KR102097031B1 - 폴더블 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

폴더블 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법; 및 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 금속 박막 및 상기 금속 박막 상에 형성된 절연층을 포함하는 기판; 상기 기판 상에 형성되며 상기 기판의 반대 방향으로 광을 방출하는 유기 발광부; 및 상기 유기 발광부를 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 폴더블 디스플레이 장치는 상기 금속 박막이 바깥으로 노출되는 방향으로 접을 수 있다.

Description

폴더블 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법{FOLDABLE DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
폴더블 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 접거나, 롤(Roll) 형상으로 말거나, 고무줄처럼 늘리는 등, 사용 단계에서 변형 가능한 디스플레이 장치들이 연구 및 개발되고 있다. 이들 디스플레이는 다양한 형태로 변형 가능하기 때문에, 사용 단계에서의 디스플레이의 대형화 요구와 휴대를 위한 디스플레이의 소형화의 요구를 모두 만족시킬 수 있다.
변형 가능한 디스플레이 장치는 미리 설정된 형태로 변형될 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 요구에 상응하여 또는 디스플레이 장치가 사용되는 상황의 필요에 맞추어 다양한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 디스플레이의 변형된 형태를 인식하고, 인식한 형태에 대응하여 디스플레이 장치를 제어할 필요가 있다.
한편, 변형 가능한 디스플레이 장치는 변형에 따라 디스플레이 장치의 성능이 변동되거나 특성이 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있으며, 플라스틱과 같은 유연한 재료를 사용하는 특성상 불규칙한 컬(curl) 발생, 모서리면에서의 말림 현상 또는 열에 의한 뒤틀림의 문제가 발생할 수 있다. 이와 같은 디스플레이 장치의 성능의 변동을 최소화하고 손상을 방지하여 디스플레이 장치의 신뢰도와 안정성을 확보할 필요가 있다.
폴더블 디스플레이 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 금속 박막 및 상기 금속 박막 상에 구비된 절연층을 포함하는 기판; 상기 기판 상에 형성되며 상기 기판의 반대 방향으로 광을 방출하는 유기 발광부; 및 상기 유기 발광부를 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 금속 박막이 바깥으로 노출되는 방향으로 접을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 금속 박막은 스테인레스를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 금속 박막의 두께는 30 마이크로미터 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 폴더블 디스플레이 장치는 가상의 접힘선을 따라 접힐 수 있고, 상기 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부 및 제2 센서부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 폴더블 디스플레이 장치는 중앙부에 배치되는 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하고, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 주변영역에 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 금속박막, 상기 절연층, 및 상기 박막봉지층 중 적어도 한 층 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 폴더블 디스플레이 장치의 접힘에 따라 가변하는 전기신호를 출력할 수 있고, 상기 전기신호에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 제어부는, 상기 전기신호에 기초하여 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 정전용량을 획득하는 정전용량 획득부;를 포함하고, 상기 정전용량에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 제어부는 상기 정전용량이 제1 기준치 이상이고 제2 기준치 미만이면 미리 설정된 경고동작을 실행하고, 상기 정전용량이 상기 제2 기준치 이상이면 상기 폴더블 디스플레이 장치가 화상을 표시하지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 제어부는, 상기 전기신호에 기초하여 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부가 서로 마주보는 면적의 넓이를 획득하는 넓이 산출부;를 포함하고, 상기 넓이에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 금속 박막의 표면 거칠기는 수 나노미터 단위일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법은 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에 상기 절연층의 반대 방향으로 광을 방출하는 유기 발광부를 형성하는 단계; 상기 유기 발광부를 밀봉하는 박막 봉지층을 형성하는 단계; 및 상기 절연층의 하부에 금속박막을 부착하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 금속 박막은 스테인레스를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 금속 박막은 30 마이크로미터 이하의 두께로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 금속 박막, 상기 절연층, 및 상기 박막 봉지층 중 적어도 한 층 상에 제1 센서부 및 제2 센서부를 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 폴더블 디스플레이 장치가 접히는 가상의 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법은 상기 금속 박막을 CMP(chemical Mechanical Polishing) 또는 전해연마법으로 연마하는 단계;를 더 포함하고, 상기 금속 박막은 상기 연마에 의해 수 나노미터 단위의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이 장치는 중앙부에 