KR101960389B1 - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본원의 일 실시예는 플렉서블 표시장치에 있어서, 연성재료로 마련되는 기판; 상기 기판 상에 복수의 화소영역과 대응하여 형성되는 복수의 발광구조물을 포함하는 소자층; 및 상기 소자층 상에 상기 복수의 발광구조물을 덮도록 형성되는 보호층을 포함하는 플렉서블 표시장치를 제공한다. 여기서, 상기 기판, 상기 소자층 및 상기 보호층 중 어느 하나의 단면은 휘어진 상태(bending state)에서 응력이 0이 되는 중립축(neutral axis)이며, 상기 중립축이 임의의 휨 반경으로 휘어진 경우, 상기 소자층은, 상기 중립축의 휨 반경, 및 상기 소자층의 상면에 대응한 제 1 축과 상기 중립축 사이의 이격거리에 기초하는 제 1 변형률로 변형되고, 상기 보호층은, 상기 중립축의 휨 반경, 및 상기 보호층의 상면에 대응한 제 2 축과 상기 중립축 사이의 이격거리에 기초하는 제 2 변형률로 변형된다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본원은 수명 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라, 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에, 여러가지 다양한 평판표시장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저소비전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이 같은 평판표시장치의 대표적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다. 이와 같은 평판표시장치들은 공통적으로, 영상을 구현하기 위한 평판표시패널을 필수적으로 포함한다. 평판표시패널은 고유의 발광물질 또는 편광물질을 사이에 둔 한 쌍의 기판이 대면합착된 구조이다.
최근 들어, 평판표시장치는 플라스틱(plastic)과 같이 연성재료의 기판(flexible substrate)을 포함하여, 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블 표시장치(flexible display device)로 구현될 수 있다.
이러한 플렉서블 표시장치는 유연성이 없는 기존의 표시장치보다 폭넓게 적용될 수 있으므로, 플렉서블 표시장치를 상용화하기 위한 연구 및 개발이 계속되고 있다.
한편, 플렉서블 표시장치는 하중에 의해 쉽게 휘어지는 특성을 가지므로, 형태를 용이하게 변경할 수 있다. 이러한 형태 변형 또는 반복되는 형태 변형으로 인해, 플렉서블 표시장치 내의 박막에 스트레스가 가중되어, 박막이 파괴될 수 있다. 이에, 플렉서블 표시장치의 수명 및 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
본원은 형태 변형에 의한 스트레스를 고려하여 박막을 설계함으로써, 수명 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 플렉서블 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본원의 일 예는 플렉서블 표시장치에 있어서, 연성재료로 마련되는 기판; 상기 기판 상에 복수의 화소영역과 대응하여 형성되는 복수의 발광구조물을 포함하는 소자층; 및 상기 소자층 상에 상기 복수의 발광구조물을 덮도록 형성되는 보호층을 포함하는 플렉서블 표시장치를 제공한다. 여기서, 상기 기판, 상기 소자층 및 상기 보호층 중 어느 하나의 단면은 휘어진 상태(bending state)에서 응력이 0이 되는 중립축(neutral axis)이며, 상기 중립축이 임의의 휨 반경으로 휘어진 경우, 상기 소자층은, 상기 중립축의 휨 반경, 및 상기 소자층의 상면에 대응한 제 1 축과 상기 중립축 사이의 이격거리에 기초하는 제 1 변형률로 변형되고, 상기 보호층은, 상기 중립축의 휨 반경, 및 상기 보호층의 상면에 대응한 제 2 축과 상기 중립축 사이의 이격거리에 기초하는 제 2 변형률로 변형된다.
그리고, 상기 중립축이 기설정된 기준 반경 이상의 휨 반경으로 휘어지는 경우, 상기 제 1 변형률이 상기 소자층을 파괴시키는 제 1 임계 변형률 미만이 되도록, 상기 제 1 축과 상기 중립축 사이의 이격거리는, 상기 제 1 임계 변형률 및 상기 기준 반경에 기초하는 제 1 임계거리 미만이다.
