KR102088674B1 - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

접착층에 의하여 접착된 다수의 패널을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치가 개시된다. 다수의 패널은, 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 투명 기판과, 상기 투명 기판의 외측면과 내측면에 각각 형성되며 상기 투명 기판보다 높은 경도를 가지는 외측 하드 코팅층과 내측 하드 코팅층을 포함하며, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널;을 포함하며, 상기 외측 하드 코팅층의 두께는 상기 내측 하드 코팅층의 두께보다 두꺼우며, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레스 중립면은 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 구부러질 때에 상기 내측 하드 코팅층에 압축응력이 작용되도록 결정된다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{flexible display device}
유연하게 구부러질 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치가 개시된다. .
통신 단말기, 게임기, 멀티미디어기기, 휴대형 컴퓨터, 촬영장치 등 휴대가 가능한 모바일 기기는 영상 정보를 표시하는 디스플레이 장치와 키패드 등의 입력수단을 구비한다. 모바일 기기는 휴대의 편의성을 위하여 보다 작은 크기로 접을 수 있는 접철 구조를 갖는 경우가 많다. 이러한 형태의 모바일 기기에서는 두 개의 몸체가 접철 구조에 의하여 연결된다. 종래의 디스플레이 장치는 접을 수 없는 구조이므로, 두 개의 몸체 중 어느 하나에 디스플레이 장치가 배치될 수 있다. 그러므로, 접철 구조의 모바일 기기에는 대면적의 디스플레이 장치를 적용하기가 어렵다.
구부러질 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치가 개발됨에 따라 접철 구조의 모바일 기기에 플렉서블 디스플레이 장치를 적용하려는 연구가 이루어지고 있다. 이 경우 플렉서블 디스플레이 장치가 접철 구조를 가로질러 두 개의 몸체에 걸쳐 배치될 수 있으므로, 대화면을 제공할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 포함하는 다수의 패널층들이 적층된 형태이다. 플렉서블 디스플레이 장치의 표층은 외부에 노출되므로, 사용 중에 긁힘(scratch)이 발생될 수 있다.
긁힘에 강한 표층을 구비하는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
안정적인 접철 특성을 가지며, 영상 왜곡을 줄일 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 접착층에 의하여 접착된 다수의 패널을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치로서, 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 투명 기판과, 상기 투명 기판의 외측면과 내측면에 각각 형성되며 상기 투명 기판보다 높은 경도를 가지는 외측 하드 코팅층과 내측 하드 코팅층을 포함하며, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널;을 포함하며, 상기 외측 하드 코팅층의 두께는 상기 내측 하드 코팅층의 두께보다 두꺼우며, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레스 중립면은 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 구부러질 때에 상기 내측 하드 코팅층에 압축응력이 작용되도록 결정된다.
상기 스트레스 중립면은, 상기 내측 하드 코팅층과 상기 디스플레이 패널 사이에 위치될 수 있다.
상기 투명 기판의 내측면에는 터치 전극층이 마련되고, 상기 터치 전극층의 내측면에 상기 내측 하드 코팅층이 마련될 수 있다.
상기 장치는, 상기 디스플레이 패널로 입사되는 외부 광의 반사광을 차단하는 것으로서, 상기 보호 패널과 상기 디스플레이 패널 사이에 위치되는 편광 패널;을 더 구비할 수 있다. 상기 편광 패널의 내측면과 외측면 중 어느 한 면에는 터치 전극층이 마련될 수 있다. 상기 장치는, 투광성 베이스 기판과 터치 전극층을 포함하며, 상기는 편광 패널과 상기 보호 패널 사이에 위치되는 터치 패널;을 더 구비할 수 있다.
상기 투명 기판은 상기 디스플레이 패널로 입사되는 외부 광의 반사광을 차단하는 편광 패널을 포함할 수 있다. 상기 편광 패널의 외측면과 내측면에 각각 상기 외측 하드 코팅층과 상기 내측 하드 코팅층이 마련될 수 있으며, 상기 디스플레이 패널의 외측면에 터치 전극층이 마련될 수 있다.
상기 터치 전극층은 상기 편광 패널의 내측면에 마련될 수 있으며, 상기 편광 패널의 외측면과 상기 터치 전극층의 내측면에 각각 상기 외측 하드 코팅층과 상기 내측 하드 코팅층이 마련될 수 있다.
상기 접착층은 투명 미세 입자가 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 접철방향과 직교하는 폭방향으로 배열된 다수의 투명 미세 입자 열을 포함할 수 있다. 상기 투명 미세 입자는 상기 다수의 투명 미세 입자 열은 상기 접철방향으로 서로 이격되게 배열될 수 있다.
상기 접착층에 의하여 부착되는 두 패널의 서로 마주 보는 두 면 중 적어도 한 면에는 상기 접착층을 향하여 돌출된 다수의 도트 패턴을 포함하는 투광성 요철부가 마련될 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 전극층을 포함하며, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 굽힘 곡률 반경을 R이라 할 때, 상기 스트레스 중립면과 상기 전극층 사이의 거리는 0.04R 이하일 수 있다.
상기 스트레스 중립면과 상기 외측 하드 코팅층 사이의 거리는 0.07R 이하일 수 있다.
상기 장치는, 상기 보호 패널과 다른 패널을 접착하는 접착층;을 더 구비하며, 상기 스트레스 중립면과 상기 접착층 사이의 거리는 0.03R 이하일 수 있다.
상기 장치는, 터치 입력을 위한 터치 전극층;을 더 구비하며, 상기 스트레스 중립면과 상기 터치 전극층 사이의 거리는 0.02R 이하일 수 있다.
일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 구부러질 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치로서, 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 투명 기판과, 상기 투명 기판의 외측면과 내측면에 각각 형성되며 상기 투명 기판보다 높은 경도를 가지는 외측 하드 코팅층과 내측 하드 코팅층을 포함하며, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널;을 포함하며, 상기 디스플레이 패널은 전극층을 포함하며, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 굽힘 곡률 반경을 R이라 할 때, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레스 중립면과 상기 전극층 사이의 거리는 0.04R 이하이다.
상기 스트레스 중립면과 상기 외측 하드 코팅층 사이의 거리는 0.07R 이하일 수 있다.
상기 장치는, 상기 보호 패널과 다른 패널을 접착하는 접착층;을 더 구비하며, 상기 스트레스 중립면과 상기 접착층 사이의 거리는 0.03R 이하일 수 있다.
상기 장치는, 터치 입력을 위한 터치 전극층;을 더 구비하며, 상기 스트레스 중립면과 상기 터치 전극층 사이의 거리는 0.02R 이하일 수 있다.
일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널을 포함하는 다수의 패널; 상기 다수의 패널을 접착시키는 접착층;을 포함하며, 상기 접착층은 투명 미세 입자가 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 접철방향과 직교하는 폭방향으로 배열된 다수의 투명 미세 입자 열을 포함할 수 있다.
상기 투명 미세 입자는 상기 다수의 투명 미세 입자 열은 상기 접철방향으로 서로 이격되게 배열될 수 있다.
일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널을 포함하는 다수의 패널; 상기 다수의 패널을 접착시키는 접착층;을 포함하며, 상기 접착층에 의하여 부착되는 두 패널의 서로 마주 보는 두 면 중 적어도 한 면에는 상기 접착층을 향하여 돌출된 다수의 도트 패턴을 포함하는 투광성 요철부가 마련될 수 있다.
상술한 플렉서블 디스플레이 장치의 실시예들에 따르면, 긁힘에 강한 표층을 구비하며, 안정적인 접철 특성을 갖는 플렉서블 디스플레이 장치의 구현이 가능하다. 또한, 영상의 왜곡을 줄일 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치의 구현이 가능하다.
도 1은 접철식 기기의 일 실시예의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 접힌 상태의 측면도이다.
도 4는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5는 능동형 유지발광다이오드 패널의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 6은 편광 패널의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 7은 용량식 터치 패널의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 8은 보호 패널의 일 실시예의 개력적인 단면도이다.
도 9는 외측 하드 코팅층과 내측 하드 코팅층의 총 두께의 변화에 따른 접착층의 눌림량을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 10은 평판 형상의 부재가 구부러지는 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 중립면의 높이를 구하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 터치 패널이 보호 패널에 통합된 구조를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 13은 터치 패널이 편광 패널에 통합된 구조를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 14는 터치 패널이 편광 패널에 통합된 구조플렉서블 디스플레이 장치의 다른 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 15는 편광 패널이 보호 패널에 통합된 구조를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 16은 편광 패널이 보호 패널에 통합되고, 터치 패널이 디스플레이 패널에 통합된 구조를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 17은 터치 패널과 편광 패널이 보호 패널에 통합된 구조를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 18a는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 부분 사시도이다.