배치되는 표시영역; 및 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하고, 상기 표시영역은 가상의 접힘선을 포함하고, 상기 주변영역은 상기 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부 및 제2 센서부를 포함할 수 있고, 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법은 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 이용하여 상기 폴더블 디스플레이 장치의 접힘에 따라 가변하는 전기신호를 획득하는 단계; 및 획득한 상기 전기신호에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법은 상기 전기신호에 기초하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 정전용량을 획득하는 단계;를 더 포함하고, 상게 제어하는 단계는 상기 정전용량에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 제어하는 단계는, 상기 정전용량이 제1 기준치 이상이고 상기 제1 기준치보다 큰 제2 기준치 미만이면 미리 설정된 경고동작을 실행하고, 상기 정전용량이 상기 제2 기준치 이상이면 상기 폴더블 디스플레이 장치가 화상을 표시하지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법은 상기 전기 신호로부터 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 서로 마주보는 면적의 넓이를 획득하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는 상기 넓이에 기초하여 상기 디스플레이 장치를 제어할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예들에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 초박형 박막 금속을 포함함으로써, 접을 수 있으면서도 구조적으로 신뢰할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 또한, 센서를 탑재하여 디스플레이의 접힘을 정밀하게 인식함으로써 폴더블 디스플레이 장치의 활용도를 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A-A’ 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 유기 발광부(23)의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B’ 단면의 일예를 도시한 단면도이다.
도 5는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 접힌 상태와, 커패시터의 정전용량과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어하는 제어부(60)의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)는 접을 수 있는 디스플레이 장치이며, 가요성 디스플레이 장치일 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)는 중앙부에 배치되어 화상을 표시하는 표시영역(11), 표시영역(11)을 둘러싸는 주변영역(12)을 포함할 수 있다. 상기 폴더블 디스플레이 장치는 가상의 접힘선(13)을 기준으로 접힐 수 있다. 폴더블 디스플레이 장치(10)는 접힘선(13)을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)는 주변영역(12)에 구비될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
도 2에 도시된 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제조하기 위하여 먼저 절연층(22)을 형성할 수 있다. 다음으로, 절연층(22) 상에 절연층(22)의 반대 방향으로 광을 방출하는 유기 발광부(23)를 형성할 수 있다. 다음으로, 유기발광부(23)를 밀봉하는 박막 봉지층(24)을 형성할 수 있다. 다음으로, 절연층(22)의 하부에 금속박막(21)을 부착함으로써 도 2에 도시된 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제조할 수 있다.
다만, 상기와 같은 제조방법은 각 구조가 형성되는 순서를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 금속박막(21)은 절연층(22) 및 절연층(22)의 상부 구조가 형성된 후 절연층(22)의 하부에 부착될 수 있다. 또는, 금속박막(21)이 형성되고, 금속박막(21) 상에 절연층(22) 및 절연층(22)의 상부 구조가 형성될 수 있다. 각 구조가 형성되는 순서는 이에 한정하지 않는다.
도 2에 도시되지 않았으나, 폴더블 디스플레이 장치(10)의 보호를 위하여 상부기판이 더 형성되거나, 층간 절연막 등이 더 형성될 수 있음은 물론이다. 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)는 금속박막(21) 상에 구비될 수 있다. 다만, 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)의 단면상 위치는 이에 한정하지 않으며, 도2에 도시된 단면에서 어느 층 상에 위치하여도 무방하다.
도 2는 도 1의 A-A’ 단면을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 폴더블 디스플레이 장치(10)는 금속 박막(21)과 금속 박막 상에 구비된 절연층(22)을 포함하는 기판(20), 절연층(22) 상에 형성되며 기판(20)의 반대 방향으로 광을 방출하는 유기 발광부(23), 및 유기 발광부(23)를 밀봉하는 박막 봉지층(24)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시에에 따르면 금속박막(21)은 스테인레스(SUS; stainless steel)를 포함할 수 있다. 금속박막(21)은 초박형으로 제작된 금속막일 수 있고, 그 재료는 스테인레스일 수 있다. 금속박막(21)은 플렉서블 또는 폴더블하게 구현되기 위하여 얇은 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속박막(21)은 30 마이크로미터 이하의 두께로 형성될 수 있다. 바람직하게, 금속박막(21)은 5 마이크로미터 내지 30 마이크로미터 이하의 두께로 형성될 수 있다. 그러나, 이와 같은 금속박(21)의 두께는 예시이므로 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
스테인레스 소재로 형성된 초박형 금속박막(21)은 가요성이 있어서 접힐 수 있다. 금속박막(21)은 절연층(22) 및 절연층(22)의 상부의 구조물이 형성된 후 절연층(22)의 하부에 부착될 수 있다.
