, 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
제1 부분(370-1)은 1MPa 내지 30MPa의 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 제1 부분(370-1)은 100um 내지 1000um의 두께를 갖는데, 제1 부분(370-1)이 100um 미만의 두께를 가질 경우 충격흡수력이 미미하며, 제1 부분(370-1)이 1000um 초과의 두께를 가질 경우 폴더블 표시장치(300)에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
제2 부분(370-2)은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, 아크릴(Acryl) 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체, 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체, 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
제2 부분(370-2)은 10KPa 내지 1000KPa의 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 제2 부분(370-2)은 100um 내지 1000um의 두께를 갖는데, 제2 부분(370-2)이 100um 미만의 두께를 가질 경우 충격흡수력이 미미하며, 제1 부분(370-1)이 1000um 초과의 두께를 가질 경우 폴더블 표시장치(300)에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
제1 지지층
충격흡수층		 개구 패턴 有 개구 패턴 無
없음 2.5cm 2.5cm
4MPa 12.5cm 2.5cm
10MPa 10cm 2.5cm
10KPa 2.5cm 15cm
20KPa 2.5cm 15cm
위의 [표 1]은 충격흡수층(370)의 모듈러스 및 제1 지지층(350)의 개구 패턴 유/무에 따라 표시 패널에 파손이 발생하는 시점의 높이를 표시한 볼드롭 테스트(ball-drop test) 결과를 나타낸 표이다. 위의 [표 1]을 참조하면, 개구 패턴(361)이 있는 제1 부분(370-1)을 높은 모듈러스(4MPa 또는 10MPa)를 적용한 경우, 볼(ball)을 떨어뜨릴 경우 표시 패널(310)의 파손이 발생하는 높이는 10cm이상임을 알 수 있다. 하지만, 낮은 모듈러스(10KPa 또는 20KPa)를 적용한 경우, 볼(ball)을 2.5cm 높이에서 떨어뜨릴 때 표시 패널(310)의 파손이 발생하는 것을 알 수 있다. 반면에 개구 패턴(361)이 없는 제2 부분(370-2)에 높은 모듈러스(4MPa 또는 10MPa)를 적용한 경우, 볼(ball)을 2.5cm 높이에서 떨어뜨릴 때 표시 패널(310)의 파손이 발생한다. 그러나 낮은 모듈러스(10KPa 또는 20KPa)를 적용한 경우, 볼(ball)을 15cm 높이에서 떨어뜨릴 때 표시 패널(310)의 파손이 발생하는 것을 알 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치(300)는 폴딩 영역(FA)에 대응하는 충격흡수층(370)의 제1 부분(370-1)의 모듈러스는 비교적 큰 값(1~30MPa)을 가지며 비폴딩 영역(NFA)에 대응하는 제2 부분(370-2)의 모듈러스는 제1 부분(370-1)의 모듈러스보다 작은 값(10~1000KPa)을 갖는 충격흡수층(370)을 배치시킴으로써, 일반적인 폴더블 표시장치에 비해 외부로부터 충격이 가해지더라도 충격이 일부 완화되어 터치 패널(320)이나 표시 패널(310)의 내충격 특성을 향상시킬 수 있다.
백플레이트(340)와 제1 지지층(360) 사이에 제2 지지층(350)을 더 포함할 수 있다. 제2 지지층(350)은 표시 패널(310)의 강성을 강화시킬 수 있다. 또한, 제2 지지층(350)의 개구 패턴(361)이 표시 패널(310)을 통해 시인되는 현상을 방지하는 기능을 할 수 있다.
제2 지지층(250)은 철(Fe), 철에 크롬(Cr) 및 니켈(Ni) 등의 다른 금속이 포함된 스테인레스 스틸(SUS), 알루미늄(Al) 계열 또는 마그네슘(Mg)과 같은 금속 물질로 이루어지는데 이에 제한되지 않으며, 폴리메닐메타아크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜 (polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirlebutadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 같은 고분자로 이루어질 수 있다.
한편, 지금까지의 설명에서는 폴더블 표시장치(300)에 있어서, 화상이 구현되는 표시 패널(310)의 상부로 터치 패널(320)이 위치함을 설명 및 도시하였으나, 터치 패널(320)은 삭제 가능하다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시장치(300)는 표시 패널(310)을 포함할 수 있다. 표시 패널(310)은 폴딩 영역(FA) 및 폴딩 영역(FA)의 양측의 비폴딩 영역(NFA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(310)의 하부에는 폴딩 영역(FA)에 대응하는 부분에 개구 패턴(361)이 구비된 제1 지지층(350)이 배치될 수 있다. 제1 지지층(350)의 하부에 충격흡수층(370)이 배치되는데 충격흡수층(370)은 폴딩 영역(FA)에 대응하는 제1 부분(370-1) 및 비폴딩 영역(NFA)에 대응하는 제2 부분(370-2)을 구비할 수 있다. 충격흡수층(370)은 폴딩 영역(FA)에 가해지는 점충격에 의해 발생하는 표시 패널(310)의 손상을 감소시키도록 제1 부분(370-1)이 제2 부분(370-2)보다 모듈러스가 큰 값을 가질 수 있다.
제1 부분(370-1)은 표시 패널(310)의 폴딩 영역(FA)에 가해진 점충격을 면충격으로 변환시켜 폴딩 영역(FA)의 형태변형을 방지할 수 있다. 제2 부분(370-2)은 대응하는 제1 지지층(350)에는 개구 패턴(361)이 형성되지 않는다. 그러므로 제1 지지층(350)은 외부에서 가해지는 점충격을 면충격으로 변환시킬 수 있다. 하지만 제1 부분(370-1)에 대응하는 제1 지지층(350)에는 폴딩 특성을 향상시키기 위한 개구 패턴(361)이 형성되어 있기 때문에 개구 패턴(361)으로 인해 점충격을 면충격으로 변환시킬 수 없다. 이에, 개구 패턴(361)에 대응하는 제1 부분(370-1)은 점충격을 면충격으로 변환시키기 위해 높은 모듈러스 값을 가진다. 즉, 제1 부분(370-1)은 제2 부분(370-2)보다 탄성계수가 더 큰 물질로 구성될 수 있다.