도 18b는 도 18a에 도시된 접착층의 단면도이다.
도 19는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 20은 요철부를 형성하는 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다..
도 21은 접철식 기기의 일 실시예의 외관 사시도이다.
도 22는 도 21에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 23은 도 21에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 접힌 상태의 측면도이다.
도 24는 플렉서블 디스플레이 장치의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 25는 터치 패널이 편광 패널과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치의 단면도를 보여준다.
도 26은 터치 패널이 편광 패널과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치의 단면도를 보여준다.
도 27은 편광 패널이 보호 패널과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치의 단면도를 보여준다.
도 28은 편광 패널이 보호 패널과 통합되고 터치 패널이 디스플레이 패널과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치의 단면도를 보여준다.
도 29는 편광 패널이 디스플레이 패널과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치의 단면도를 보여준다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 접철식 기기의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 접철식 기기의 일 실시예의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 접힌 상태의 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 접철식 기기는 몸체와, 플렉서블 디스플레이 장치(4)와, 힌지 유닛(3)을 구비한다. 몸체는 제1, 제2몸체(1)(2)를 포함한다, 플렉서블 디스플레이 장치(4)는 제1몸체(1)와 제2몸체(2)에 지지된다. 예를 들어 플렉서블 디스플레이 장치(4)는 접착제, 양면 테이프 등의 접착수단을 이용하여 제1몸체(1)와 제2몸체(2)에 접착될 수 있다. 힌지 유닛(3)은 제1, 제2몸체(1)(2) 사이에 위치되며, 제1, 제2몸체(1)(2)를 접철가능하게 연결한다. 제1, 제2몸체(1)(2)의 접철방향은 길이방향(L)이다.
접철식 기기는 통신 단말기, 게임기, 멀티미디어기기, 휴대형 컴퓨터, 촬영장치 등 휴대가 가능한 모바일 기기일 수 있다. 이외에도, 접철식 기기는 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 제1부분(4a)이 지지되는 제1몸체(1)와, 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 제2부분(4b)이 지지되는 제2몸체(2)와, 제1, 제몸체(1)(2)가 힌지 유닛(3)에 의하여 접힐 수 있게 연결된 어떠한 기기라도 무방하다.
제1, 제2몸체(1)(2)에는 접철식 기기의 용도에 따른 기능을 수행하는 프로세싱 유닛(미도시) 및 입출력 수단(미도시)들이 마련될 수 있다. 접철식 기기가 영상 및 음악을 감상할 수 있는 멀티미디어 단말기인 경우, 프로세싱 유닛은 영상/음향정보처리부를 포함할 수 있다. 접철식 기기가 통신 단말기인 경우 프로세싱 유닛은 통신 모듈을 포함할 수 있다. 입출력 수단은 영상/음향 입출력부 및 사용자 조작을 위한 조작부(미도시)를 포함할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치(4)는 제1몸체(1)에 결합된 제1부분(4a)과 제2몸체(2)에 결합된 제2부분(4b) 및 제1몸체(1)와 제2몸체(2) 사이의 제3부분(4c)으로 구분될 수 있다. 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 제3부분(4c)은 힌지 유닛(3)에 고정되지는 않는다. 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 제3부분(4c)이 구부러짐으로써 접철식 기기는 도 3에 도시된 바와 같이 접힐 수 있다. 접철식 기기가 접힌 상태에서 힌지 유닛(3)은 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 외측에 위치되며, 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 곡률을 가지는 만곡부(3a)를 형성한다. 이 상태에서 힌지 유닛(3)은 더 이상 구부러지지 않으며, 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 제3부분(4c)이 완전히 꺽이지 않도록 보호될 수 있다. 힌지 유닛(3)은 제1, 제2몸체(1)(2)를 접철될 수 있게 연결하는 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 힌지 유닛(3)은 다수의 분절부재들이 서로 회동될 수 있게 연결된 체인 구조, 탄력적으로 휘어지는 구조 등을 가질 수 있다.
도 4는 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도이다. 도 4를 참조하면, 플렉서블 디스플레이 장치(4)는 화상을 표시하는 디스플레이 패널(100)을 포함하여, 서로 적층된 다수의 패널을 구비한다. 다수의 패널은 예를 들어, 편광 패널(200), 터치 패널(300), 보호 패널(400)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100), 편광 패널(200), 터치 패널(300), 보호 패널(400)은 예를 들어 광학적으로 투명한 접착층(OCA: optically clear adhessive)(501)(502)(503)에 의하여 차례로 서로 부착된다.
디스플레이 패널(100)은 예를 들어 능동형 유지발광다이오드 패널(AM OLED panel: active matrix organic light emitting diode panel)일 수 있다. 도 5는 능동형 유지발광다이오드 패널의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 구동소자 어레이(예를 들어, 박막 트랜지스터 어레이(TFT(thin film transister) array))(미도시)가 배열된 구동 기판(101), 유기 발광층(organic electroluminescence layer)(102), 캐소드 전극층(103), 및 봉지층(encapsulation layer)(104)을 포함할 수 있다. 발광층(102)과 봉지층(104) 사이에는 칼라 필터층(미도시)이 더 개재될 수 있다. 구동 기판(101)의 하부에는 광을 봉지층(104) 쪽, 즉 광출사면(106) 쪽으로 출사시키기 위한 반사층(105)이 마련될 수 있다.
능동형 유기 발광 다이오드 패널의 구조는 당업계에서 잘 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 능동형 유기 발광 다이오드 패널은 구동 신호에 의하여 발광층(102)에서 광이 발생되는 이른바 자발광형(self-emitting type) 디스플레이 패널이므로, 액정 디스플레이 패널과는 달리 별도의 광원(예를 들어 백라이트)이 필요치 않다. 따라서, 액정 디스플레이 패널에 비하여 매우 얇은 유연한 필름 형태로 제조될 수 있다.
편광 패널(200)은 외부의 광이 디스플레이 패널(100)로 입사되었다가 반사됨으로 인하여 발생되는 눈부심(glare), 콘트라스트 비(contrast ratio)의 저하 등의 문제를 해소하기 위한 것이다. 편광 패널(200)이 없는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부로부터 디스플레이 패널(100)로 입사된 광(L1)은 디스플레이 패널(100)의 표층, 즉 광출사면(106)과, 디스플레이 패널(100)을 형성하는 각 층, 및 디스플레이 패널(100)의 최하부층인 반사층(105)에서 반사되어 외부로 다시 출사된다. 이 반사광(L2)은 화상의 콘트라스트 비를 저하시키며, 눈부심을 야기한다. 편광 패널(200)은 외부 광(L1)의 반사광(L2)를 감소 내지 방지하는 반사방지패널이다.
도 6은 편광 패널(200)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 6을 참조하면, 편광 패널(200)은 선편광자(linear polarizer)(202)와, 선편광자(202)을 지지하는 상부 지지판(203)과 하부 지지판(201), λ/4위상판(204)을 포함할 수 있다. 선편광자(202)는 예를 들어 PVA필름(polyvinyl alcihol film)일 수 있다. 상부 지지판(203)과 하부 지지판(201)은 예를 들어 TAC필름(tri-acetyl-cellulose film)일 수 있다. λ/4위상판(204)은 도시되지 않은 광학적으로 투명한 접착층에 의하여 하부 지지판(201)에 접착될 수 있다. 선편광자(202)는 광(L1)을 선편광시킨다. λ/4위상판(204)은 선편광광을 원편광시키며, 반대로 원편광광을 선편광시킨다. 편광 패널(200)의 작용을 설명하면 아래와 같다.
무편광광(unpolarized light)인 외부 광(L1)이 선편광자(202)을 통과하면 예를 들어 횡방향 선편광광(horizontally polarized light)으로 변환된다. 횡방향 선편광광이 λ/4위상판(204)을 통과하면, 예를 들어 좌원편광광(left circular polarized light)이 된다. 좌원편광광이 디스플레이 패널(100)에 입사되어 디스플레이 패널(100)의 표층, 디스플레이 패널(100)을 형성하는 각 층, 및 디스플레이 패널(100)의 최하부층인 반사층(105)에서 반사되면, 우원편광광(right circular polarized light)으로 변환된다. 우원편광광이 λ/4위상판(204)을 통과하면 다시 선편광광으로 복귀되는데, 이때, 선편광광의 편광방향은 예를 들어 종방향이 된다. 이 종방향의 선편광광은 선편광자(202)를 통과하지 못하고 다시 내부로 반사되며, 편광 패널(200)로부터 출사되지 않는다. 이와 같이, 편광 패널(200)은 반사광(L2)을 줄이거나 제거함으로써, 눈부심을 줄이고 콘트라스트 비의 저하를 방지한다. 도 6에 도시된 편광 패널(200)의 구조는 일 예이며, 도면으로 도시되지는 않았지만, 편광 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 성능을 향상시키기 위한 다양한 광학층, 예를 들어 위상차 보정층, 시야각 보정층 등을 더 구비할 수 있다. 다양한 광학층을 구비하는 편광 패널(200)은 유연한 필름 형태로 제조된다.