폴더블 디스플레이 장치(10)는 하부에 부착된 금속박막(21)에 의해, 열에 의한 뒤틀림이나 불규칙한 변형을 최소화하여 내구성, 신뢰도, 안정성을 확보할 수 있다.
금속박막(21)은 절연층(22)의 하부에 부착된다. 금속박막(21)의 표면이 거칠거나 굴곡이 있는 경우 절연층(22) 상부에 형성된 박막 소자들이 손상될 수 있다. 따라서 금속박막(21)의 표면 거칠기는 폴더블 디스플레이 장치(10)의 수명과 신뢰성에 영향을 주지 않을 정도로 부드럽게 연마될 수 있다. 예를 들어, 금속박막(21)의 표면은 CMP(chemical Mechanical Polishing) 또는 전해연마법으로 연마될 수 있고, 연마된 금속박막(21)의 표면거칠기는 수 나노미터(nm) 단위일 수 있다.
절연층(22)은 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 및 폴리이미드 등과 같이 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱을 소재로 만들어 질 수 있고, 가요성이 있어서 접힐 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 가요성 있는 다양한 소재가 절연층(22)에 사용될 수 있다.
금속박막(21)과 절연층(22)을 포함하는 기판(20) 역시 가요성이 있고, 접힐 수 있다.
유기 발광부(23)는 박막트랜지스터와 유기발광 소자를 포함할 수 있다. 도 3은 도 2의 유기 발광부(23)의 일 예를 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 유기 발광부(23)는 적어도 하나의 유기발광 소자(230)를 포함한다. 유기발광 소자(230)는 화소 전극(233)과, 공통층인 대향 전극(235)과, 그 사이에 구비된 발광층(234)을 포함한다. 화소 전극(233)은 가요성 기판(20) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(232)와 전기적으로 연결된다. 도 3에는 도시되어 있지 않으나 유기발광 소자(230)는 적어도 하나의 스위칭 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터에 전기적으로 연결되어 광을 방출한다. 도 2의 기판(20)의 상면에는 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하기 위한 보호층(231)이 더 형성될 수 있고, 보호층(231) 상에 유기발광 소자(230)가 형성될 수 있다.
박막트랜지스터(232)의 구조는 도 3에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조의 박막트랜지스터가 모두 적용 가능하다.
다시 도 2를 참조하면, 도 2의 박막 봉지층(24)은 가요성 박막 봉지층일 수 있다. 박막 봉지층(24)은 단일의 무기막, 복수의 무기막들, 또는 무기막과 유기막이 혼합된 구조로 형성될 수 있다. 한편, 도 2에 도시되지 않았으나, 폴더블 디스플레이 장치(10)는 박막 봉지층(24) 상에 보호필름이나 편광필름 등을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 폴더블 디스플레이 장치(10)는 유연성을 가지며, 기판(20)의 반대방향으로 화상을 표시하는 전면발광 또는 기판(20) 방향으로 화상을 표시하는 배면발광형일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 폴더블 디스플레이 장치(10)의 배면에 금속박막(21)이 부착될 수 있으므로 이하에서는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 전면 발광형인 것으로 설명한다.