또한, 상기 제 2 변형률이 상기 보호층을 파괴시키는 제 2 임계 변형률 미만이 되도록, 상기 제 2 축과 상기 중립축 사이의 이격거리는, 상기 제 2 임계 변형률 및 상기 기준 반경에 대응한 제 2 임계거리 미만이다.
본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 각 층에 대해 최고치의 스트레스가 발생되는 경우인 중립축의 기준 반경과 각 층의 임계 변형률에 기초하여, 각 층에 대응한 축과 중립축 사이의 이격거리를 조절함으로써, 휘어지는 형태 변형으로 발생된 응력에 의해 층이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 플렉서블 표시장치의 수명 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 소자층 중 어느 하나의 발광구조물에 관한 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 플렉서블 표시장치가 제 1 휨 반경으로 휘어진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 플렉서블 표시장치가 제 2 휨 반경으로 휘어진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 제 1 및 제 2 축의 임계 변형률에 대한 일 예이다.
도 6 내지 도 8은 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 다른 예들을 나타낸 단면도이다.
이하, 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 소자층 중 어느 하나의 발광구조물에 관한 일 예를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 플렉서블 표시장치가 제 1 휨 반경으로 휘어진 상태를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 1의 플렉서블 표시장치가 제 2 휨 반경으로 휘어진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 연성재료로 마련되는 기판(110), 기판(110) 상에 복수의 화소영역과 대응한 복수의 발광구조물을 포함하는 소자층(120), 및 소자층(120) 상에 형성되는 보호층(130)을 포함한다.
기판(110)은 스테인레스 스틸(stainless steel) 및 플라스틱(plastic)과 같은 연성재료로 마련된다.
소자층(120)은 복수의 화소영역과 대응한 복수의 발광구조물을 포함한다. 이때, 발광구조물은 플렉서블 표시장치에 적용 가능한 범위 내에서 한정되지 않는다. 일 예로, 발광구조물은 전기영동표시소자(E-Paper Device), 전기습윤표시소자(Electro Wetting Device), 및 유기전계발광표시소자(Organic Light Emitting Device) 중 어느 하나일 수 있다.
예시적으로, 발광구조물이 유기전계발광표시소자(OLED)인 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 소자층(120)은 각 화소영역에 대응한 구동스위치소자(DTr) 및 유기발광소자(E)를 포함한다.
구체적으로, 소자층(120) 중 반도체층(121)은 기판(110) 상에 형성되는데, 채널을 이루는 액티브영역(121a), 액티브영역(121a)의 양측면에 불순물이 도핑되어 형성되는 소스영역(121b) 및 드레인영역(121c)을 포함한다.
제 1 층간절연막(122a)은 반도체층(121)을 덮도록 기판(110) 상의 전면에 순차적으로 적층되어 형성된다.
게이트전극(123)은 제 1 층간절연막(122a) 상에, 액티브영역(121a)과 적어도 일부 오버랩하도록 형성된다.
제 2 층간절연막(122b)은 게이트전극(123)을 덮도록 제 1 층간절연막(122a) 상의 전면에 적층되어 형성된다.
소스전극(124a)은 제 2 층간절연막(122b) 상에 소스영역(121b)과 적어도 일부 오버랩하도록 형성되고, 제 1 및 제 2 층간절연막(122a, 122b)을 관통하는 콘택홀을 통해 소스영역(121b)과 연결된다. 이와 마찬가지로, 드레인전극(124b)은 제 2 층간절연막(122b) 상에 드레인영역(121c)과 적어도 일부 오버랩하도록 형성되고, 제 1 및 제 2 층간절연막(122a, 122b)을 관통하는 콘택홀을 통해 드레인영역(121c)과 연결된다.
