KR20200025036A

KR20200025036A - 폴더블 표시 장치

Info

Publication number: KR20200025036A
Application number: KR1020180101801A
Authority: KR
Inventors: 강신철; 서미연; 최석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2038-08-29
Also published as: KR102598810B1

Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 복수의 화소가 있는 표시 영역 및 표시영역의 주변에 있는 비표시 영역을 갖는 플렉서블 표시패널과 플렉서블 표시패널을 덮는 커버 부재를 포함하고, 커버 부재는 기반층, 하드 코팅층, 차폐층 및 상기 하드 코팅층과 플렉서블 표시패널 사이의 접착층을 포함하고, 차폐층은 비표시 영역에 위치하며, 표시 영역측으로 갈수록 두께가 감소할 수 있다. 이에 폴더블 표시 장치는 차폐층에 의한 단차를 개선할 수 있다.

Description

폴더블 표시 장치{FOLDABLE DISPLAY APPARATUS}

본 명세서는 폴더블 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단차 개선으로 인해 신뢰성이 향상된 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.

표시 장치는 영상 신호를 입력 받아 표시 영역에 영상을 표시 한다. 플렉서블(flexible) 표시 장치는 플렉서블 한 특성을 가지는 표시 장치를 의미한다. 플렉서블 표시 장치에는 특정 형상으로 휘어진 커브드(curved) 표시 장치, 특정 곡률 반경으로 말릴 수 있는 롤러블(rollable) 표시 장치, 특정 축으로 접을 수 있는 폴더블(foldable) 표시 장치 등이 있다.

플렉서블 표시 장치는 마이크로 엘이디 (micro light emitting diode; Micro LED), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED), 퀀텀닷 다이오드(quantum-dot light emitting diode; QLED) 등의 일렉트로루미네센스 소자를 적용한 표시 장치로 구현될 수 있다.

상기 플렉서블 표시 장치는, 플렉서블 표시 패널 및 플렉서블 표시 패널을 보호하는 커버 부재를 포함하여 구현될 수 있다. 이때 상기 커버 부재는 상대적으로 두꺼운(약 200μm) 커브드 강화 유리로 제작된다. 상기 커브드 강화 유리는, 베젤 영역에서 특정 곡률로 휘어질 수 있다. 또한 상기 커버 부재는 약 100μm 정도의 두께를 갖는 접착 부재를 통해 플렉서블 표시 장치에 고정되었다. 이러한 커브드 표시 장치는 최근에 개발 중인 폴더블 표시 장치에 비해서 굴곡 정도면에서 기술적 난이도가 낮았다.

본 발명의 발명자들은, 플렉서블 표시 장치들 중에서 특히 폴더블 표시 장치의 폴딩 특성에 대한 연구를 하였고, 플렉서블 표시 장치는 완전히 접히기 때문에 기존의 커브드 표시 장치보다 신뢰성을 달성하기가 상대적으로 더 어렵다는 사실을 인식하였다.

일 예로 본 발명의 발명자들은, 표시 장치의 표시 영역(active area)을 보호하기 위해서 커버 부재 부착 시, 폴더블 표시 패널의 폴딩 특성을 저하시키지 않는 박형 구조이면서도 폴더블 표시 장치의 평탄도를 보존할 수 있는 커버 부재가 필요하다는 사실을 인식하였다.

이에, 본 명세서는 보다 개선된 커버 부재를 채용한 폴더블 표시 장치를 제공하고자 한다. 본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 복수의 화소가 있는 표시영역 및 상기 표시영역의 주변에 있는 비표시영역을 갖는 플렉서블 표시패널, 상기 플렉서블 표시패널을 덮는 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재는 기반층, 하드 코팅층, 차광부재 및 상기 하드 코팅층과 상기 표시패널 사이의 접착층을 포함하고, 상기 차광부재는 상기 비표시영역에 위치하며, 표시 영역 측으로 갈수록 두께가 감소한다.

