KR102151634B1

KR102151634B1 - 플렉서블 표시장치

Info

Publication number: KR102151634B1
Application number: KR1020130146426A
Authority: KR
Inventors: 남궁준; 박순룡; 정철우
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2020-09-04
Also published as: US9485858B2; KR20150062237A; US20150146386A1

Abstract

플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널 및 그루브 패턴을 포함하는 제1 외측부재를 포함하며, 상기 그루브 패턴은 평탄면 및 상기 평탄면에 연결되며 상기 평탄면을 기준으로 대칭을 이루는 경사부를 포함한다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로 좀 더 상세히는 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.

최근에는 플라스틱(plastic) 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블(flexible) 표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 플렉서블 표시장치는 휴대용 컴퓨터나 전자신문 또는 스마트카드 그리고 책, 신문, 잡지 등의 인쇄매체를 대체하고 있는 차세대 표시장치로 기대되고 있다.

상기 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시 패널을 포함한다. 상기 플렉서블 표시 패널은 영상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역을 포함한다. 상기 비표시영역은 상기 표시영역에 영상 신호를 공급하기 위한 각종 회로부와 배선부을 포함하며, 상기 표시영역과 동일 평면 상에 배치된다.

이 때, 평면 상에서 상기 비표시영역의 면적을 최소화하기 위하여, 상기 영상이 출력되는 방향과 반대 방향으로 상기 플렉서블 표시 패널을 상기 비표시영역 또는 표시영역에서 휘어지게 할 수 있다. 상기 플렉서블 표시 패널을 휘어지게 하는 과정에서 상기 배선부에 크랙이 발생할 우려가 있다.

본 발명의 목적은 불량이 감소된 플렉서블 표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 폴딩영역과 상기 폴딩영역에 인접한 주변영역을 포함하는 플렉서블 표시패널, 상기 플렉서블 표시패널의 일면에 배치된 제1 외측부재, 및 상기 플렉서블 표시패널의 타면에 배치된 제2 외측부재를 포함할 수 있다. 상기 폴딩영역은 복수로 제공되어 상기 플렉서블 표시패널을 폴딩할 수 있다. 이때, 상기 플렉서블 표시패널은 복수의 상기 폴딩영역들에서 같은 방향으로 폴딩될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 서로 다른 방향으로 폴딩될 수 있다.

상기 플렉서블 표시패널은 한쌍의 장변과 한쌍의 단변을 갖는 직사각 형상일 수 있으며, 상기 폴딩영역은 상기 플렉서블 표시패턴의 적어도 일변 가장자리를 따라 위치할 수 있다. 상기 플렉서블 표시패널은 상기 폴딩영역에서 일 방향으로 약 180° 폴딩될 수 있다.

상기 제1 외측부재는 플렉서블 표시패널 하부에 배치되며, 상기 폴딩영역에 대응하여 형성된 그루브 패턴을 포함한다. 상기 그루브 패턴은 상기 폴딩영역에 대응하여 적어도 하나 이상 제공될 수 있다.

상기 그루브 패턴은 평탄면 및 상기 평탄면에 연결되며 상기 평탄면을 기준으로 대칭을 이루는 경사부들을 포함한다. 상기 경사부들 각각은 상기 평탄면과 둔각을 이루는 경사면을 갖는다. 상기 그루브 패턴의 폭은 하기 식을 만족시킬 수 있다.

<식 >

여기서, F는 상기 평탄면의 폭이며, S는 상기 경사부들 각각의 폭, П는 원주율, R은 상기 폴딩영역에서의 곡률반경이다. 상기 그루브 패턴의 폭은 상기 평탄면의 폭과 상기 경사부들의 폭의 합과 같다. 상기 경사부들 각각의 폭은 약 0.1mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다.

상기 경사부들 각각은 복수의 경사면들을 포함하며, 상기 경사면들 각각은 상기 평탄면과 이루는 각도가 상기 평탄면으로부터 멀어질수록 커지는 형상일 수 있다. 상기 경사면들 각각이 상기 평탄면과 이루는 각도는 약 90°이상일 수 있다.

상기 경사부들 각각은 복수의 단차부들을 갖는 계단형 패턴을 가질 수 있다. 상기 경사부들 각각은 적어도 두 개 이상의 단차부들로 이루어져 상기 평탄면으로부터 점차적으로 멀어지는 형상일 수 있다. 상기 단차부들 각각의 폭은 약 0.001mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다.