도 1의 센서부(14a, 14b)는 금속박막(21), 절연층(22), 박막봉지층(24) 중 적어도 한 층 상에 형성될 수 있다. 도 4는 도 1의 B-B’ 단면의 일예를 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 센서부(14a, 14b)는 금속박막(21) 상에 형성될 수 있다. 도 4에서는 편의를 위하여 제2 센서부(14b)만 도시하였으나, 제1 센서부(14a)에도 동일한 구조가 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 금속박막(21) 상에는 센서부(14b)와의 절연을 위하여 절연층(41)이 형성될 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 센서부(14b)가 절연을 위한 구성을 포함하는 경우에는 별도의 절연층(41)이 구비되지 않아도 된다. 센서부(14b)는 전극(42b), 및 전극(42b)과 전기적으로 연결된 배선(43b)을 포함할 수 있다. 도 4에는 도시하지 않았으나, 제1 센서부(14a)도 동일하게 전극(42a)및 전극(42a)과 전기적으로 연결된 배선(43a)을 포함할 수 있고, 배선(43a, 43b)은 전극(42a, 42b)으로부터 전기신호를 획득하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어하는 회로부에 전달하기 위하여 상기 회로부에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1의 센서부(14a, 14b)는 폴더블 디스플레이 장치(10) 상에서 접힘선(13)을 기준으로 대칭을 이루도록 형성된다. 예를 들어, 센서부(14a, 14b)의 위치는 폴더블 디스플레이 장치(10) 상에서 접힘선(13)을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다. 또한, 예를 들어 센서부(14a, 14b)에 포함된 전극(42a, 42b)의 크기, 패턴, 모양은 접힘선(13)을 기준으로 대칭을 이룰 수 있으며, 전극(42a, 42b)의 크기, 패턴, 모양은 동일할 수 있다.
각 센서부(14a, 14b)는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 접힌 상태에서 서로 마주보게 되므로, 커패시터를 형성할 수 있다. 커패시터의 정전용량은, 커패시터를 이루는 두 전극 사이의 물질, 길이, 중첩된 두 전극의 면적 등에 따라 변화한다. 따라서 두 센서부(14a, 14b)가 이루는 커패시터의 정전용량을 측정함으로써 두 센서부(14a, 14b)가 얼마나 중첩되었는지, 두 센서부(14a, 14b) 간의 거리가 변화하였는지 등을 인식할 수 있다. 이하에서, 특별한 언급이 없는 한 커패시터는 두 센서부(14a, 14b)가 이루는 커패시터를 의미한다.
커패시터의 정전용량은 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘에 따라 가변할 수 있다. 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)는 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘에 따라 가변하는 전기신호를 출력할 수 있다. 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b)로부터 획득된 전기신호로부터, 커패시터의 정전용량을 획득할 수 있다. 또한, 획득한 정전용량으로부터 폴더블 디스플레이 장치(10)가 단지 접혔는지 여부를 인식할 수 있을 뿐 아니라, 폴더블 디스플레이 장치(10)가 접힌 정도나 접힌 방향을 고려하여, 폴더블 디스플레이 장치(10)가 완전히 접혔는지, 접힌 방향이 어긋나지 않는지 등을 인식할 수 있다. 이와 같이, 제1 센서부(14a), 제2 센서부(14b)에 의해 출력된 전기신호로부터 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘을 인식할 수 있다.
도 5는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 접힌 상태와, 커패시터의 정전용량과의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (a) 내지 (c)에는 제1 센서부(14a)의 전극(42a)과 제2 센서부(14b)의 전극(42b)의 위치가 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘에 따라 어떻게 배치되는지를 나타내었다.
도 5의 (a)는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 정확한 방향으로 완전히 접혔을 때, 전극(42a)과 전극(42b)의 배치를 도시한 것이다. 도 5의 (a)에는, 전극(42a)과 전극(42b)이 중첩된 영역의 폭(51a)과 전극(42a)과 전극(42b) 간의 거리(52a)를 표시하였다.
도 5의 (b)는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 완전히 접히지 않은 상태를 도시한 것이다. 도 5의 (b)를 참조하면, 전극(42a)과 전극(42b)이 중첩된 영역의 폭(51b)은 도 5의 (a)에서의 폭(51a)과 동일하지만, 전극(42a)과 전극(42b) 간의 거리(52b)는 도 5의 (a)에서의 거리(52a)보다 멀다. 커패시터의 정전용량은 두 전극간의 거리에 반비례하므로, 도 5의 (b)에서의 정전용량은 도 5의 (a)에서의 정전용량보다 작을 수 있다.