본 명세서의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 플렉서블 패널의 복수의 화소에 의해 정의된 표시 영역, 상기 표시 영역의 주변에 있는 비표시 영역, 상기 플렉서블 패널을 커버하는 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재는 상기 비표시 영역에 대응하는 위치에 있는 차폐층을 포함하며 상기 차폐층은 경사가 있어 상기 커버 부재의 표면의 요철을 감소시킨다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들은 차폐층에 의한 폴더블 표시 패널 및 커버 부재의 단차 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 커버 부재는, 비표시 영역에 배치되는 차폐층의 두께를 표시 영역쪽으로 갈수록 감소하는 경사가 있는 구조로 인해 차폐층에 의한 단차를 개선하여 신뢰성 및 평탄도 문제를 개선함과 동시에 기반층 및 하드 코팅층의 표면에 요철이 발생하지 않아 폴더블 표시 장치의 외관 품질을 향상시키는 장점이 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 개략적인 분해도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 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 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 개략적으로 설명하는 분해도이다.

상기 플렉서블 표시장치(100)는 가요성(flexibility)이 부여된 표시장치를 의미하는 것으로, 구부릴 수 있는(bendable) 표시장치, 말 수 있는(rollable) 표시장치, 늘릴 수 있는(stretchable) 표시장치, 접을 수 있는 (foldable) 표시장치 등과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 도 1의 예시와 같이, 상기 플렉서블 표시장치(100)는 표시 패널(110), 커버 부재(130) 등을 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(110)은, 적어도 하나의 표시 영역(active area)을 포함하고, 상기 표시 영역에는 픽셀(pixel)들의 어레이(array)가 형성된다. 하나 이상의 비표시 영역(inactive area)이 상기 표시 영역의 주위에 배치될 수 있다. 즉, 상기 비표시 영역은, 표시 영역의 하나 이상의 측면에 인접할 수 있다. 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역은, 상기 플렉서블 표시장치(100)를 탑재한 전자장치의 디자인에 적합한 형태(오각형, 육각형, 원형, 타원형 등)일 수 있다.

상기 표시 영역 내의 각 픽셀은 픽셀 회로와 연관될 수 있다. 상기 픽셀 회로는, 백플레인(backplane) 상의 하나 이상의 스위칭 트랜지스터 및 하나 이상의 구동 트랜지스터를 포함할 수 있다. 각 픽셀 회로는, 상기 비표시 영역에 위치한 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버와 같은 하나 이상의 구동 회로와 통신하기 위해, 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 구동 회로는, 상기 비표시 영역에 TFT(thin film transistor)로 구현될 수 있다. 이러한 구동 회로는 GIP(gate-in-panel)로 지칭될 수 있다. 또한, 데이터 드라이버 IC와 같은 몇몇 부품들은, 분리된 인쇄 회로 기판에 탑재되고, FPCB(flexible printed circuit board), COF(chip-on-film), TCP(tape-carrier-package) 등과 같은 회로 필름을 이용하여 상기 비표시 영역에 배치된 연결 인터페이스(패드/범프, 핀 등)와 결합될 수 있다.

상기 표시 패널(110)은 다양한 신호를 생성하거나 표시 영역내의 픽셀을 구동하기 위한 다양한 부가 요소들을 포함할 수 있다. 상기 부가 요소는 인버터 회로, 멀티플렉서, 정전기 방전 회로(electro static discharge) 등을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(110)은 픽셀 구동 이외의 기능과 연관된 부가 요소도 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉서블 표시장치(100)는 터치 감지 기능, 사용자 인증 기능(예: 지문 인식), 멀티 레벨 압력 감지 기능, 촉각 피드백(tactile feedback) 기능 등을 제공하는 부가 요소들을 포함할 수 있다. 상기 언급된 부가 요소들은 상기 비표시 영역 및/또는 상기 연결 인터페이스와 연결된 외부 회로에 위치할 수 있다.

상기 표시 패널(110)이 유기 발광 표시 패널인 경우, 표시 패널(110)은 유기 발광 소자를 보호하기 위한 봉지층을 포함할 수 있다. 봉지층은 외부의 습기, 산소, 충격 등으로부터 표시 패널(110)의 유기 발광 소자를 보호할 수 있다. 봉지층은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 무기물로 이루어지는 무기층과, 아크릴계 유기물 또는 에폭시계 유기물 등과 같은 유기물로 이루어지는 유기층이 교대 적층된 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 표시 패널(110)의 봉지층 상부에는 편광판이 추가적으로 배치될 수 있다. 편광판은 폴더블 표시 패널(110)로 입사하는 외부 광의 반사를 최소화하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 다만, 표시 패널(110)의 설계에 따라 편광판은 선택적으로 포함될 수 있으며, 생략될 수도 있다.