이로써, 반도체층(121), 게이트전극(123), 소스전극(124a) 및 드레인전극(124b)을 포함하는 구동스위치소자(DTr)가 마련된다.
제 3 층간절연막(122c)은 소스전극(124a) 및 드레인전극(124b)을 덮도록 제 2 층간절연막(122b) 상의 전면에 형성된다.
뱅크(125)는 제 3 층간절연막(122c) 상에 복수의 화소영역 각각의 외곽과 대응하는 격벽으로 형성된다.
유기발광소자(E)는 제 3 층간절연막(122c) 상에 복수의 화소영역 각각과 대응하여 형성되며, 상호 대향하는 제 1 및 제 2 전극(126a, 126b), 그리고 이들 사이에 개재된 유기층(126c)을 포함한다. 이때, 제 1 전극(126a)은 제 3 층간절연막(122c)을 관통하는 콘택홀을 통해 드레인전극(124b)과 연결된다.
다시 도 1을 이어서 설명한다.
보호층(130)은 소자층(120)을 외부의 물리적, 전기적 충격으로부터 보호하기 위한 것으로, AlOx를 포함하는 단일층 또는 복수층으로 형성된다.
한편, 기판(110), 소자층(120) 및 보호층(130)을 포함한 플렉서블 표시장치(100) 중 어느 하나의 단면은, 휘어진 상태(bending state)에서 응력이 0이 되는 면, 즉 중립축(NA: neutral axis)이 된다.
이때, 중립축(NA)은 기판(110), 소자층(120) 및 보호층(130) 각각의 두께와 재료 및 이들의 전체 두께 등을 조절함으로써, 기판(110), 소자층(120) 및 보호층(130) 중 어느 하나의 단면일 수 있다. 일 예로, 도 1의 도시와 같이, 중립축(NA)은 소자층(120)의 단면일 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상측 방향의 제 1 하중(F1)이 인가된 플렉서블 표시장치(101)인 경우, 중립축(NA)은 제 1 하중(F1)에 대응한 제 1 휨 반경(R=r1)으로 볼록하게 휘어지나, 중립축(NA)의 길이는 변형되지 않으므로, 중립축(NA)의 변형률은 0으로 유지된다. 즉, 중립축(NA)에는 실질적으로 제 1 하중(F1)에 따른 응력이 발생하지 않는다.
그러나, 소자층(120)의 상면에 대응하는 제 1 축(A1), 및 보호층(130)의 상면에 대응하는 제 2 축(A2)은 중립축(NA)의 바깥쪽에서 볼록하게 휘어진다. 이에, 제 1 및 제 2 축(A1, A2)은 제 1 하중(F1)에 의해 휘어지면서 길이가 더 길어지도록 변형된다. 그러므로, 제 1 및 제 2 축(A1, A2), 및 이들에 대응한 소자층(120) 및 보호층(130)에는 제 1 하중(F1)에 따른 인장응력이 발생하게 된다.
구체적으로, 소자층(120)의 상면에 대응하는 제 1 축(A1)은 중립축(NA)의 바깥쪽에서 중립축(NA)으로부터 제 1 이격거리(Y1)만큼 이격된다. 이에, 제 1 축(A1)은 중립축(NA)의 휨 반경(R), 즉 제 1 휨 반경(R=r1)보다 제 1 이격거리(Y1)만큼 더 큰 휨 반경(=r1+Y1)으로 볼록하게 휘어진다.
그러므로, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 제 1 휨 반경(r1)으로 변동시키는 제 1 하중(F1)에 의해, 제 1 축(A1) 및 그를 포함한 소자층(120)은 제 1 휨 반경(r1) 및 제 1 이격거리(Y1)에 기초하는 제 1 변형률로 변형된다.