상기 그루브 패턴은 상기 제1 외측부재 및 상기 제2 외측부재에 동시에 형성될 수 있다. 상기 제1 외측부재 및 상기 제2 외측부재에 형성된 그루브 패턴들은 하나의 폴딩영역에서 상기 플렉서블 표시패널을 기준으로 서로 대칭을 이루며 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 그루브 패턴들은 서로 다른 폴딩영역들에 각각 대응하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 플렉서블 표시패널은 상기 폴딩영역들 각각에서 폴딩되는 방향을 달리하여 폴딩될 수 있다.

상기 그루브 패턴들의 형상은 서로 동일할 수 있다. 그러나, 필요에 따라 상기 그루브 패턴들의 형상은 각각 다를 수 있다. 상기 그루브 패턴들의 폭은 서로 동일할 수 있다. 그러나, 필요에 따라, 상기 그루브 패턴들의 폭은 각각 다를 수 있으며, 이에 따라 상기 플렉서블 표시패널이 폴딩되는 정도를 달리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널이 휨에 따른 신호배선부들의 크랙을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 일 화소에 대한 등가회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 일 화소를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 플렉서블 표시패널의 단면도이다.
도 5는 도 3의 II-II'선에 대응하는 플렉서블 표시패널의 단면도이다.
도 6a는 도 1의 A-A'선에 대응하는 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 6b는 도 6a에서 플렉서블 표시장치의 폴딩된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 폴딩된 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널(DP), 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 일면에 배치된 제1 외측부재(P1), 및 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 타면에 배치된 제2 외측부재(P2)를 포함할 수 있다.

여기서, 설명의 편의를 위해, 상기 표시 장치에서 영상이 제공되는 방향을 상부 방향으로, 상기 상부 방향의 반대 방향을 하부 방향으로 하여 설명하나, 상기 상부 방향이나 하부 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 영상을 표시한다. 상기 플렉서블 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 플라즈마 표시패널일 수 있다. 그러나, 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기습윤 표시 패널(electrowetting display panel), 전기영동 표시 패널 (electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel) 등일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 유기발광 표시패널을 예로서 설명한다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과, 상기 표시영역(DA)의 적어도 일측에 제공되는 비표시영역(NDA)을 갖는다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 플렉서블 기판과 상기 플렉서블 기판 상에 배치된 신호배선들 및 상기 신호배선들에 전기적으로 연결된 화소들(PX)을 포함한다. 상기 화소들(PX)은 상기 신호배선들로부터 수신한 신호들에 근거하여 상기 영상을 생성한다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 직사각형의 판상으로 마련될 수 있으며, 두 쌍의 변들 중 어느 한 쌍의 변이 다른 한 쌍의 변보다 길게 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 플렉서블 표시패널(DP)이 한쌍의 장변과 한쌍의 단변을 갖는 직사각 형상으로 표시하며, 상기 단변의 연장 방향을 제1 방향(D1), 상기 장변의 연장 방향을 제2 방향(D2)으로 표시한다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 전체적으로 곡면을 이루도록 휘어지거나 말려지고, 특정한 영역에서 접힐 수 있다. 상기 플렉서블 표시패널(DP)은 상기 제1 방향(D1)과 상기 제2 방향(D2)이 정의하는 평면상에서 폴딩영역(FA)과 주변영역(SA)으로 구분된다. 상기 폴딩영역들(FA)은 상기 플렉서블 표시패널(DP)이 접히는 영역으로 정의된다. 상기 주변영역들(SA)은 상기 폴딩영역(FA)에 인접한 영역으로 정의된다.

도 1에는 2개의 폴딩영역들(FA)과 3개의 주변영역들(SA)을 포함하는 상기 플렉서블 표시패널(DP)을 예시적으로 도시하였으나 이에 한정되지 않으며, 상기 폴딩영역(FA)은 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 적어도 일변 가장자리를 따라 하나 이상일 수 있다. 또한, 상기 폴딩영역(FA)은 필요에 따라 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 가장자리 이외의 중심부 등에 위치할 수 있다.

상기 폴딩영역들(FA)과 상기 주변영역들(SA)은 상기 화소들(PX) 중 일부를 각각 포함할 수 있다. 즉, 상기 폴딩영역들(FA)과 상기 주변영역들(SA)은 영역에 상관없이 영상을 표시할 수 있다. 상기 주변영역들(SA)은 평평하거나, 완만하게 휘어질 수 있다.

상기 제1 외측부재(P1)는 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 일면에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 제1 외측부재(P1)는 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 하부에 배치된다. 상기 제1 외측부재(P1)는 편광판 및 보호부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 상기 일면에는 2개 이상의 상기 제1 외측부재들(P1)이 배치될 수 있다. 상기 제1 외측부재(P1)는 플렉서블한 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.