도 1을 참조하며, 표시 패널(110) 상에 커버 부재(130)가 배치된다. 커버 부재(130)는 표시 패널(110)의 표시 영역을 외부 충격으로부터 보호하고 스크래치(scratch) 등의 손상이 발생하는 것을 방지하며, 표시 패널(110)로부터 방출되는 빛을 투과시켜 표시패널(110)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.

커버 부재(130)는 사각 플레이트 형상일 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 오른쪽 가장자리가 만곡된 형상일 수 있다. 다만, 이제 제한되지 않고, 커버 부재(130)의 코너부가 곡선인 형상일 수도 있고, 왼쪽 가장자리가 만곡된 형상일 수도 있다.

도 1을 참조하면, 커버 부재(130)는 기반층(131), 접착층(132), 차폐층(133) 등을 포함할 수 있다. 상기 기반층(131)은 커버 부재(130)의 최상부에 배치된다. 기반층(131)은 유리(glass)로 이루어지는 기판일 수 있다. 기반층(131)이 유리로 이루어지는 경우, 강성(rigidity)을 가지므로, 커버 부재(130)는 외부의 충격 등으로부터 보다 용이하게 표시 패널(110)을 보호할 수 있다. 또한, 기반층(131)은 충분한 내충격성을 확보하기 위해, 예를 들어, 200μm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

기반층(131)의 하면에는 차폐층(133)이 배치된다. 차폐층(133)은 표시 패널(110)의 외곽과 중첩되어 배치되며 표시 패널(110)의 외곽에 배치된 구성요소가 외부에서 시인되는 것을 차단하는 구성 요소이다. 상기 차폐층(132)은 블랙 잉크(예: 카본 블랙으로 채워진 폴리머)와 같은 불투명한 마스크 층일 수 있다. 예를 들어, 차폐층(133)은 표시 패널(110)의 비표시 영역과 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 차폐층(133)은 비표시 영역이 사용자에게 시인되지 않도록 차광해야 하기 때문에 최소한의 두께가 요구되며, 예를 들어, 차폐층(133)은 8 내지 20μm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 접착층(132)은 상기 기반층(131) 또는 차폐층(133)과 상기 표시 패널(110)을 서로 접착시킨다. 접착층(132)은 압력, 광 또는 열에 의해 경화될 수 있는 투명 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 접착층(132)은 광학 투명 접착제(optically clear adhesive; OCA)로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

접착층(132)은 차폐층(133)에 의해 발생하는 단차를 제거하기 위해 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 차폐층(133)이 8 내지 20μm의 두께를 가질 경우, 접착층(132)은 100μm 정도의 두께를 가질 수 있다. 이에, 접착층(132)은 기반층(131) 하부에 배치된 차폐층(133)에 의해 발생하는 단차를 제거하여, 접착층(132)의 하면은 실질적으로 평평할 수 있다.

상기 플렉서블 표시장치(100)의 여러 부분들은 특정 굴곡선을 따라 구부러질 수 있다. 상기 굴곡선은 수평으로, 수직으로, 또는 대각선으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 플렉서블 표시장치(100)는, 요구되는 디자인에 기초하여, 수평, 수직, 대각선 방향의 조합으로 구부러질 수 있다. 일 예로, 도 1과 같이 상기 플렉서블 표시장치(100)의 하나 이상의 모서리(edge)는, 상기 굴곡선을 따라 중앙 부분에서 멀어지도록 구부러질 수 있다. 이때 상기 구부러진 부분은 이미지를 표시할 수 있는 표시 영역을 포함할 수도 있다. 즉, 표시 영역의 적어도 일부 픽셀이 상기 구부러진 부분에 포함될 수 있다.

이와 같이 표시장치가 구부러질 때, 상기 표시 패널과 커버 부재는 함께 구부러진다. 상기 표시 패널과 커버 부재가 더 얇을수록 더 용이하게 굽혀지지만, 상기 차폐층으로 인한 단차(높이 차)를 메우려면 접착층은 충분히 두꺼워야 한다. 달리 말하면, 두꺼운 접착층은, 굽힙성 측면에서는 불리하지만 평탄도를 향상시키는 장점이 있기 때문에 도 1과 같은 형태의 굴곡 각도가 크지 않은 플렉서블 표시장치의 커버 부재에 적용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치를 개략적으로 설명하는 단면도이다.