터치 패널(300)은 사용자 입력을 위한 조작부의 일 예이다. 모바일 기기에는 저항식 터치 패널(resistive toucj panel), 정전용량식 터치 패널(capacitive touch panel)이 주로 사용되며, 근래에는 용량식 터치 패널(capacitive touch panel)이 주를 이룬다. 도 7은 용량식 터치 패널(300)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 7을 참조하면, 터치 패널(300)은 투광성 베이스 기판(301)과, 투광성 터치 전극층(305)을 포함할 수 있다. 터치 전극층(305)은 제1, 제2전극층(302)(304)과, 제1, 제2전극층(302)(304) 사이에 개재되는 유전층(303)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(301) 상에 인듐주석산화물(ITO), 구리 메탈 메쉬, 은나노와이어 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제1전극층(302)이 형성될 수 있다. 제1전극층(302) 위에 유전층(303)을 형성하고, 다시 그 위에 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제2전극층(304)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1전극층(302)은 다수의 가로 전극을 포함할 수 있으며, 제2전극층(304)은 다수의 세로 전극을 포함할 수 있다. 가로 전극과 세로 전극이 교차되는 영역이 터치 셀이 된다. 가로 전극은 예를 들어 구동 전극(driving electrode)일 수 있으며, 세로 전극은 예를 들어 수신 전극(receiving electrode)일 수 있다. 터치 대상체, 예를 들어 사용자의 손이나 터치 펜이 터치 패널(300)에 접근되거나 접촉되면 해당 터치 셀의 정전용량에 변화가 생기며, 이 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치 여부 및 터치 셀의 위치를 검출할 수 있다. 터치 패널(300)의 터치 전극층(305)의 형태는 다양할 수 있다. 또한, 도면으로 도시되지는 않았지만, 터치 패널(300)은 베이스 기판(301)의 윗면과 아랫면에 각각 제1, 제2전극층(302)(304)이 형성된 구조일 수도 있다. 또한, 도면으로 도시되지는 않았지만, 터치 패널(300)은 각각 전극층이 형성된 두 기판이 합지된 구조일 수도 있다. 터치 패널(300)은 당업계에서 잘 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 터치 패널(300)은 유연한 투광성 필름 형태로 제조된다.
보호 패널(400)은 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 최외곽층을 형성한다. 도 8은 보호 패널(400)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 8을 참조하면, 보호 패널(400)은 외부 충격, 긁힘 등으로부터 플렉서블 디스플레이 장치(4)를 보호하는 역할을 한다. 보호 패널(400)은 유연한 투명 기판(401)을 포함한다. 투명 기판(401)은 예를 들어 PET필름((polyethylene terephthalate film)일 수 있다. 보호 패널(401)은 특히 긁힘으로부터 플렉서블 디스플레이 장치(4)를 보호하기 위한 외측 하드 코팅층(402)을 포함한다. 외측 하드 코팅층(402)은 투명 기판(401)의 외측면에 형성된다. 외측 하드 코팅층(402)은 예를 들어 연필 경도 1H 이상의 경도를 가질 수 있다.
외측 하드 코팅층(402)의 두께는 두꺼울수록 긁힘방지 특성이 좋아지지만 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 도 3에 도시된 바와 같이 접힐 때에 압축 응력이 증가되어 외측 하드 코팅층(402)이 깨질 수 있다. 외측 하드 코팅층(402)과 투명기판(401)의 물성 값의 차이에 의해 보호 패널(400)의 휨이 발생할 수 있다. 또한 외측 하드 코팅층(402)을 구비함으로써 보호 패널(400)의 표면이 긁힘 방지 성능을 보유하더라도, 디스플레이 장치를 구성하는 광학 패널들을 합지할 때에 사용되는 연성의 접착층(501)(502)(503)에 의하여 디스플레이 장치의 성능이 영향을 받을 수 있다. 예를 들어 사용자의 손이나 터치 펜 등을 이용하여 보호 패널(400)의 표면을 누르면, 상대적으로 연성인 접착층(501)(502)(503)이 눌러졌다가 다시 회복되지 않아서 디스플레이 패널(100)에 의하여 표시되는 영상이 왜곡될 수 있다.
이러한 점을 감안하여, 보호 패널(400)은 내측 하드 코팅층(403)을 더 구비할 수 있다. 즉, 투명 기판(401)의 외측면에 외측 하드 코팅층(402)이, 투명 기판(401)의 내측면에 내측 하드 코팅층(403)이 형성된다. 내측 하드 코팅층(403)은 예를 들어 연필 경도 1H 이상의 경도를 가질 수 있다.
하드 코팅 층(402, 403)은 유무기 하이브리드 코팅제를 이용하며, 형성될 수 있다. 하이브리드 재료를 구성하는 유기 및 무기(SiO2, Al2O3 , 등) 분자구조 단위의 양이나 성질에 따라 경도와 연성을 동시에 확보할 수 있다. 예를 들면 무기 망목 구조의 양은 경도에 영향을 주며, 유기 가교의 성질 및 양을 조절하여 유연성을 조절하게 된다. 유무기 하이브리드 재료는 무기계 전구체에 유기물을 첨가하여 반응시켜 가수 분해와 축합 반응의 졸-젤(Sol-Gel) 공정에 의해 제작할 수 있다. 플라스틱 기판(예를 들어, 투명 기판(401))에 유무기 하이브리드 코팅제를 도포한 후 자외선 또는 열 경화 공정으로 마무리한다.
투명 기판(401)의 양 면에 다른 두께를 가지는 하드 코팅층을 형성하는 방법으로는, 투명 기판(401)의 양 면에 코팅층을 형성한 후, 한 면을 폴리싱(Polishing)공정 또는 연마(grinding) 공정을 통하여 두께를 얇게 조절하는 방법이 적용될 수 있다. 또한, 한 면을 마스킹한 상태로 다른 한 면에 원하는 두께만큼 하드 코팅하고, 그런 다음에 코팅된 면을 마스킹하고 코팅되지 않은 면에 원하는 두께만큼 코팅하는 방법도 있다.
내측 하드 코팅층(403)을 더 구비함으로써 접착층(501)(502)(503)의 눌림에 의한 영상의 왜곡을 줄일 수 있다. 그러나, 내측 하드 코팅층(403)과 외측 하드 코팅층(402)의 두께의 합이 동일한 조건인 경우에, 내측 하드 코팅층(5)의 두께가 지나치게 크면 오히려 외측 하드 코팅층(402)만 구비하는 경우에 비하여 접착층(501)(502)(503)의 눌림량이 증가되어 효과적이지 않다. 일반적으로, 보호 패널(400)과 가까이 위치되는 접착층(503)의 눌림량이 가장 크다.
도 9는 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403)의 총 두께의 변화에 따른 접착층(503)의 눌림량을 시뮬레이션한 그래프이다. C1은 외측 하드 코팅층(402)만을 구비하는 보호 패널(400)의 경우, 외측 하드 코팅층(402)의 두께에 따른 접착층(503)의 눌림량을 표시한 것이다. C2는, 내측 하드 코팅층(403)과 50㎛ 두께의 외측 하드 코팅층(402)을 구비하는 보호 패널(400)의 경우, 내측 하드 코팅층(403)의 두께에 따른 접착층(503)의 눌림량을 표시한 것이다. 즉, C2는 내측 하드 코팅층(403)의 두께가 0~30㎛ 범위로 변할 때의 접착층(503)의 눌림량을 표시한 것이다.
도 9의 C1을 참조하면, C1으로 표시된 바와 같이 외측 하드 코팅층(402)의 두께가 두꺼울수록 접착층(503)의 눌림량이 작아진다. 도 9의 C2를 참조하면, 내측 하드 코팅층(403)을 더 구비하는 경우, 외측 하드 코팅층(402)만을 구비하는 경우에 비하여 눌림량이 작다. 도 9에서 하드 코팅층(402)(403)의 두께의 합이 50~65㎛인 영역, 즉 외측 하드 코팅층(402)의 두께는 50㎛이므로, 내측 하드 코팅층(403)의 두께가 0~15㎛인 영역이 여기에 해당된다. 그러나, 내측 하드 코팅층(403)의 두께가 이 범위를 넘어서면 눌림량이 외측 하드 코팅층(402)만을 구비하는 경우에 비하여 오히려 커진다. 따라서, 내측 하드 코팅층(403)의 두께를 외측 하드 코팅층(402)보다 작게 하는 것이 효율적이다.