이와 마찬가지로, 보호층(130)의 상면에 대응하는 제 2 축(A2)은 중립축(NA)의 바깥쪽에서 중립축(NA)으로부터 제 2 이격거리(Y2)만큼 이격된다. 이에, 제 2 축(A2)은 중립축(NA)의 휨 반경(R), 즉 제 1 휨 반경(R=r1)보다 제 2 이격거리(Y2)만큼 더 큰 휨 반경(=r1+Y2)으로 볼록하게 휘어진다.
그러므로, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 제 1 휨 반경(r1)으로 변동시키는 제 1 하중(F1)에 의해, 제 2 축(A2) 및 그에 대응한 보호층(130)은 제 1 휨 반경(r1) 및 제 2 이격거리(Y2)에 기초하는 제 2 변형률로 변형된다.
더불어, 제 2 축(A2)은 제 1 축(A1)보다 중립축(NA)으로부터 멀리 이격되므로, 동일한 하중을 받더라도 제 1 축(A1)보다 큰 변형률로 변형된다. 즉, 제 2 이격거리(Y2)는 제 1 이격거리(Y1)보다 크므로, 제 2 변형률은 제 1 변형률보다 크다.
이러한 제 1 및 제 2 축(A1, A2)과 달리, 기판(110)의 상면 및 하면에 대응하는 제 3 및 제 4 축(A3, A4)은 중립축(NA)의 안쪽에서 볼록하게 휘어진다. 즉, 제 3 및 제 4 축(A3, A4)은 제 1 하중(F1)에 의해 휘어지면서 길이가 더 짧아지도록 변형된다. 그러므로, 제 3 및 제 4 축(A3, A4), 및 이들을 포함한 기판(110)에는 제 1 하중(F1)에 따른 압축응력이 발생하게 된다.
이때, 제 1 및 제 2 변형률과 마찬가지로, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 제 1 휨 반경(r1)으로 변동시키는 제 1 하중(F1)에 의해, 제 3 축(A3)의 변형률은 제 1 휨 반경(R=r1) 및 제 3 축(A3)과 중립축(NA) 간의 이격거리에 기초하고, 제 4 축(A4)의 변형률은 제 1 휨 반경(r1), 및 제 4 축(A4)과 중립축(NA) 간의 이격거리에 기초한다.
또는, 도 4에 도시한 바와 같이, 하측 방향의 제 2 하중(F2)이 인가된 플렉서블 표시장치(102)인 경우, 중립축(NA)은 제 2 하중(F2)에 대응한 제 2 휨 반경(R=r2)으로 오목하게 휘어지나, 길이는 변형되지 않으므로, 중립축(NA)의 변형률은 0으로 유지된다.
그러나, 소자층(120)의 상면에 대응하는 제 1 축(A1), 및 보호층(130)의 상면에 대응하는 제 2 축(A2)은 중립축(NA)의 안쪽에서 오목하게 휘어진다. 이에, 제 1 및 제 2 축(A1, A2)은 제 2 하중(F2)에 의해 휘어지면서 길이가 더 짧아지도록 변형된다. 그러므로, 제 1 및 제 2 축(A1, A2), 및 이들에 대응한 소자층(120) 및 보호층(130)에는 제 2 하중(F2)에 따른 압축응력이 발생하게 된다.
구체적으로, 소자층(120)의 상면에 대응하는 제 1 축(A1)은 중립축(NA)의 안쪽에서 중립축(NA)으로부터 제 1 이격거리(Y1)만큼 이격된다. 이에, 제 1 축(A1)은 중립층(NA)보다 제 1 이격거리(Y1)만큼 더 작은 휨 반경(=r2-Y1)으로 오목하게 휘어진다.
그러므로, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 제 2 휨 반경(r2)으로 변동시키는 제 2 하중(F2)에 의해, 제 1 축(A1) 및 그에 대응한 소자층(120)은 제 2 휨 반경(r2) 및 제 1 이격거리(Y1)에 기초하는 제 1 변형률(ε_A1)로 변형된다.