플렉서블 표시장치는 도 2와 같이 특정 부분(FA)이 완전히 접히는 표시장치(200)를 포함할 수 있다. 이와 같은 표시장치(200)를 폴더블 표시장치라 지칭하기도 한다. 도 2에 도시된 표시 패널(210) 및 커버 부재(230)의 기본적인 구성은 도 1의 표시 패널(110) 및 커버 부재(130)와 실질적으로 동일하다.

그러나, 도 2의 표시 패널(210) 및 커버 부재(230)는 도 1의 표시 패널(110) 및 커버 부재(130)보다 굴곡(접힘) 각도가 매우 크기 때문에, 도 1의 플렉서블 표시장치(100)에서는 고려하지 않았던 새로운 문제가 발생하기도 한다. 폴더블 표시장치(200)의 개발 과정에서, 본 발명의 발명자들은 기존의 커버 부재를 폴더블 표시장치에 적용할 때 다양한 문제가 발생될 수 있다는 사실을 인식하였는데, 대표적인 것이 커버 부재의 두께와 연관된 문제들이다.

먼저, 커버 부재(230)의 두께가 최소화 되어야, 접힘 특성이 향상될 수 있다. 실험 결과, 커버 부재(230)의 두께가 두꺼울 경우(예컨대 약 200μm), 폴더블 표시장치(200)를 접을 때 커버 부재(230) 및/또는 표시 패널(210)에 크랙(crack)이 관찰되었다. 이는, 커버 부재(230)의 두께가 두꺼울 경우, 커버 부재(230)와 체결된 표시 패널의 중립면(neutral plane)이 바뀌게 되고, 이에 표시 패널에 가해지는 인장 스트레스(tensile stress) 또는 압축 스트레스(compressive stress)가 달라짐에 기인하는 것으로 분석된다.

발명자들은 위와 같은 현상에 커버 부재(230)와 표시 패널(210)을 부착하는 접착층(232)의 두께가 중요한 요소로 작용함을 인지하였다.

먼저, 상기 접착층(232)을 두껍게 하면, 차폐층(233)으로 인한 단차를 보상하여, 커버 부재(230)의 평탄도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만, 두꺼운 접착층에 가해지는 스트레스에 의해서 접착층이 커버 부재 또는 표시 패널로부터 박리될 수도 있다는 양면성도 인지되었다.

예를 들어, 접착층(232)의 두께가 100μm 정도로 두꺼울 경우, 상기 접착층(232)에 가해지는 인장 스트레스 또는 압축 스트레스에 의해서 상기 접착층(232)에 박리 현상이 발생될 수 있다는 사실이 관찰되었다. 이와 같이 박리된 틈은 산소 및/또는 수분의 침투 경로가 될 수 있다.

반대로, 커버 부재(230) 및/또는 접착층(232)의 두께가 너무 얇으면, 폴더블 표시 장치의 평탄도(flatness)가 저하된다. 일반적으로 표시 패널(210)은 TFT 어레이, 전계 발광 다이오드, 봉지부 등이 적층된 구조를 갖는데, 적층된 구성 요소들의 두께 및/또는 패턴에 따라 다양한 단차(step)가 생긴다. 그런데, 폴딩 특성을 높이기 위해서 얇은 두께를 갖는 커버 부재(230) 및/또는 접착층(232)이 표시 패널(210)과 합착되면, 표시 패널(210)의 단차가 커버 부재(230)로 옮겨진다. 이와 같은 단차는 사용자에게 인식되어 제품 외관 품질이 저하되기도 한다.

한편, 접착층(232)의 두께가 너무 얇으면, 베젤 영역을 가리는 차폐층(233)의 두께에 의해 단차가 발생되기도 함이 인지되었다. 상기 차폐층(233)은 표시 영역 주변의 표시 패널의 베젤 영역(비표시 영역)이 사용자에게 시인되지 않도록 차광한다. 만약 차폐층(233)의 두께가 너무 얇으면 차광율이 저하되므로, 상기 차폐층(233)은 적정한 두께로 형성되어야 한다. 따라서 종래의 차폐층에 박형(약 10μm 내지 13μm)의 접착층이 적용되면, 도 2와 같이 베젤 영역에 단차가 보상되지 않는다. 이 또한 폴더블 표시 장치의 평탄도 저하 및 제품 외관 품질 저하의 원인이 된다. 더 나아가 접착층(232)의 두께가 충분하지 않으면 단차 부분에 기포가 발생될 수도 있고, 접힐 때 인가되는 힘에 의해서 접착층(232)과 차폐층(233)이 분리될 수도 있다.