또한, 플렉서블 디스플레이 장치(3)와 같은 평판 형태의 부재가 구부러지는 경우에 부재의 내측면과 외측면 사이의 어떤 면을 경계로 하여, 내측면 쪽은 압축되고 외측면 쪽은 인장된다. 경계가 되는 면은 신축이 없는데, 이 면을 스트레스 중립면(stress neutral surface)(도 4: NS)이라 한다. 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 구부러질 때에, 중립면(NS)이 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403) 사이에 위치되면, 외측 하드 코팅층(402)에는 압축응력이, 내측 하드 코팅층(403)에는 인장응력이 작용된다. 인장 응력을 받으면 내측 하드 코팅층(403)이 쉽게 깨질 수 있다. 그러므로, 중립면(NS)이 보호 패널(400)의 아래에 위치되도록 함으로써 보호 패널(400)에 인장 응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 또한, 화상을 표시하는 디스플레이 패널(100)을 형성하는 각 층들 역시 압축과 인장 중 어느 한 쪽의 응력만을 받도록 할 수 있다. 이를 위하여, 중립면(NS)는 보호 패널(400)과 디스플레이 패널(100) 사이에 위치될 수 있다.
도 10은 평판 형상의 부재(60)가 구부러지는 모습을 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 평판 형상의 부재(60)의 중립면(NS)이 곡률 반경 r로 굽혀진 경우, 내측 표면(61)과 외측 표면(62)에서의 변형률을 각각 ε1, ε2, 평판 형상의 부재(60)의 탄성 변형 한계를 εY라 하면,
Figure 112015059430023-pat00001
Figure 112015059430023-pat00002
Figure 112015059430023-pat00003
이므로,
Figure 112015059430023-pat00004
,
Figure 112015059430023-pat00005
...(1)
Figure 112015059430023-pat00006
,
Figure 112015059430023-pat00007
...(2)
이제, 도 3에 도시된 구조의 플렉서블 디스플레이 소자(4)에서 중립면(NS)의 높이(yN)를 구한다. 도 11은 중립면(NS)의 높이(yN)를 구하기 위한 참고도이다. 도 11을 참조하면, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7은 각각 보호 패널(400), 접착층(503), 터치 패널층(300), 접착층(502), 편광 패널(200), 접착층(501), 및 디스플레이 패널(100)의 두께이다. P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7은 각각 디스플레이 패널(100)의 내측면(100a)으로부터 보호 패널(400), 접착층(503), 터치 패널층(300), 접착층(502), 편광 패널(200), 접착층(501), 및 디스플레이 패널(100)의 두께의 중심면까지의 거리이다. yN은 디스플레이 패널(100)의 내측면(106)으로부터 중립면(NS)까지의 거리이다. E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7은 보호 패널(400), 접착층(503), 터치 패널층(300), 접착층(502), 편광 패널(200), 접착층(501), 및 디스플레이 패널(100)의 탄성 계수(elastic modulus)이다.
플렉서블 디스플레이 장치(4)가 중립면(NS)의 곡률반경이 r이 되도록 구부러진 경우에, 중립면(NS)으로부터의 거리가 y인 위치에서의 응력(σi)은,
Figure 112015059430023-pat00008
가 된다.
여기서, 식 (1)과 (2)를 참조하면,
Figure 112015059430023-pat00009
이므로,
Figure 112015059430023-pat00010
...(3)
가 된다.
중립면(NS)은 x방향의 힘의 합이 '0'인 면으로 정의되므로 응력(σi)을 그 작용 면적(A)에 대하여 적분하면,
Figure 112015059430023-pat00011
...(4)
가 된다. 식 (4)에 식(3)을 대입하면,
Figure 112015059430023-pat00012
...(5)
식 (5)를 풀면,
Figure 112015059430023-pat00013
...(6)
가 되며,
중립면(NS)의 높이(yN)는,
Figure 112015059430023-pat00014
...(7)
가 된다.
그러므로, 도 11에 도시된 구조에서 중립면(NS)의 높이(yN)는,
Figure 112015059430023-pat00015
...(8)
가 된다.
각 층의 탄성 계수와 두께는 식 (7) 또는 식 (8)에 의하여 산출되는 중립면(NS)의 위치가 내측 하드 코팅층(403)의 아래가 되도록 결정된다. 이에 의하여, 보호 패널(400)에 인장응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 나아가서, 중립면(NS)의 위치가 디스플레이 패널(100)과 보호 패널(400) 사이가 되도록 결정될 수 있다.
접착층(501)(502)(503)은 유연할수록 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 유연하게 구부러지는데 도움이 된다. 그러나, 전술한 바와 같이 접착층(501)(502)(503)이 눌린 후에 회복되지 않으면 영상이 왜곡될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 접착층(501)(502)(503) 각각의 두께를 줄이는 방안을 고려할 수 있으나, 접착력을 유지하면서 접착층(501)(502)(503) 각각의 두께를 줄이는 데에는 한계가 있다.
눌린 후에 복원되지 않는 문제점은 접착층(501)(502)(503) 중 하나 또는 모두에 발생될 수 있다. 시뮬레이션에 따르면, 보호 패널(400)의 아래에 위치되는 접착층(503)의 눌림량이 가장 크다. 또한, 접착층(503)의 눌림량은 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 접착층(501)(502)(503) 각각의 두께보다는 접착층(501)(502)(503)의 두께의 합에 의존된다. 다시 말하면, 접착층(501)(502)(503) 각각의 두께가 변하더라도 접착층(501)(502)(503)의 두께의 합이 동일하면 접착층(503)의 눌림량은 거의 변하지 않는다. 따라서, 접착층의 총 두께를 줄이기 위하여, 접착층(501)(502)(503)의 수를 줄이는 방안, 즉 접착층(501)(502)(503) 중 하나 또는 둘을 제거하는 방안이 고려될 수 있다. 접착층의 수를 줄임으로써 눌린 후에 복원되지 않은 문제가 생길 가능성을 줄일 수 있다. 이를 위하여, 패널들(100)(200)(300)(400)을 하나 또는 둘 이상 통합할 수 있다. 이하에서, 접착층(501)(502)(503)의 수를 줄이는 방안의 실시예들을 설명한다.
도 12는 플렉서블 디스플레이 장치(4-1)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4-1)는 터치 패널(300)이 보호 패널(400a)에 통합된 구조를 갖는다. 도 12를 참조하면, 투명 기판(401)이 도 7에 도시된 베이스 기판(301)을 대체한다. 즉, 터치 전극층(305)이 투명 기판(401)의 내측면에 직접 형성되고, 터치 전극층(305)의 하면 즉 내측면에 내측 하드 코팅층(403)이 형성된다. 터치 전극층(305)의 구조는 도 7에 도시된 바와 동일하다. 터치 전극층(305)의 구조는 터치 패널(300)의 방식에 따라 다양한 구조일 수 있음은 전술한 바와 같다.
예를 들어, 투명 기판(401)의 내측면에 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제1전극층(302)이 형성될 수 있다. 제1전극층(302)의 내측면에 유전층(303)을 형성하고, 다시 유전층(303)의 내측면에 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제2전극층(304)이 형성될 수 있다. 이 상태에서, 투명 기판(401)의 외측면에 외측 하드 코팅층(402)을 형성하고, 제2전극층(304)의 내측면에 내측 하드 코팅층(403)을 형성한다.
이와 같은 구성에 의하면, 터치 패널(300)이 통합된 보호 패널(400a)이 편광 패널(200)에 접착층(503)에 의하여 접착된다. 따라서, 접착층(도 4: 502)이 생략될 수 있다.
도 12에 도시된 실시예에서도, 각 층의 탄성 계수와 두께는 식 (7) 또는 식 (8)에 의하여 산출되는 중립면(NS)의 위치가 내측 하드 코팅층(403)의 아래가 되도록 결정된다. 이에 의하여, 보호 패널(400)에 인장응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 또한, 외측 하드 코팅층(402)은 내측 하드 코팅층(403)보다 두껍다.