제1 부분(370-1)은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, 아크릴(Acryl) 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체, 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
제1 부분(370-1)은 1~30MPa 의 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 제1 부분(370-1)은 100 ~ 1000um의 두께를 갖는데, 제1 부분(370-1)이 100um 이하의 두께를 가질 경우 충격흡수력이 미미하며, 제1 부분(370-1)이 1000um 이상의 두께를 가질 경우 폴더블 표시장치(100)에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
제2 부분(370-2)은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, Acryl 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체, 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
제2 부분(370-2)은 10~1000KPa의 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 제2 부분(370-2)은 100 ~ 1000um의 두께를 갖는데, 제2 부분(370-2)이 100um 이하의 두께를 가질 경우 충격흡수력이 미미하며, 제1 부분(370-1)이 1000um 이상의 두께를 가질 경우 폴더블 표시장치(100)에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
이와 같은 본 명세서의 일 예에 따른 폴더블 표시장치(300)는 표시 패널(310)의 폴딩 영역(FA)에 대응하는 충격흡수층(370)의 제1 부분(370-1)을 모듈러스가 높은 물질로 형성하여 폴딩 영역(FA)에 점충격이 가해지더라도 점충격을 면충격으로 변환하여 점충격에 의해 표시 패널(310)이나 터치 패널(320)의 파손을 보다 효율적으로 방지할 수 있으며 이를 통해 폴더블 표시장치(300)의 내충격 특성을 개선할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 그 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 당업자에 의해 기술적으로 다양하게 연동 및 구동될 수 있으며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시되거나 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다. 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.
110, 210, 310: 표시 패널
120, 220, 320: 터치 패널
130, 230, 330: 커버윈도우
140, 240, 340: 백플레이트
150, 250, 350: 제2 지지층
160, 260, 360: 제1 지지층
161, 261, 361: 개구 패턴
270, 370: 충격흡수층
FA: 폴딩 영역
NFA: 비폴딩 영역

Claims (18)

  1. 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치되는 백 플레이트;
    상기 백 플레이트의 하부에 배치되며 상기 폴딩 영역에 대응하는 부분에 개구 패턴이 구비된 제1 지지층; 및
    상기 제1 지지층의 하부에 배치되는 충격흡수층;을 포함하며,
    상기 충격흡수층은 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 부분 및 상기 비폴딩 영역에 대응하는 제2 부분을 구비하며, 상기 제1 부분의 모듈러스가 상기 제2 부분의 모듈러스 보다 큰 폴더블 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 탄성계수가 큰 물질로 구성되는 폴더블 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, 아크릴(Acryl) 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체, 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체 및 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 폴더블 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 100~1000um의 두께를 가지며, 1~30MPa의 모듈러스(modulus)를 갖는 폴더블 표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 100~1000um의 두께를 가지며, 10~1000KPa의 모듈러스(modulus)를 갖는 폴더블 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 백 플레이트와 상기 제1 지지층의 사이에 제2 지지층을 더 포함하는 폴더블 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 지지층은 철(Fe), 금속이 포함된 스테인레스 스틸(Stainless steel), 알루미늄(Al) 계열 또는 마그네슘(Mg) 중 어느 하나로 이루어지는 폴더블 표시장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 개구 패턴은 상기 폴딩 영역의 폴딩 스트레스를 완화시켜 표시 패널의 손상을 방지하는 폴더블 표시장치.
  9. 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치되며 상기 폴딩 영역에 대응하는 부분에 개구 패턴이 구비된 제1 지지층; 및
    상기 제1 지지층의 하부에 배치되고, 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 부분 및 상기 비폴딩 영역에 대응하는 제2 부분을 구비하는 충격흡수층;을 포함하고,
    상기 폴딩 영역에 가해지는 점충격에 의해 발생하는 표시 패널의 손상을 감소시키도록 상기 제1 부분의 모듈러스가 상기 제2 부분의 모듈러스 보다 큰 폴더블 표시장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 표시 패널의 상기 폴딩 영역에 가해진 점충격을 면충격으로 변환시켜 상기 폴딩 영역의 형태변형을 방지하는 폴더블 표시장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 대응되는 제1 지지층에 의해 점충격을 전달받지 않는 폴더블 표시장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 탄성계수가 큰 물질로 구성되는 폴더블 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 실리콘(Silicone), 실리콘 발포체, 아크릴(Acryl) 발포체, 폴리프로필렌(Polypropylene) 발포체, 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리우레탄 발포체 및 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 폴더블 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 100~1000um의 두께를 가지며, 1~30MPa의 모듈러스(modulus)를 갖는 폴더블 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 100~1000um의 두께를 가지며, 10~1000KPa의 모듈러스(modulus)를 갖는 폴더블 표시장치.
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 제1 지지층의 사이에 제2 지지층을 더 포함하는 폴더블 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 지지층은 철(Fe), 금속이 포함된 스테인레스 스틸(Stainless steel), 알루미늄(Al) 계열 또는 마그네슘(Mg) 중 어느 하나로 이루어지는 폴더블 표시장치.
  18. 제9 항에 있어서,
    상기 개구 패턴은 상기 폴딩 영역의 폴딩 스트레스를 완화시켜 표시 패널의 손상을 방지하는 폴더블 표시장치.
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