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치를 개략적으로 설명하는 단면도이다. 도 3a에 도시된 폴더블 표시 장치(300A)는 도 2에 도시된 표시 장치와 비교하여 커버 부재(330A) 및 접착층(332A)이 상이하다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명을 생략한다.

도 3a를 참조하면, 커버 부재(330A)는 기반층(331A), 하드 코팅층(334A), 차폐층(333A) 및 접착층(332A)을 포함한다. 차폐층(333A)은 도 2를 참조하여 설명한 차폐층과 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.

기반층(331A)은 내충격성 및 광 투과성을 가짐과 동시에 우수한 폴딩 특성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기반층(331A)은 플라스틱 필름일 수 있다. 또한, 기반층(331A)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등과 같은 다양한 플라스틱 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 기반층(331A)은 충분한 폴딩 특성을 제공하기 위해, 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 기반층(331A)은 80μm 이하의 두께를 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

기반층(331A)의 하면을 덮도록 하드 코팅층(334A)이 배치되고, 하드 코팅층의 하부에 차폐층(333A)이 배치된다. 하드 코팅층(334A)은 기반층(331A)의 표면 경도를 향상시킬 수 있는 코팅 조성물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

하드 코팅층(334A)은 아크릴, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에테르, 올레핀, 폴리이미드, 실리콘 및 에폭시 중 적어도 하나의 계열의 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 하드 코팅층(334A)의 두께는 5 내지 20μm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 3a에서는 하드 코팅층(334A)이 기반층(331A) 하부에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 하드 코팅층(334A)은 기반층(331A)의 상부에도 배치될 수 있다.

표시 패널(310)과 하드 코팅층(334A) 사이에 접착층(332A)이 배치된다. 이에, 접착층(332A)은 차폐층(333A) 및 하드 코팅층(334A) 둘 모두와 접할 수 있다. 접착층(332A)이 접하는 구성요소를 제외하면 접착층(332A)은 도 2를 참조하여 설명한 접착층(232)과 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(300A)에서는 플라스틱과 같이 우수한 폴딩 특성을 갖고 얇은 두께를 갖는 기반층(331A)을 사용하고, 얇은 두께의 접착층(332A)을 사용하여, 폴더블 표시 장치(300A)의 두께가 감소되고 폴더블 표시 장치(300A)의 폴딩 특성이 개선될 수 있다.

다만, 도 3a에 도시된 바와 같이, 폴더블 표시 장치(300A)의 폴딩 특성을 개선시키기 위해 얇은 두께의 접착층(332A)을 사용하고 플라스틱과 같이 우수한 폴딩 특성을 갖고 얇은 두께를 갖는 기반층(331A)을 사용하는 경우, 차폐층(333A)에서 발생하는 단차를 보상하지 못할 수 있다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 차폐층(333A)의 경계에서 기반층(331A) 및 하드 코팅층(334A)에는 단차가 발생할 수 있고, 이와 같은 단차는 사용자에게 시인되어 폴더블 표시 장치(300A)의 외관 품질이 저하될 수 있다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3b에 도시된 폴더블 표시 장치(300B)는 도 3a에 도시된 폴더블 표시 장치(300B)와 비교하여 커버 부재(330B)의 차폐층(333B)과 접착층(332B)의 배치 위치가 변경되었다는 것을 제외하면 실질적으로 동일하다. 즉, 도 3b에 도시된 폴더블 표시 장치(300B)에서는 차폐층(333B)이 표시 패널(310B)과 접착층(332B) 사이에 배치되지만, 도 3a에 도시된 폴더블 표시 장치(300B)와 동일한 얇은 두께의 접착층(332B)을 사용하고 플라스틱과 같이 우수한 폴딩 특성을 갖고 얇은 두께를 갖는 기반층(331B)을 사용하는 경우, 차폐층(333B)에서 발생하는 단차를 보상하지 못할 수 있다. 즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 차폐층(333B)의 경계에서 기반층(331B) 및 하드 코팅층(334B)에는 단차가 발생할 수 있고, 이와 같은 단차는 사용자에게 시인되어 폴더블 표시 장치의 외관 품질이 저하될 수 있다.