도 13은 플렉서블 디스플레이 장치(4-2)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4-2)는 터치 패널(300)이 편광 패널(200a)에 통합된 구조를 갖는다. 도 13을 참조하면, 편광 패널(200)이 도 7에 도시된 베이스 기판(301)을 대체한다. 즉, 터치 전극층(305)이 편광 패널(200)의 표면에 직접 형성된다. 편광 패널(200)의 구조는 도 6에 도시된 바와 동일할 수 있다. 터치 전극층(305)의 구조는 도 7에 도시된 바와 동일하다. 터치 전극층(305)의 구조는 터치 패널(300)의 방식에 따라 다양한 구조일 수 있음은 전술한 바와 같다.
예를 들어, 편광 패널(200)의 외측면에 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제1전극층(302)이 형성될 수 있다. 제1전극층(302)의 외측면에 유전층(303)을 형성하고, 다시 유전층(303)의 외측면에 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제2전극층(304)이 형성될 수 있다. 이 상태에서, 터치 패널(300)이 통합된 편광 패널(200a)를 접착층(501)을 이용하여 디스플레이 패널(100)에 접착하고, 편광 패널(200a)에 보호 패널(400)을 접착층(503)을 이용하여 부착한다. 따라서, 접착층(도 4: 502)이 생략될 수 있다.
도 14는 플렉서블 디스플레이 장치(4-2a)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4-2a)는 터치 패널(300)이 편광 패널(200b)에 통합된 구조를 가지며, 터치 전극층(305)이 편광 패널(200)의 내측면에 형성된 점에서 도 13에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(4-2)와 차이가 있다.
도 13 및 도 14에 도시된 실시예에서도, 각 층의 탄성 계수와 두께는 식 (7) 또는 식 (8)에 의하여 산출되는 중립면(NS)이 내측 하드 코팅층(403)의 아래가 되도록 결정된다. 이에 의하여, 보호 패널(400)에 인장응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 또한, 외측 하드 코팅층(402)은 내측 하드 코팅층(403)보다 두껍다.
도 15는 플렉서블 디스플레이 장치(4-3)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4-2)는 편광 패널(200)이 보호 패널(400b)에 통합된 구조를 갖는다. 도 15를 참조하면, 편광 패널(200)이 도 8에 도시된 투명 기판(401)을 대체한다. 즉, 편광 패널(200)의 외측면과 내측면에 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403)이 각각 형성된 형태의 보호 패널(400b)이 터치 패널(300)에 접착층(503)에 의하여 접착된다. 편광 패널(200)의 구조는 도 6에 도시된 바와 동일할 수 있다.
편광 패널(200)의 외측면과 내측면에 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403)을 형성하는 방법은 전술한 투명 기판(401)의 양면에 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403)을 형성하는 방법과 동일하게, 유무기 복합 물질과 졸-겔 공정을 적용하는 방법이 사용될 수 있다. 편광 패널(200)의 외측면과 내측면에 하드 코팅층을 형성하는 방법은 다양한 변형이 가능하다. 일 예로서, 편광패널(400)을 구성하는 광학 필름들, 예를 들어 선편광자(linear polarizer)(202)와, 선편광자(202)을 지지하는 상부 지지판(203)과 하부 지지판(201), 및 λ/4위상판(204)을 모두 합지한 후에, 최상측의 광학필름의 상면과 최하측 광학필름의 하면에 각각 하드 코팅층을 형성할 수 있다. 다른 예로서, 최상측 광학필름의 상면에 하드 코팅층을 형성하고, 최하측의 광학필름의 하면에 하드 코팅층을 형성한 후에 광학 필름들을 합지할 수도 있다.
상술한 구성에 의하여, 접착층(도 4: 502)이 생략될 수 있다.
도 15에 도시된 실시예에서도, 각 층의 탄성 계수와 두께는 식 (7) 또는 식 (8)에 의하여 산출되는 중립면(NS)이 내측 하드 코팅층(403)의 아래가 되도록 결정된다. 이에 의하여, 보호 패널(400)에 인장응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 또한, 외측 하드 코팅층(402)은 내측 하드 코팅층(403)보다 두껍다.
도 16은 플렉서블 디스플레이 장치(4-4)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4-4)는 편광 패널(200)이 보호 패널(400b)에 통합되고, 터치 패널(300)이 디스플레이 패널(100a)에 통합된 구조를 갖는다. 도 16을 참조하면, 편광 패널(200)이 도 8에 도시된 투명 기판(401)을 대체한다. 즉, 편광 패널(200)의 외측면과 내측면에 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403)이 각각 형성된다. 편광 패널(200)의 구조는 도 6에 도시된 바와 동일할 수 있다. 편광 패널(200)이 통합된 보호 패널(400b)은 도 15에서 설명한 과정에 의하여 제조될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(100)이 도 7에 도시된 베이스 기판(301)을 대체한다. 디스플레이 패널(100)의 구조는 도 5에 도시된 바와 동일할 수 있다. 터치 전극층(305)은 디스플레이 패널(100)의 최외곽층의 표면, 예를 들어 봉지층(104)의 표면, 또는 봉지층(104)의 외측에 보호층이 있다면 보호층의 표면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 디스플레이 패널(100)의 외측면, 즉 봉지층(104)의 표면에 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제1전극층(302)이 형성될 수 있다. 제1전극층(302)의 외측면에 유전층(303)을 형성하고, 다시 유전층(303)의 외측면에 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성 금속을 진공 증착법, 스퍼터링법, 도금법 등의 방법에 의하여 패턴화된 박막 형태로 형성함으로써 제2전극층(304)이 형성될 수 있다.
통합 디스플레이 패널(100a)이 통합 보호 패널(400b)과 접착층(501)에 의하여 접착됨으로써, 플렉서블 디스플레이 장치(4-4)가 구현될 수 있다. 따라서, 접착층(도 4: 501, 502)이 생략될 수 있다.
도 16에 도시된 실시예에서도, 각 층의 탄성 계수와 두께는 식 (7) 또는 식 (8)에 의하여 산출되는 중립면(NS)이 내측 하드 코팅층(403)의 아래에 위치되도록 결정된다. 이에 의하여, 보호 패널(400)에 인장응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 또한, 외측 하드 코팅층(402)은 내측 하드 코팅층(403)보다 두껍다.
도 17은 플렉서블 디스플레이 장치(4-5)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4-5)는 터치 패널(300)과 편광 패널(200)이 보호 패널(400c)에 통합된 구조를 갖는다. 도 17을 참조하면, 터치 패널(300)이 통합된 편광 패널(200b)이 도 8에 도시된 투명 기판(401)을 대체한다. 즉, 터치 전극층(305)이 편광 패널(200)의 내측면에 직접 형성된다. 편광 패널(200)의 구조는 도 6에 도시된 바와 동일할 수 있다. 터치 전극층(305)의 구조는 도 7에 도시된 바와 동일하다. 통합 편광 패널(200b)의 표면과 이면에 외측 하드 코팅층(402)과 내측 하드 코팅층(403)이 각각 형성된다.
통합 보호 패널(400c)는 접착층(501)에 의하여 디스플레이 패널(100)과 접착된다. 따라서, 접착층(도 4: 501, 502)이 생략될 수 있다.
도 17에 도시된 실시예에서도, 각 층의 탄성 계수와 두께는 식 (7) 또는 식 (8)에 의하여 산출되는 중립면(NS)이 내측 하드 코팅층(403)의 아래에 위치되도록 결정된다. 이에 의하여, 보호 패널(400)에 인장응력이 작용되지 않도록 할 수 있다. 또한, 외측 하드 코팅층(402)은 내측 하드 코팅층(403)보다 두껍다.
도 12 내지 도 17에 도시된 실시예에 따르면, 다수의 패널들을 둘 또는 셋씩 통합함으로써 접착층의 수를 줄일 수 있다. 이에 의하여 접착층의 눌림에 의하여 영상의 왜곡 가능성을 줄일 수 있다.
눌린 후에 복원되지 않는 문제를 해결하기 위하여 접착층(501)(502)(503)의 탄성계수를 증가시키는 방안이 고려될 수 있다.
일 예로서, 접착층(501)(502)(503) 내에 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 접힘 방향과 직교하는 방향, 즉 도 1의 폭방향(W)으로 경성의 투명 미세 입자를 배열시키는 방안을 고려할 수 있다. 도 18a는 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 일 실시예의 부분 사시도이며, 도 18b는 도 18a에 도시된 접착층(501)(502)(503)의 단면도이다. 도 18a 및 도 18b에서는 접착층(501)(502)(503)만을 도시하며, 다른 패널들은 생략한다. 패널들은 도 4 및 도 12 내지 도 17에 도시된 구조를 가질 수 있다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 접착층(501)(503)(503)은 투광성 접착제의 내부에 경성의 투명 미세 입자(504)가 폭방향(W)으로 배열된 다수의 미세 입자 열(505)을 포함한다. 다수의 미세입자 열(505)은 길이방향(L)으로 서로 이격되게 배치된다. 투명 미세 입자(504)의 직경은 접착층(501)(502)(503)의 두께보다 작다. 투명 미세 입자(504)는 예를 들어 투명 글래스 파이버, FRP(fiber reinforced plastics))입자 등일 수 있다.