도 5의 (c)는 폴더블 디스플레이 장치(10)가 어긋나게 접힌 상태를 도시한 것이다. 도 5의 (c)를 참조하면, 전극(42a)과 전극(42b) 간의 거리(52c)는 도 5의 (a)에서의 거리(52a)와 동일하지만, 전극(42a)과 전극(42b)이 중첩된 영역의 폭(51c)은 도 5의 (a)에서의 폭(51a)보다 좁다. 커패시터의 정전용량은 두 전극이 중첩되는 면적에 비례하므로, 도 5의 (c)에서의 정전용량은 도 5의 (a)에서의 정전용량보다 작을 수 있다.
도 5에서 살펴본 바와 같이, 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘 상태에 따라 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b)간의 정전용량이 달라지고, 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b)에 의해 획득되는 전기신호의 값이 달라지게 된다. 따라서, 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b)에 의해 획득되는 전기신호를 이용하면 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘 상태를 인식할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어하는 제어부(60)의 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 제어부(60)는 전술한 바와 같이 제1 센서부(14a), 및 제2 센서부(14b)에 의해 출력된 전기신호에 기초하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어부(60)는 정전용량 획득부(61), 넓이 산출부(62), 및 표시 제어부(63)를 포함할 수 있다. 정전용량 획득부(61)는 제1 센서부(14a), 및 제2 센서부(14b)에 의해 출력된 전기신호에 기초하여 커패시터의 정전용량을 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제어부(60)는 정전용량 획득부(61)에 의해 획득된 정전용량에 기초하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(60)는 커패시터의 정전용량이 기설정된 제1 기준치 이상이고, 기설정된 제2 기준치 미만이면 미리 설정된 경고동작을 실행할 수 있다. 커패시터의 정전용량은 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b) 간의 거리, 중첩 면적 등에 의존한다. 커패시터의 정전용량이 제1 기준치 이상이면 폴더블 디스플레이 장치(10)가 일응 접힌 것으로 볼 수 있으나, 정전용량이 제2 기준치 미만이면 폴더블 디스플레이 장치(10)가 불완전하게 접혔다고 인식할 수 있다. 제어부(60)는 미리 설정된 경고동작을 실행함으로써 사용자에게 폴더블 디스플레이 장치(10)의 불완전한 접힘을 경고할 수 있다.
넓이 산출부(62)는 제1 센서부(14a), 및 제2 센서부(14b)에 의해 출력된 전기신호에 기초하여 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b)가 서로 마주보는 면적의 넓이를 획득할 수 있다. 즉, 커패시터의 양 전극이 중첩된 면적을 획득할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어부(60)는 넓이 산출부(62)에 의해 획득된 넓이에 기초하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(60)는 넓이 산출부(62)에 의해 획득된 넓이가 기설정된 제1 기준치 이상이고, 기설정된 제2 기준치 미만이면 미리 설정된 경고동작을 실행할 수 있다. 즉, 커패시터의 양 전극이 중첩된 면적이 제1 기준치 이상이면 폴더블 디스플레이 장치(10)가 일응 접힌 것으로 볼 수 있으나, 제2 기준치 미만이면 폴더블 디스플레이 장치(10)가 다 접히지 않았거나, 어긋나게 접히는 등의 불완전한 접힘이 발생했다고 인식할 수 있다. 이 경우 제어부(60)는 미리 설정된 경고동작을 실행함으로써 사용자에게 폴더블 디스플레이 장치(10)의 불완전한 접힘을 경고할 수 있다.
경고 동작은 경고음을 출력하는 것일 수도 있고, 표시영역에 경고화상을 표시하는 것일 수도 있으나, 이에 한정하지 않는다.
표시 제어부(63)는 폴더블 디스플레이 장치(10)의 표시를 제어할 수 있다. 예를 들어, 표시 제어부(63)는 정전용량 획득부(61)에 의해 획득된 정전용량, 또는 넓이 산출부(62)에 의해 획득된 넓이가 소정의 제2 기준치 이상이면, 폴더블 디스플레이 장치(10)가 화상을 표시하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 정전용량 또는 상기 넓이가 제2 기준치 이상이면, 폴더블 디스플레이 장치(10)가 오차범위 내에서 완전히 접힌 것으로 인식하여, 폴더블 디스플레이 장치(10)가 화상을 표시하지 않도록 제어할 수 있다.