이하에서는, 폴더블 표시 장치의 폴딩 특성을 향상시킴과 동시에, 차폐층에 의해 발생하는 단차를 보상할 수 있는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 표시 장치를 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 단면도이다.

먼저, 도 4를 참조하면, 새로운 구조가 포함된 폴더블 표시 장치(400)의 표시 패널(410)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

표시 영역(AA)은 폴더블 표시 패널(410)에서 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(AA)에는 복수의 서브 화소 및 복수의 서브 화소를 구동하기 위한 회로가 배치될 수 있다. 복수의 서브 화소는 표시 영역(AA)을 구성하는 최소 단위로, 복수의 서브 화소 각각에 표시 소자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소 각각에는 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자가 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 복수의 서브 화소를 구동하기 위한 회로에는 구동 소자 및 배선 등이 포함될 수 있다. 예를 들어, 회로는 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 게이트 배선, 데이터 배선 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)을 둘러싸는 것으로 정의될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)의 일부 영역으로부터 연장하는 것으로 정의될 수도 있다. 비표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)의 유기 발광 소자를 구동하기 위한 다양한 배선 및 회로 등이 배치된다. 예를 들어, 비표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소 및 회로로 신호를 전달하기 위한 링크 배선 또는 게이트 드라이버 IC, 데이터 드라이버 IC와 같은 구동 IC 등이 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

플렉서블 표시 패널(410)을 덮는 커버 부재(430)는 기반층(431), 하드 코팅층(434), 차폐층(433) 및 하드 코팅층(434)과 표시 패널(410) 사이에 접착층(432)이 배치된다.

기반층(431)은 내충격성 및 광 투과성을 가짐과 동시에 우수한 폴딩 특성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기반층(431)은 플라스틱 필름일 수 있다. 또한, 기반층(431)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등과 같은 다양한 플라스틱 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하드 코팅층(434)은 기반층(431)의 표면 경도를 향상시킬 수 있는 층으로 베이스 올리고머 또는 베이스 모노머 및 개시제를 포함할 수 있다. 여기서, 베이스 올리고머(oligomer) 또는 베이스 모노머(monomer)는 경화 공정을 통해 폴리머화되는 물질로, 아크릴계 또는 에폭시계 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 개시제는 광 개시제일 수 있고, 구체적으로 자외선 광 개시제일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 개시제는 경화 공정 후 원 상태로 잔류할 수 있는 금속 성분이 포함된 양이온 개시제일 수 있으며, 예를 들어, SbF6-, SiF6- 등과 같은 보레이트(borate) 계열 또는 Ph3S+ 이 양이온 개시제로 사용될 수 있다. 이러한 양이온 개시제는 경화 공정 후 금속 이온 성분 분석 등을 통해 사용 여부를 확인할 수 있다. 또한, 개시제는 경화 공정 후 경화 반응에 참여하여 베이스 올리고머 또는 베이스 모노머에 결합하는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 아민(amine)계 개시제 또는 이미다졸(imidazole)계 개시제일 수 있다. 이러한 경화 반응에 참여하는 개시제는 경화 공정 후 DSC 분석, FT-IR 분석, NMR 분석 등의 분석을 진행하여 사용 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 개시제의 조성비는 베이스 올리고머 또는 베이스 모노머 대비 1 내지 5 wt%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

차폐층(433)은 예를 들어, 비표시 영역(NA)에 대응하는 하드 코팅층(434)의 하면에 카본 블랙(carbon black) 조성물을 잉크젯 프린팅 또는 스크린 프린팅한 후, 자외선을 이용하여 경화하는 방식으로 형성될 수 있으며, 표시 영역(AA)으로 갈수록 두께가 감소할 있다. 상기와 같이 차폐층(433)의 두께가 표시 영역(AA)으로 갈수록 연속적 또는 점진적으로 줄어들어 경사가 있는 구조로 인해 차폐층(433)으로 인해 발생하는 단차는 완화될 수 있으며, 기반층(431) 및 하드 코팅층(434)의 표면에 도 3a 및 도 3b와 같은 요철이 최소화되어 폴더블 표시 장치(400)의 외관 품질이 향상될 수 있다.