이와 마찬가지로, 보호층(130)의 상면에 대응하는 제 2 축(A2)은 중립축(NA)의 안쪽에서 중립축(NA)으로부터 제 2 이격거리(Y2)만큼 이격된다. 이에, 제 2 축(A2)은 중립축(NA)보다 제 2 이격거리(Y2)만큼 더 작은 휨 반경(r2-Y2)으로 오목하게 휘어진다.
그러므로, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 제 2 휨 반경(r2)으로 변동시키는 제 2 하중(F2)에 의해, 제 2 축(A2) 및 그에 대응한 보호층(130)은 제 2 휨 반경(r2) 및 제 2 이격거리(Y2)에 기초하는 제 2 변형률(ε_A2)로 변형된다.
이러한 제 1 및 제 2 축(A1, A2)과 달리, 기판(110)의 상면 및 하면에 대응하는 제 3 및 제 4 축(A3, A4)은 중립축(NA)의 바깥쪽에서 오목하게 휘어진다. 즉, 제 3 및 제 4 축(A3, A4)은 제 2 하중(F2)에 의해 휘어지면서 길이가 더 길어지도록 변형되므로, 제 3 및 제 4 축(A3, A4) 및 이들을 포함한 기판(110)에는 제 2 하중(F2)에 따른 인장응력이 발생하게 된다.
이상과 같이, 플렉서블 표시장치(100)에 가해진 하중에 의한 각 축의 변형율은, 하중에 대응한 중립축(NA)의 휨 반경, 및 각 축과 중립축(NA) 사이의 이격거리에 기초한다. 이는 이하의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012108221405-pat00001
수학식 1에 나타낸 바와 같이, 각 축의 변형율(ε_Ai)은 하중에 대응한 중립축(NA)의 휨 반경(R), 및 각 축과 중립축(NA) 사이의 이격거리(Yi) 간의 비율일 수 있다.
이러한 수학식 1에 따르면, 하중에 대응한 중립축(NA)의 휨 반경(R)이 작아질수록, 또는 각 축과 중립축(NA) 사이의 이격거리(Yi)가 커질수록, 각 축의 변형률(ε_Ai)은 더 커진다.
다만, 각 축의 변형율은 무한대로 커질 수 없다. 즉, 각 축의 변형율은 재료의 강도(strength)에 기초한 임계 변형률 이내로 한정된다. 즉, 축의 변형율은 축의 재료를 파괴시키는 임계 변형률까지만 증가될 수 있다.
더불어, 플렉서블 표시장치(100)의 설계 시, 중립축(NA)의 휨 반경(R)은 기준 반경 이상으로 한정된다. 즉, 기준 반경은 중립축(NA)의 휨 반경(R) 중 최소값을 나타낸다. 참고로 중립축(NA)의 휨 반경(R) 중 최대값은 무한대(∞)로서, 중립축(NA)이 평평한 상태인 경우에 해당한다.
이러한 기준 반경은 기판(110) 재료의 강도에 기초하여, 기판(110)을 파손시키지 않는 휨 반경으로 선택될 수 있다. 또는, 기준 반경은 제품의 표준치 또는 설계자의 의도에 따라 임의로 선택될 수도 있다.
이와 같이 각 축(Ai)의 임계 변형률 및 중립축(NA)의 기준 반경이 기설정됨에 따라, 그에 맞추어 소자층(120) 및 보호층(130)이 파괴되지 않도록, 제 1 및 제 2 축(A1, A2)의 이격거리를 조절할 필요가 있다.
즉, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 기준 반경으로 변동시키는 하중에 의해, 제 1 축(A1) 및 그를 포함한 소자층(120)은 소자층(120)을 파괴시키는 제 1 임계 변형률 미만인 제 1 변형률로 변형되어야 한다.
그러므로, 이하의 수학식 2와 같이, 제 1 축(A1)과 중립축(NA) 사이의 제 1 이격거리(Y1)는 0 이상이고, 제 1 임계거리(Y1max) 미만인 범위에 해당하고, 이때, 제 1 임계거리(Y1max)는 제 1 임계 변형률(ε_A1max) 및 기준 반경(Rmin)에 기초한다.