사용자는 폴더블 디스플레이 장치(10)를 보관하거나 휴대할 때 폴더블 디스플레이 장치(10)를 접을 수 있고, 제어부(60)는 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘이 인식되면 폴더블 디스플레이 장치(10)가 화상을 표시하지 않게 제어함으로써, 폴더블 디스플레이 장치(10)의 사용의 편리성을 증대시키고 전원을 효율적으로 관리할 수 있다.
상기와 같이 제어부(60)는 센서부(14a, 14b)로부터 획득한 전기신호와 기설정된 기준치를 참고하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제어부(60)는 센서부(14a, 14b)로부터 획득한 전기신호와 폴더블 디스플레이 장치(10)의 제어 방법 사이의 관계를 사전에 저장하는 룩업테이블을 포함할 수 있다. 제어부(60)는 제1 센서부(14a)와 제2 센서부(14b)로부터 획득한 전기신호에 기초하여, 폴더블 디스플레이 장치(10)에 수행할 제어방법을 룩업테이블로부터 찾아서 결정할 수 있다.
룩업테이블은 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)로부터 획득한 전기신호와 폴더블 디스플레이 장치(10)의 제어 방법 사이의 관계를 저장하는 것일 수도 있으나, 이에 한정하지 않으며, 정전용량 획득부(51)에 의해 획득된 정전용량과 폴더블 디스플레이 장치(10)의 제어 방법 사이의 관계를 저장하는 것일 수도 있고, 넓이 산출부(62)에 의해 산출된 넓이와 폴더블 디스플레이 장치(10)의 제어 방법 사이의 관계를 저장하는 것일 수도 있다.
다만, 상기와 같이 룩업테이블을 이용하는 것은 제어부(60)가 센서부(14a, 14b)로부터 획득한 전기신호를 이용하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어하는 방법의 예시에 불과하므로, 제어부(60)가 센서부(14a, 14b)로부터 획득한 전기신호를 이용하여 폴더블 디스플레이 장치(10)를 제어하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 본발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)는 화상을 표시하는 표시영역(11), 가상의 접힘선(13)을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라 제1 센서부(14a) 및 제2 센서부(14b)는 표시영역(11)에 구비될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 폴더블 디스플레이 장치(10)는 배면에 금속박막(21)을 포함함으로써, 디스플레이 장치가 화상을 표시할 때 발생하는 열 및 외부 충격에 의한 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 폴더블 디스플레이 장치(10)는 접힘선을 기준으로 대칭적으로 형성된 센서부(14a, 14b)에 의해 형성되는 커패시터의 정전용량 변화를 획득함으로써, 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘을 인식할 수 있다. 또한, 정전용량의 값에 기초하여 폴더블 디스플레이 장치(10)의 접힘이 완전한가의 여부도 인식할 수 있고, 인식된 접힘 여부에 따라 폴더블 디스플레이 장치(10)를 효율적으로 제어 및 관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)는 타블렛 PC, 휴대 단말, 전자책 등의 각종 전자기기에 제한없이 채용될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 폴더블 디스플레이 장치 11: 표시영역
12: 주변영역 13: 접힘선
14a, 14b: 제1 센서부, 제2 센서부 20: 가요성 기판
21: 금속 박막 22: 절연층
23: 유기 발광부 24: 박막 봉지층
230: 유기발광 소자 231: 보호층
233: 화소전극 235: 대향전극
234: 발광층 41: 절연층
42a, 42b: 전극 43a, 43b: 배선
60: 제어부 61: 정전용량 획득부
62: 넓이 산출부 63: 표시 제어부

Claims (21)

  1. 금속 박막 및 상기 금속 박막 상에 구비된 절연층을 포함하는 기판;
    상기 기판의 절연층 상에 배치되며 광을 방출하는 유기 발광부; 및
    상기 유기 발광부를 덮어 밀봉하며 적어도 하나의 무기막을 포함하는 박막 봉지층을 포함하고,
    상기 금속 박막이 바깥으로 노출되는 방향으로 상기 기판을 접을 수 있는
    폴더블 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 박막은 스테인레스를 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 박막의 두께는 30 마이크로미터 이하인
    폴더블 디스플레이 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이 장치는
    상기 폴더블 디스플레이 장치는 가상의 접힘선을 따라 접힐 수 있고,
    상기 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부 및 제2 센서부를 더 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이 장치는 중앙부에 배치되는 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하고,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 주변영역에 구비되는
    폴더블 디스플레이 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는
    상기 금속박막, 상기 절연층, 및 상기 박막봉지층 중 적어도 한 층 상에 구비되는
    폴더블 디스플레이 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 폴더블 디스플레이 장치의 접힘에 따라 가변하는 전기신호를 출력하고,