투명 미세 입자 열(505)이 포함된 접착층(501)(503)(503)은 그렇지 않은 경우에 비하여 탄성계수가 커지므로 눌림 양이 줄어든다. 따라서, 접착층(501)(503)(503)이 눌림 후에 복원되지 않는 현상이 줄어들게 되며, 눌림 양 자체가 작으므로 영상의 왜곡 또한 작아진다. 큰 탄성계수를 갖는 접착층(501)(503)(503)은 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 유연하게 구부러지는 데에는 방해가 될 수 있다. 이러한 단점은 다수의 투명 미세 입자 열(505)이 길이방향(L)으로 배열된 구조에 의하여 보완될 수 있다. 다수의 투명 미세 입자 열(505)의 간격, 즉 길이 방향(L)의 간격(G)은 예를 들어 2mm 정도일 수 있다. 다만, 간격(G)은 2mm에 한정되지 않으며, 디스플레이 장치(4)의 강성 등을 고려하여 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 유연하게 구부러질 수 있도록 2mm보다 크거나 또는 그보다 작을 수도 있다. 이와 같이, 투명 미세입자를 길이방향(L)으로 이격되고 폭방향(W)으로 연장된 형태로 배열함으로써, 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 길이방향(L)으로 유연하게 구부러질 수 있다. 또한, 접착층(501)(502)(503)의 눌림에 의한 영상 왜곡을 줄일 수 있다.
접착층(501)(502)(503)이 눌린 후에 복원되지 않는 문제를 해결하기 위하여 접착력을 유지하면서 눌림 양을 줄이는 일 방안으로서, 접착층(501)(502)(503)에 의하여 부착되는 두 패널의 마주보는 두 면 중 적어도 한 쪽 면에 요철부를 형성하는 방안이 고려될 수 있다.
도 19는 접착층(501)(502)(503)의 탄성계수를 증가시키는 일 예가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 19에서는 접착층(503) 및 이에 의하여 부착되는 보호 패널(400)과 터치 패널(300)만을 도시하며, 다른 패널들은 생략한다. 도 19를 참조하면, 보호 패널(400)의 접착층(503)과 부착되는 면(405)에 요철부(406)가 형성된다. 요철부(406)는 면(405)으로부터 돌출되도록 투광성 레진으로 형성된 도트 패턴에 의하여 구현될 수 있다. 보호 패널(400)는 도 8에 도시된 구조와 동일할 수 있다. 요철부(406)는 터치 패널(300)의 접착층(503)과 부착되는 면(306)에 마련될 수도 있으며, 면(405)(306) 모두에 마련될 수도 있다. 요철부(406)의 돌출 량은 접착층(503)의 두께보다 작다.
이와 같은 구성에 의하면 접착시에 접착층(503)이 요철부(406)에 의하여 압축되므로, 요철부(406)가 없는 경우에 비하여 접착층(503)이 전체적으로 단단해진다. 즉, 접착층(503)의 탄성계수가 증가된다. 따라서, 눌림 양이 줄어들어, 접착층(501)(503)(503)이 눌림 후에 복원되지 않는 현상이 줄어들게 되며, 눌림 양 자체가 작으므로 영상의 왜곡 또한 작아진다. 또한 요철부(406)가 간격을 두고 형성되므로, 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 유연하게 구부러지는 데에 지장을 주지 않는다.
도 20에는 요철부(406)를 형성하는 방법의 일 실시예가 도시되어 있다. 먼저, 도 20(a)에 도시된 바와 같이, 보호 패널(400)의 면(405) 상에 요철부(406)에 대응되는 개구(601)가 마련된 마스크(600)를 형성한다. 마스크(600)는 예를 들어 개구(601)가 형성된 필름형태일 수 있다. 다음으로, 도 20(b)에 도시된 바와 같이, 개구(601)를 통하여 투명한 자외선 경화성 레진을 주입하고, 자외선을 조사하여 레진을 경화시킨다. 다음으로, 마스크(600)를 제거한다. 그러면, 도 20(c)에 도시된 바와 같이 보호 패널(400)의 면(405)에 요철부(406)를 형성할 수 있다. 터치 페널(300)에 요철부(406)를 형성하는 방법 역시 도 20에 도시된 바와 동일하다.
도 18 내지 도 20에 도시된 실시예는 도 4 및 도 12 내지 도 17에 도시된 실시예들에 적용될 수 있다.
도 1 내 지 도 3에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(4)를 구비한는 접철식 기기는 펼쳐진 상태(도 2)와 접힌 상태(도 3)로 반복적으로 그 상태가 변한다. 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 적용되는 접철식 기기는 도 1 내지 도 3에 도시된 예에 한정되지 않는다.
도 21은 접철식 기기의 일 실시예의 외관 사시도이다. 도 22는 도 21에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다. 도 23은 도 21에 도시된 접철식 기기의 일 실시예의 접힌 상태의 측면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 접철식 기기는 접힌 상태에서 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 제1부분(4a)과 제2부분(4b)이 서로 각도를 이루고 제3부분(4c)이 곡률반경(R)을 가지는 형태로 구부러진다. 이에 대하여 도 21 내지 도 32에 도시된 접철식 기기는 접힌 상태에서 제1부분(4a)과 제2부분(4b)이 서로 평행하고, 제3부분(4c)이 제1, 제2몸체(1)(2) 내부로 곡률반경(R)을 가지는 형태로 구부러지면서 제1, 제2몸체(1)(2) 내부에 수용된다. 이외에도 도면으로 도시되지는 않았지만, 플렉서블 디스플레이 장치(4)가 제1, 제2몸체(1)(2)의 외부에 위치되는 구조 등 다양한 구조의 접철식 기기가 가능하다.
플렉서블 디스플레이 장치(4)를 구성하는 다수의 패널들, 예를 들어 보호 패널(400), 터치 패널(300), 편광패널(200), 및 디스플레이 패널(100)은 반복적인 굽힘에 따른 스트레스를 견딜 필요가 있다. 각 패널에 가해지는 스트레스는 중립면(NS)으로부터의 거리에 의존된다. 중립면(NS)으로부터 멀어질수록 접철과정에서 가해지는 스트레스가 더 커진다. 따라서, 중립면(NS)으로부터 각 패널까지의 거리가 규제될 필요가 있다.
도 24는 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 플렉서블 디스플레이 장치(4)는 도 4에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(4)와 동일하다. 도 24를 참조하면, 디스플레이 패널(100), 편광 패널(200), 터치 패널(300), 및 보호 패널(400)이 순차로 접착층(501)(502)(503)에 의하여 접착된다. 디스플레이 패널(100), 편광 패널(200), 터치 패널(300), 및 보호 패널(400)은 도 5 내지 도 8에서 설명한 바와 동일하다.
플렉서블 디스플레이 장치(4)의 각 패널들을 형성하는 층들 중에서 상대적으로 경도가 높은 전극층, 예를 들어 디스플레이 패널(100)의 전극층(103), 터치 패널(300)의 전극층(305), 및 보호 패널(400)의 코팅층(402)(403)은 반복적 굽힘에 의하여 손상될 위험이 있다. 예를 들어, 전극층(103)과 전극층(305)은 인듐주석산화물(ITO), 구리 메탈 메쉬, 은나노와이어 등의 금속 또는 금속 산화물 박막으로 형성되어 반복적인 굽힘에 취약하여, 단선 또는 단락될 가능성이 있다. 또한, 경도가 높은 코팅층(402)(403)은 반복적인 굽힘에 의하여 깨질 수 있다.
이와 같은 점을 감안하여, 중립면(NS)으로부터 전극층(103)과 전극층(305)까지의 거리를 규제할 필요가 있다. 또한, 보호 패널(400)의 외측에 위치되는 외측 하드 코팅층(402) 역시 중립면(NS)으로부터의 거리를 규제할 필요가 있다. 접힌 상태에서의 곡률반경(R)이 작을수록 접철과정에서 가해지는 스트레스가 더 커진다. 따라서, 곡률반경(R)을 고려하여 중립면(NS)으로부터 각 패널까지의 거리가 규제될 필요가 있다.
이를 위하여, 중립면(NS)과 전극층(103) 사이의 거리 및 중립면(NS)과 전극층(305) 사이의 거리를 곡률반경(R)의 약 4% 이하로 할 수 있다. 외측 하드 코팅층(402)의 깨짐을 방지하기 위하여 중립면(NS)과 외측 하드 코팅층(402) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 7% 이하로 할 수 있다.