Figure 112012108221405-pat00002
이와 마찬가지로, 중립축(NA)의 휨 반경(R)을 기준 반경으로 변동시키는 하중에 의해, 제 2 축(A1) 및 그를 포함한 보호층(130)은 보호층(130)을 파괴시키는 제 2 임계 변형률 미만인 제 2 변형률로 변형되어야 한다.
그러므로, 이하의 수학식 3과 같이, 제 2 축(A2)과 중립축(NA) 사이의 제 2 이격거리(Y2)는 0 이상이고, 제 2 임계거리(Y2max) 미만인 범위에 해당하고, 이때, 제 2 임계거리(Y2max)는 제 2 임계 변형률(ε_A2max) 및 기준 반경(Rmin)에 기초한다.
Figure 112012108221405-pat00003
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 각 축의 임계 변형률은 각 축의 재료가 갖는 강도(strength)에 기초하여 기설정된다.
도 5는 제 1 및 제 2 축의 임계 변형률에 대한 일 예이다.
도 5에서, 가로축은 제 1 및 제 2 축(A1, A2) 각각과 중립축(NA) 간의 이격거리를 나타내고, 세로축은 중립축(NA)의 휨 반경을 나타낸다. 그리고, 각 그래프는 이격거리 및 휨 반경에 따른 임계 변형률을 나타낸 것이다.
이에, 도 5의 예시에 따르면, 제 1 축(A1)의 임계 변형률은 적색 그래프의 기울기, 즉 대략 0.0005로 나타나고, 제 2 축(A2)의 임계 변형률은 청색 그래프의 기울기, 즉 대략 0.01로 나타나는 것을 확인할 수 있다.
여기서, 기준 반경(Rmin)이 1㎜라고 가정하면, 도 5에서 점선으로 나타낸 바와 같이, 제 1 임계거리(Y1max)는 5㎛이고, 제 2 임계거리(Y2max)는 10㎛이 된다.
이를 수학식 2 및 3에 대입하면, 제 1 축(A1)이 중립축(NA)으로부터 이격된 거리인 제 1 이격거리(Y1)는 0㎛ 이상, 5㎛ 미만의 범위에 해당하고, 제 2 축(A2)이 중립축(NA)으로부터 이격된 거리인 제 2 이격거리(Y2)는 0㎛ 이상, 10㎛ 미만의 범위에 해당한다.
또한, 제 2 이격거리(Y2)는 제 1 이격거리(Y1)과 보호층(130)의 두께를 합한 값에 해당하므로, 보호층(130)의 두께는 제 2 이격거리(Y2)에서 제 1 이격거리(Y1)를 뺀 값(Y2-Y1)이 된다. 그러므로, 보호층(130)의 두께는 0㎛ 초과, 5㎛ 미만의 범위에 해당한다.
한편, 도 1은 플렉서블 표시장치(100)의 중립축(NA)이 소자층(120) 내의 단면, 즉 기판(110)의 상면에 대응한 제 3 축(A3)과, 소자층(120)의 상면에 대응한 제 1 축(A1) 사이에 위치한다. 그러나, 도 1의 도시와 달리, 본원의 일 실시예에 따르면, 중립축(NA)은 소자층(120) 내의 단면이 아닐 수도 있다.
도 6 내지 도 8은 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 다른 예들을 나타낸 단면도이다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 플렉서블 표시장치(100')의 중립축(NA)은 소자층(120)의 상면에 대응한 제 1 축(A1)과 실질적으로 일치할 수 있다. 이때, 제 1 이격거리(Y1)는 0이 된다.