    상기 전기신호에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전기신호에 기초하여 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 정전용량을 획득하는 정전용량 획득부;를 포함하고,
    상기 정전용량에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는
    폴더블 디스플레이 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 정전용량이 제1 기준치 이상이고 제2 기준치 미만이면 미리 설정된 경고동작을 실행하고,
    상기 정전용량이 상기 제2 기준치 이상이면 상기 폴더블 디스플레이 장치가 화상을 표시하지 않도록 제어하는
    폴더블 디스플레이 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전기신호에 기초하여 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부가 서로 마주보는 면적의 넓이를 획득하는 넓이 산출부;를 포함하고,
    상기 넓이에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는
    폴더블 디스플레이 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 박막의 표면 거칠기는 수 나노미터 단위인
    폴더블 디스플레이 장치.
  12. 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층의 일 면 상에 광을 방출하는 유기 발광부를 형성하는 단계;
    상기 유기 발광부를 덮으며 밀봉하고 적어도 하나의 무기막을 포함하는 박막 봉지층을 형성하는 단계; 및
    상기 절연층의 일 면의 반대면인 타 면에 금속박막을 부착하는 단계;를 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 금속 박막은 스테인레스를 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 금속 박막은 30 마이크로미터의 두께로 형성되는
    폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 금속 박막, 상기 절연층, 및 상기 박막 봉지층 중 적어도 한 층 상에 제1 센서부 및 제2 센서부를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 상기 폴더블 디스플레이 장치가 접히는 가상의 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 형성되는
    폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 금속 박막을 CMP(chemical Mechanical Polishing) 또는 전해연마법으로 연마하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 금속 박막은 상기 연마에 의해 수 나노미터 단위의 표면 거칠기를 갖는
    폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이 장치는
    중앙부에 배치되는 표시영역; 및
    상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하고,
    상기 표시영역은 가상의 접힘선을 포함하고,
    상기 주변영역은 상기 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부 및 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 이용하여 상기 폴더블 디스플레이 장치의 접힘에 따라 가변하는 전기신호를 획득하는 단계;
    획득한 상기 전기신호에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는 단계; 및
    상기 전기신호에 기초하여 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이의 정전용량을 획득하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 정전용량이 제1 기준치 이상이고 상기 제1 기준치보다 큰 제2 기준치 미만이면 미리 설정된 경고동작을 실행하고,
    상기 정전용량이 상기 제2 기준치 이상이면 상기 폴더블 디스플레이 장치가 화상을 표시하지 않도록 제어하는
    폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법.
  20. 폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이 장치는
    중앙부에 배치되는 표시영역; 및
    상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하고,
    상기 표시영역은 가상의 접힘선을 포함하고,
    상기 주변영역은 상기 접힘선을 기준으로 대칭을 이루도록 각각 배치되는 제1 센서부 및 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 이용하여 상기 폴더블 디스플레이 장치의 접힘에 따라 가변하는 전기신호를 획득하는 단계;
    상기 전기 신호로부터 상기 제1 센서부의 전극과 상기 제2 센서부의 전극이 서로 마주보는 면적의 넓이를 획득하는 단계; 및
    상기 넓이에 기초하여 상기 폴더블 디스플레이 장치를 제어하는 단계;를 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치의 제어 방법.
  21. 절연층;
    상기 절연층의 일 면에 배치되고, 광을 방출하는 유기 발광부;
    상기 유기 발광부를 덮어 밀봉하며 적어도 하나의 무기막을 포함하는 박막 봉지층; 및
    상기 절연층의 일 면의 반대면인 타 면에 배치된 금속 박막;을 포함하는
    폴더블 디스플레이 장치.
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