도 24에 도시된 실시예에서 디스플레이 패널(100)과 보호 패널(400) 사이에 터치 패널(300)이 위치되고, 터치 패널(300) 내에 중립면(NS)이 존재한다. 중립면(NS)으로부터 전극층(305)까지의 거리가 너무 크면, 보호 패널(400)의 두께가 상대적으로 얇아져야 한다. 보호 패널(400)의 외측 하드 코팅층(402)은 외부 충격, 긁힘 등으로부터 플렉서블 디스플레이 장치(4)를 보호하는 역할과, 내측 하드 코팅층(403)과 함께 눌림에 의한 영상이 왜곡을 방지하는 역할을 한다. 이러한 역할을 수행하기 위하여 보호 패널(400)은 적정한 두께를 가질 필요가 있다. 이러한 점을 감안하여, 터치 패널(300)의 전극층(305)과 중립면(NS) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 2% 이하로 할 수 있다. 또한 터치 패널(300)과 보호 패널(400)을 접착하는 접착층(503)과 중립면(NS) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 3% 이하로 할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 반복적인 굽힘에 의한 플렉서블 디스플레이 장치(4)의 손상을 방지하고, 플렉서블 디스플레이 장치(4) 및 접철식 기기의 사용 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 중립면(NS)으로부터의 거리의 규제는 도 12 내지 도 17에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 실시예들에도 동일하게 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 25는 터치 패널(300)이 편광 패널(200)과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치(4-2)의 단면도를 보여준다. 도 25에서 중립면(NS)과 전극층(103) 사이의 거리를 곡률반경(R)의 약 4% 이하로 할 수 있으며, 외측 하드 코팅층(402)의 깨짐을 방지하기 위하여 중립면(NS)과 외측 하드 코팅층(402) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 7% 이하로 할 수 있다. 보호 패널(400)의 적정 두께를 확보하는 한편, 전극층(305)의 손상을 방지하기 위하여 중립면(NS)으로부터 전극층(305)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 2% 이하로 할 수 있으며, 중립면(NS)으로부터 접착층(503)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 3% 이하로 할 수 있다.
도 26은 터치 패널(300)이 편광 패널(200)과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치(4-2a)의 단면도를 보여준다. 도 26에서 중립면(NS)과 전극층(103) 사이의 거리를 곡률반경(R)의 약 4% 이하로 할 수 있으며, 외측 하드 코팅층(402)의 깨짐을 방지하기 위하여 중립면(NS)과 외측 하드 코팅층(402) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 7% 이하로 할 수 있다. 보호 패널(400)의 적정 두께를 확보하는 중립면(NS)으로부터 접착층(503)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 3% 이하로 할 수 있다. 한편, 전극층(305)의 손상을 방지하기 위하여 중립면(NS)으로부터 전극층(305)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 2% 이하로 할 수 있다.
도 27은 편광 패널(200)이 보호 패널(400)과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치(4-3)의 단면도를 보여준다. 도 27에서 중립면(NS)과 전극층(103) 사이의 거리를 곡률반경(R)의 약 4% 이하로 할 수 있으며, 외측 하드 코팅층(402)의 깨짐을 방지하기 위하여 중립면(NS)과 외측 하드 코팅층(402) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 7% 이하로 할 수 있다. 전극층(305)의 손상을 방지하기 위하여 중립면(NS)으로부터 전극층(305)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 2% 이하로 할 수 있으며, 보호 패널(400)의 적정 두께를 확보하기 위하여 중립면(NS)으로부터 접착층(503)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 3% 이하로 할 수 있다.
도 28은 편광 패널(200)이 보호 패널(400)과 통합되고 터치 패널(200)이 디스플레이 패널(100)과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치(4-4)의 단면도를 보여준다. 도 28에서 중립면(NS)과 전극층(103) 사이의 거리를 곡률반경(R)의 약 4% 이하로 할 수 있으며, 외측 하드 코팅층(402)의 깨짐을 방지하기 위하여 중립면(NS)과 외측 하드 코팅층(402) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 7% 이하로 할 수 있다. 보호 패널(400)의 적정 두께를 확보하기 위하여 중립면(NS)으로부터 접착층(503)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 3% 이하로 할 수 있다. 한편, 전극층(305)의 손상을 방지하기 위하여 중립면(NS)으로부터 전극층(305)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 2% 이하로 할 수 있다.
도 29는 편광 패널(200)이 디스플레이 패널(100)과 통합된 형태의 플렉서블 디스플레이 장치(4-6)의 단면도를 보여준다. 도 29를 참조하면, 편광 패널(200)이 디스플레이 패널(100)과 통합된 형태는 예를 들어 하부 지지판(도 6: 201)이 생략되고, 봉지층(도 5: 104)상에 λ/4위상판(도 6: 204), 선편광자(linear polarizer)(도 6: 202), 및 상부 지지판(도 6: 203)이 적층된 형태로 구현될 수 있다. 중립면(NS)과 전극층(103) 사이의 거리를 곡률반경(R)의 약 4% 이하로 할 수 있으며, 외측 하드 코팅층(402)의 깨짐을 방지하기 위하여 중립면(NS)과 외측 하드 코팅층(402) 사이의 거리는 곡률반경(R)의 약 7% 이하로 할 수 있다. 보호 패널(400)의 적정 두께를 확보하기 위하여 중립면(NS)으로부터 접착층(503)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 3% 이하로 할 수 있다. 한편, 전극층(305)의 손상을 방지하기 위하여 중립면(NS)으로부터 전극층(305)까지의 거리는 곡률반경(R)의 약 2% 이하로 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1...제1몸체 2...제2몸체
3...힌지유닛 4...플렉서블 디스플레이 장치
100...디스플레이 패널 101...구동기판
102...유기 발광층 103...캐소드 전극층
104...봉지층 105...반사층
200...편광 패널 201...하부 지지판
202...선편광자 203...상부 지지판
204...λ/4위상판 300...터치 패널
301...베이스 기판 302...제1전극층
303...유전층 304...제2전극층
305...터치 전극층 400...보호 패널
401...투명 기판 402...외측 하드 코팅층
403...내측 하드 코팅층 406...요철부
501, 502, 503...접착층

Claims (26)

  1. 접착층에 의하여 접착된 다수의 패널을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치로서,
    영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    투명 기판과, 상기 투명 기판의 제1 면과 상기 제1 면과 대향되는 상기 투명 기판의 제2 면에 각각 형성되며 상기 투명 기판보다 높은 경도를 가지는 제1 하드 코팅층과 제2 하드 코팅층을 포함하며, 상기 디스플레이 패널 상에 위치되는 보호 패널;을 포함하며,
    상기 제1 하드 코팅층의 두께는 상기 제2 하드 코팅층의 두께보다 두꺼우며,
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레스 중립면은 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 구부러질 때에 상기 제2 하드 코팅층에 압축응력이 작용되도록 결정되는 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 하드 코팅층과 상기 디스플레이 패널 사이에 상기 스트레스 중립면이 위치되는 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판의 상기 제2 면에는 터치 전극층이 마련되고,
    상기 터치 전극층의 내측면에 상기 제2 하드 코팅층이 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널로 입사되는 외부 광의 반사광을 차단하는 것으로서, 상기 보호 패널과 상기 디스플레이 패널 사이에 위치되는 편광 패널;을 더 구비하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 편광 패널의 내측면과 외측면 중 어느 한 면에는 터치 전극층이 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    투광성 베이스 기판과 터치 전극층을 포함하며, 상기 편광 패널과 상기 보호 패널 사이에 위치되는 터치 패널;을 더 구비하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판은 상기 디스플레이 패널로 입사되는 외부 광의 반사광을 차단하는 편광 패널을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 편광 패널의 외측면과 내측면에 각각 상기 제1 하드 코팅층과 상기 제2 하드 코팅층이 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 외측면에는 터치 전극층이 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 편광 패널의 내측면에는 터치 전극층이 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 편광 패널의 외측면과 상기 터치 전극층의 내측면에 각각 상기 제1 하드 코팅층과 상기 제2 하드 코팅층이 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층은 투명 미세 입자가 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 접철방향과 직교하는 폭방향으로 배열된 다수의 투명 미세 입자 열을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 투명 미세 입자 열은 상기 접철방향으로 서로 이격되게 배열된 플렉서블 디스플레이 장치.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층에 의하여 부착되는 두 패널의 서로 마주 보는 두 면 중 적어도 한 면에는 상기 접착층을 향하여 돌출된 다수의 도트 패턴을 포함하는 투광성 요철부가 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
  15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 전극층을 포함하며,
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 굽힘 곡률 반경을 R이라 할 때,
    상기 스트레스 중립면과 상기 전극층 사이의 거리는 0.04R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스트레스 중립면과 상기 제1 하드 코팅층 사이의 거리는 0.07R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보호 패널과 다른 패널을 접착하는 접착층;을 더 구비하며,
    상기 스트레스 중립면과 상기 접착층 사이의 거리는 0.03R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    터치 입력을 위한 터치 전극층;을 더 구비하며,
    상기 스트레스 중립면과 상기 터치 전극층 사이의 거리는 0.02R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  19. 구부러질 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치로서,
    영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    투명 기판과, 상기 투명 기판의 제1 면과 상기 제1 면과 대향되는 상기 투명 기판의 제2 면에 각각 형성되며 상기 투명 기판보다 높은 경도를 가지는 제1 하드 코팅층과 제2 하드 코팅층을 포함하며, 상기 디스플레이 패널의 상에 위치되는 보호 패널;을 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은 전극층을 포함하며,
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 굽힘 곡률 반경을 R이라 할 때,
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레스 중립면과 상기 전극층 사이의 거리는 0.04R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 스트레스 중립면과 상기 제1 하드 코팅층 사이의 거리는 0.07R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 보호 패널과 다른 패널을 접착하는 접착층;을 더 구비하며,
    상기 스트레스 중립면과 상기 접착층 사이의 거리는 0.03R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    터치 입력을 위한 터치 전극층;을 더 구비하며,
    상기 스트레스 중립면과 상기 터치 전극층 사이의 거리는 0.02R 이하인 플렉서블 디스플레이 장치.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트레스 중립면은 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 구부러질 때에 상기 제2 하드 코팅층에 압축응력이 작용되도록 결정되는 플렉서블 디스플레이 장치.