또는, 도 7에 도시한 바와 같이, 플렉서블 표시장치(100'')의 중립축(NA)은 보호층(130) 내의 단면, 즉 소자층(120)의 상면에 대응한 제 1 축(A1)과, 보호층(130)의 상면에 대응한 제 2 축(A2) 사이에 위치할 수 있다.
또는, 도 8에 도시한 바와 같이, 플렉서블 표시장치(100''')의 중립축(NA)은 기판(110) 내의 단면, 즉 기판(110)의 하면에 대응한 제 4 축(A4)과, 기판(110)의 상면에 대응한 제 3 축(A3) 사이에 위치할 수 있다.
이상과 같이, 본원의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 휘어지는 형태 변형에 따른 스트레스가 최고치에 달하는 경우인 중립축의 기준 반경과 각 층의 임계 변형률에 기초하여, 각 층에 대응한 축과 중립축 사이의 이격거리를 조절한다. 이로써, 하중에 의한 형태 변형이 1회 이상 반복하는 경우에도, 층이 파괴되는 것을 방지할 수 있으므로, 플렉서블 표시장치의 수명 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100, 100', 100'', 100''': 플렉서블 표시장치
110: 기판 120: 소자층
130: 보호층 NA: 중립축
A1: 소자층의 상면에 대응한 제 1 축
A2: 보호층의 상면에 대응한 제 2 축
A3, A4: 기판의 상, 하면에 대응한 제 3 및 제 4 축
Y1: 제 1 축과 중립축 사이의 제 1 이격거리
Y2: 제 2 축과 중립축 사이의 제 2 이격거리

Claims (6)

  1. 플렉서블 표시장치에 있어서,
    연성재료로 마련되는 기판;
    상기 기판 상에 복수의 화소영역과 대응하여 형성되는 복수의 발광구조물을 포함하는 소자층; 및
    상기 소자층 상에 상기 복수의 발광구조물을 덮도록 형성되는 보호층을 포함하고,
    상기 기판, 상기 소자층 및 상기 보호층 중 어느 하나의 단면은 휘어진 상태(bending state)에서 응력이 0이 되는 중립축(neutral axis)이며,
    상기 중립축이 임의의 휨 반경으로 휘어진 경우,
    상기 소자층은, 상기 중립축의 휨 반경, 및 상기 소자층의 상면에 대응한 제 1 축과 상기 중립축 사이의 이격거리에 기초하는 제 1 변형률로 변형되고,
    상기 보호층은, 상기 중립축의 휨 반경, 및 상기 보호층의 상면에 대응한 제 2 축과 상기 중립축 사이의 이격거리에 기초하는 제 2 변형률로 변형되며,
    상기 중립축이 기설정된 기준 반경으로 휘어지는 경우, 상기 제 1 변형률이 상기 소자층을 파괴시키는 제 1 임계 변형률 미만이 되도록,
    상기 제 1 축과 상기 중립축 사이의 이격거리는, 상기 제 1 임계 변형률 및 상기 기준 반경에 기초하는 제 1 임계거리 미만인 플렉서블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 변형률이 상기 보호층을 파괴시키는 제 2 임계 변형률 미만이 되도록,
    상기 제 2 축과 상기 중립축 사이의 이격거리는, 상기 제 2 임계 변형률 및 상기 기준 반경에 대응한 제 2 임계거리 미만인 플렉서블 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호층의 두께는 상기 제 2 임계거리에서 상기 제 1 임계거리를 뺀 값 미만인 플렉서블 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보호층은 AlOx를 포함한 단일층 또는 다중층이고,
    상기 기준 반경은 1㎜이며,
    상기 제 1 임계 변형률은 0.005㎛이고, 상기 제 2 임계 변형률은 0.01㎛인 경우,
    상기 제 1 임계거리는 5㎛이고, 상기 제 2 임계거리는 10㎛인 플렉서블 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보호층의 두께는 0㎛을 초과하고 5㎛ 미만인 플렉서블 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 축은 상기 중립축과 일치하는 플렉서블 표시장치.
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