접착층(433)은 차폐층(432)이 배치된 하드 코팅층(434)과 폴더블 표시 패널(410) 사이에 배치한다. 이때, 접착층(433)은 차폐층(432)을 덮으며 차폐층(432)이 있는 하드 코팅층(434)과는 접하지 않게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5에 도시된 폴더블 표시 장치(500)는 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(400)와 비교하여 차폐층(533)의 배치 위치가 변경되었다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 차폐층(533)은 표시패널(510)의 비표시 영역(NA)에 대응하는 위치에 배치된다. 표시 패널(510)이 유기 발광 표시 패널인 경우, 표시 패널(510)은 유기 발광 소자를 보호하기 위한 봉지층을 포함할 수 있다. 봉지층은 외부의 습기, 산소, 충격 등으로부터 폴더블 표시 패널(510)의 유기 발광 소자를 보호할 수 있다. 봉지층은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 무기물로 이루어지는 무기층과, 아크릴계 유기물 또는 에폭시계 유기물 등과 같은 유기물로 이루어지는 유기층이 교대 적층된 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 표시 패널(510)의 봉지층 상부에는 편광판이 추가적으로 배치될 수 있다. 편광판은 표시 패널(510)로 입사하는 외부 광의 반사를 최소화하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 다만, 표시 패널(510)의 설계에 따라 편광판은 선택적으로 포함될 수 있으며, 생략될 수도 있다.

표시 패널(510)의 상부에 편광판이 추가적으로 배치되는 경우, 차폐층(533)은 편광판과 접촉하며 접착층(532)은 차폐층(533)이 배치되지 않은 편광판의 표면과 차폐층(533)을 덮는다.

차폐층(533)은 예를 들어, 비표시 영역(NA)에 대응하는 하드 코팅층(534)의 하면에 카본 블랙(carbon black) 조성물을 잉크젯 프린팅 또는 스크린 프린팅한 후, 자외선을 이용하여 경화하는 방식으로 형성될 수 있으며, 표시 영역(AA)쪽으로 갈수록 두께가 감소할 있다. 차폐층(533)의 두께가 표시 영역(AA)쪽으로 갈수록 줄어들어 경사가 있는 구조로 인해 차폐층(533)으로 인해 발생하는 단차는 억제될 수 있으며, 기반층(531) 및 하드 코팅층(534)의 표면에 도 3a 및 도 3b와 같은 요철이 발생하지 않아 폴더블 표시 장치(500)의 외관 품질이 향상될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6에 도시된 폴더블 표시 장치(600)는 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(400)와 비교하여 차폐층(633)의 모양이 변경되었다는 것을 제외하면 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.

차폐층(633)은 예를 들어, 비표시 영역(NA)에 대응하는 하드 코팅층(634)의 하면에 카본 블랙(carbon black) 조성물을 잉크젯 프린팅 또는 스크린 프린팅한 후, 자외선을 이용하여 경화하는 방식으로 형성될 수 있으며, 표시 영역(AA)쪽으로 갈수록 두께가 감소할 수 있다. 도 4의 차폐층(433)이 표시 영역(AA)쪽으로 갈수록 두께가 연속적/점진적으로 줄어드는 반면에, 도 6의 차폐층(633)은 표시 영역(AA)쪽으로 갈수록 불연속적으로 줄어드는 계단형상일 수 있다. 상기와 같이 차폐층(633)의 두께가 표시 영역(AA)쪽으로 갈수록 줄어드는 계단형상의 구조로 인해 차폐층(633)으로 인해 발생하는 단차는 완화될 수 있으며, 기반층(631) 및 하드 코팅층(634)의 표면에 도 3a 및 도 3b와 같은 요철이 방지되어 폴더블 표시 장치(600)의 외관 품질이 향상될 수 있다.본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 복수의 화소가 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 있는 비표시 영역을 갖는 플렉서블 표시패널; 및 플렉서블 표시패널을 덮는 커버 부재를 포함하고, 커버 부재는 기반층, 하드 코팅층, 차폐층 및 하드 코팅층과 상기 플렉서블 표시패널 사이의 접착층을 포함하고; 차폐층은 비표시 영역에 위치하며, 표시 영역 측으로 갈수록 두께가 감소할 수 있다.

상기 플렉서블 표시패널은 전계 발광 표시패널을 포함할 수 있다.