  24. 플렉서블 디스플레이 장치로서,
    영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널을 포함하는 다수의 패널;
    상기 다수의 패널을 접착시키는 접착층;을 포함하며,
    상기 접착층은 투명 미세 입자가 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 접철방향과 직교하는 폭방향으로 배열된 다수의 투명 미세 입자 열을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 다수의 투명 미세 입자 열은 상기 접철방향으로 서로 이격되게 배열된 플렉서블 디스플레이 장치.
  26. 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 외측에 위치되는 보호 패널을 포함하는 다수의 패널;
    상기 다수의 패널을 접착시키는 접착층;을 포함하며,
    상기 접착층에 의하여 부착되는 두 패널의 서로 마주 보는 두 면 중 적어도 한 면에는 상기 접착층을 향하여 돌출된 다수의 도트 패턴을 포함하는 투광성 요철부가 마련된 플렉서블 디스플레이 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10985344B2 (en) 2017-10-27 2021-04-20 Applied Materials, Inc. Flexible cover lens films
US11579339B2 (en) 2018-05-10 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Replaceable cover lens for flexible display
US11789300B2 (en) 2019-06-26 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102527763B1 (ko) 2016-07-06 2023-05-02 삼성디스플레이 주식회사 롤러블 디스플레이 장치 및 롤러블 장치
KR20180046422A (ko) 2016-10-27 2018-05-09 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102496467B1 (ko) * 2016-11-23 2023-02-06 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
CN106710449A (zh) 2016-12-09 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种柔性显示模组及显示装置
US11258043B2 (en) 2016-12-09 2022-02-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Flexible display module and display device
US11785834B2 (en) 2016-12-09 2023-10-10 Boe Technology Group Co., Ltd. Flexible display module and display device
KR102017142B1 (ko) * 2017-05-19 2019-09-02 동우 화인켐 주식회사 플렉서블 윈도우 적층체, 이를 포함하는 표시 장치
KR102376545B1 (ko) * 2017-08-01 2022-03-21 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 디스플레이 윈도우
CN109546009A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 昆山国显光电有限公司 一种显示面板的制作方法及其显示面板
KR102423389B1 (ko) * 2017-12-01 2022-07-22 삼성전자주식회사 중립면 조절 부재를 포함하는 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
CN110534544B (zh) * 2018-05-24 2021-12-10 上海和辉光电股份有限公司 一种可抗图形畸变的柔性显示面板及显示装置
CN112513772A (zh) * 2018-06-15 2021-03-16 深圳市柔宇科技股份有限公司 电子装置及其柔性屏支撑机构
KR102533507B1 (ko) * 2018-08-13 2023-05-16 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 표시 장치
EP3613514A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-26 LG Display Co., Ltd. Display apparatus including flexible vibration module and method of manufacturing the flexible vibration module
CN112639925A (zh) * 2018-08-21 2021-04-09 深圳市柔宇科技股份有限公司 电子装置及其柔性显示装置
KR102551050B1 (ko) 2018-08-22 2023-07-03 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
KR102519732B1 (ko) 2018-09-19 2023-04-11 삼성전자주식회사 일체형 접착층 및 접착 방지부를 포함하는 폴더블 전자 장치
KR102587879B1 (ko) 2018-11-23 2023-10-11 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 디스플레이 장치
KR102368683B1 (ko) * 2018-12-14 2022-03-02 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 뉴트럴 포인트 영역에 긴장력 감쇄를 위한 버퍼층을 구비한 폴더블 디스플레이용 하이브리드 기판
CN111596779A (zh) * 2019-02-20 2020-08-28 上海和辉光电有限公司 柔性显示装置及其制造方法
CN110010003B (zh) * 2019-03-06 2021-07-06 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种柔性显示面板
CN110189636B (zh) * 2019-05-31 2021-06-22 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板以及显示装置
US11165030B2 (en) 2019-05-31 2021-11-02 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Display panel and display device
KR20210012830A (ko) * 2019-07-26 2021-02-03 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치
CN110475006A (zh) * 2019-07-31 2019-11-19 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性保护盖板及显示装置
CN110571251A (zh) * 2019-08-16 2019-12-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性盖板及其制备方法和显示装置
JP2021071713A (ja) * 2019-10-28 2021-05-06 住友化学株式会社 光学積層体及び表示装置
KR20210083883A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 표시 장치
WO2021144873A1 (ja) * 2020-01-15 2021-07-22 シャープ株式会社 表示装置
KR20210149264A (ko) * 2020-06-01 2021-12-09 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
WO2022036665A1 (en) * 2020-08-21 2022-02-24 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co., Ltd. Bendable element
CN113437116B (zh) * 2021-06-07 2022-04-08 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示面板的制作方法
CN114360386A (zh) * 2022-01-28 2022-04-15 合肥维信诺科技有限公司 柔性盖板和显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132025A1 (en) 2004-12-22 2006-06-22 Eastman Kodak Company Flexible display designed for minimal mechanical strain
US20110315956A1 (en) 2010-06-29 2011-12-29 Michael Tischler Electronic Devices with Yielding Substrates
US20140036170A1 (en) 2010-11-30 2014-02-06 Nitto Denko Corporation Display Panel Device Having Touch Input Function
US20140049699A1 (en) 2012-08-17 2014-02-20 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Polarizing plate, touch liquid crystal panel and touch display

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101030803B1 (ko) * 2009-02-13 2011-04-27 서피스텍 주식회사 고투명 전도성 적층체
US8638318B2 (en) * 2010-05-28 2014-01-28 Elo Touch Solutions, Inc. Multi-layer coversheet for saw touch panel
CN102841476A (zh) * 2012-09-12 2012-12-26 信利半导体有限公司 集成触控功能的电子纸、显示面板及其制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132025A1 (en) 2004-12-22 2006-06-22 Eastman Kodak Company Flexible display designed for minimal mechanical strain
US20110315956A1 (en) 2010-06-29 2011-12-29 Michael Tischler Electronic Devices with Yielding Substrates
US20140036170A1 (en) 2010-11-30 2014-02-06 Nitto Denko Corporation Display Panel Device Having Touch Input Function
US20140049699A1 (en) 2012-08-17 2014-02-20 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Polarizing plate, touch liquid crystal panel and touch display

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10985344B2 (en) 2017-10-27 2021-04-20 Applied Materials, Inc. Flexible cover lens films
US11758757B2 (en) 2017-10-27 2023-09-12 Applied Materials, Inc. Flexible cover lens films
US11579339B2 (en) 2018-05-10 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Replaceable cover lens for flexible display
US11789300B2 (en) 2019-06-26 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
US11934056B2 (en) 2019-06-26 2024-03-19 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
US11940682B2 (en) 2019-06-26 2024-03-26 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
US11940683B2 (en) 2019-06-26 2024-03-26 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays

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