실시예에 따른 표시장치는, 플렉서블 표시패널과 커버부재 사이에 편광판을 더 포함할 수 있다. 이때

상기 접착층은 차폐층이 있는 곳에서 하드 코팅층 또는 편광판과 접하지 않을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차폐층은 표시패널의 비표시 영역에 대응되는 위치에 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차폐층은 편광판과 접촉하며, 접착층으로 덮여있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 플렉서블 패널의 복수의 화소에 의해 정의된 표시 영역; 표시 영역의 주변에 있는 비표시 영역; 플렉서블 패널을 커버하는 커버 부재를 포함하고; 커버 부재는 비표시 영역에 대응하는 위치에 있는 차폐층을 포함하며; 차폐층은 커버 부재의 표면에 발생하는 요철이 최소화되도록 경사가 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 화소는 유기발광소자를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차폐층은 비표시 영역에서 표시영역으쪽으로 갈수록 두께가 감소할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 커버부재는 하드 코팅층과 접착층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차폐층은 하드 코팅층에 접촉되어 형성되며, 접착층은 차폐층을 덮을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 커버 부재와 플렉서블 패널 사이에 편광판을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차폐층은 편광판에 접촉되어 형성되며, 접착층은 차폐층을 덮을 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.

100, 200, 300A, 300B, 400, 500, 600 : 표시장치
110, 210, 310A, 310B, 410, 510, 610 : 폴더블 표시 패널
131, 231, 331A, 331B, 431, 531, 631 : 기반층
132, 232, 332A, 332B, 432, 532, 632 : 접착층
133, 233, 333A, 333B, 433, 533, 633 : 차폐층
334A, 334B, 434, 534, 634 : 하드 코팅층
FA : 폴딩 영역
NFA : 비폴딩 영역
AA : 표시 영역
NA : 비표시 영역

Claims

복수의 화소가 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 있는 비표시 영역을 갖는 플렉서블 표시패널; 및
상기 플렉서블 표시패널을 덮는 커버 부재를 포함하고,
상기 커버 부재는 기반층, 하드 코팅층, 차폐층 및 상기 하드 코팅층과 상기 플렉서블 표시패널 사이의 접착층을 포함하고;
상기 차폐층은 상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 표시 영역 측으로 갈수록 두께가 감소하는, 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널은 전계 발광 표시패널인, 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널과 상기 커버 부재 사이에 편광판을 더 포함하는, 플렉서블 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 접착층은 상기 차폐층이 있는 곳에서 상기 하드 코팅층 또는 상기 편광판과 접하지 않도록 구성된, 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 차폐층은 상기 플렉서블 표시패널의 상기 비표시 영역에 대응되는 위치에 있는, 플렉서블 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 차폐층은 상기 편광판과 접촉하며, 상기 접착층으로 덮여 있는, 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 차폐층은 두께가 불연속적으로 감소하는 계단형상인, 플렉서블 표시장치.
플렉서블 패널의 복수의 화소에 의해 정의된 표시 영역;
상기 표시 영역의 주변에 있는 비표시 영역; 및
상기 플렉서블 패널을 커버하는 커버 부재를 포함하고,
상기 커버 부재는 상기 비표시 영역에 대응하는 위치에 있는 차폐층을 포함하며;
상기 차폐층은 상기 커버 부재의 표면에 발생하는 요철이 최소화되도록 경사가 있는 플렉서블 표시장치.
제8 항에 있어서,
상기 복수의 화소는 유기발광소자를 포함하는, 플렉서블 표시장치.
제8 항에 있어서,
상기 차폐층은 상기 비표시 영역에서 상기 표시 영역 측으로 갈수록 두께가 감소하는, 플렉서블 표시장치.
제8 항에 있어서,
상기 커버 부재는 하드 코팅층과 접착층을 더 포함하는, 플렉서블 표시장치
제11 항에 있어서,
상기 차폐층은 상기 하드 코팅층에 접촉되어 형성되며,
상기 접착층은 상기 차폐층을 덮는, 플렉서블 표시장치.
제11 항에 있어서,
상기 커버 부재와 상기 플렉서블 패널 사이에 편광판을 더 포함하는, 플렉서블 표시장치.
제13 항에 있어서,
상기 차폐층은 상기 편광판에 접촉되어 형성되며,
상기 접착층은 상기 차폐층을 덮는, 플렉서블 표시장치.