상기 제1 외측부재(P1)는 상기 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 그루브 패턴(GP)을 포함한다. 도 1에는 2개의 폴딩영역들(FA)에 대응하여 형성된 2개의 상기 그루브 패턴들(GP)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 그루브 패턴(GP)은 복수로 제공되어 복수의 폴딩영역들(FA) 각각에 제공될 수 있다. 복수의 상기 그루브 패턴들(GP)이 제공되는 경우에는 상기 그루브 패턴들(GP) 각각의 형상은 서로 같거나 다를 수 있으며, 상기 그루브 패턴들(GP) 각각의 폭 또한 서로 같거나 다를 수 있다.

도시되지 않았으나, 상기 플렉서블 표시장치는 상기 플렉서블 표시패널(DP) 및 상기 제1 외측부재(P1) 사이에 상기 플렉서블 표시패널(DP)과 상기 제1 외측부재(P1)를 접착시키기 위한 접착부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 외측부재(P2)는 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 타면에 상기 제1 외측부재(P1)와 대향되도록 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 제2 외측부재(P2)는 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 상부에 배치된다. 상기 제2 외측부재(P2)는 편광판, 터치스크린(touch screen), 및 보호부재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 상기 타면 상에는 2개 이상의 상기 제2 외측부재들(P2)이 배치될 수 있다. 그밖에 상기 제2 외측부재(P2)는 지문방지 코팅층 또는 반사방지 코팅층과 같은 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 외측부재(P2)는 플렉서블한 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.

도시되지 않았으나, 상기 플렉서블 표시장치는 상기 플렉서블 표시패널(DP) 및 상기 제2 외측부재(P2) 사이에 상기 플렉서블 표시패널(DP)과 상기 제2 외측부재(P2)를 접착시키기 위한 접착부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 플렉서블한 유기발광 표시패널에 대해 설명한다. 여기서, 설명의 편의를 위해, 하나의 화소(PX)를 예시적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 일 화소에 대한 등가회로도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 일 화소를 도시한 평면도이다. 도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 플렉서블 표시패널의 단면도이다. 도 5는 도 3의 II-II'선에 대응하는 플렉서블 표시패널의 단면도이다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 플렉서블 기판인 베이스 기판(SUB1), 상기 베이스 기판(SUB1) 상에 배치된 신호배선들, 상기 신호배선들에 연결된 화소(PX), 상기 신호배선들과 상기 화소(PX) 상에 배치된 봉지기판(SUB2)을 포함한다.

상기 베이스 기판(SUB1)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyether imide, PEI), 폴리에테르술폰(polyether sulfone, PES), 폴리이미드(polyimide, PI) 등과 같이 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱을 소재로 만들어질 수 있다. 그러나, 상기 베이스 기판(SUB1)은 이에 한정되지 않으며, 가요성 있는 다양한 소재가 사용될 수 있다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)은 상기 베이스 기판(SUB1) 상에 배치되는 베리어막(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 베리어막(미도시)은 무기막 및 유기막 중 하나 이상의 막으로 형성될 수 있다. 상기 베리어막(미도시)은 불필요한 성분이 상기 베이스 기판(SUB1)을 투과해 상기 표시영역(DA)에 침투하는 것을 방지한다.

상기 신호배선들은 상기 베이스 기판(SUB1) 상에 제공되며, 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 게이트 라인(GL), 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 데이터 라인(DL), 및 제1 전압(ELVDD)을 수신하는 전원라인(KL)을 포함한다.

상기 화소(PX)는 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 제2 박막 트랜지스터(TFT2), 커패시터(Cap), 및 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 상기 커패시터(Cap), 및 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 상기 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 회로부를 구성한다.

상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 상기 게이트 라인(GL)에 인가된 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 상기 커패시터(Cap)에 저장된 전하량에 대응하여 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 상기 화소(PX)는 서로 다른 레벨의 제1 전압(ELVDD)과 제2 전압(ELVSS)을 수신한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플렉서블 표시패널(PD)의 적층 순서에 따라 설명한다.

상기 베이스 기판(SUB1) 상에는 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 반도체 패턴(SM1: 이하, 제1 반도체 패턴) 및 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 반도체 패턴(SM2: 이하, 제2 반도체 패턴)이 배치된다. 상기 베이스 기판(SUB1) 상에 상기 제1 반도체 패턴(SM1) 및 상기 제2 반도체 패턴(SM2)을 커버하는 제1 절연층(12)이 배치된다. 상기 제1 절연층(12)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제1 절연층(12)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다.

상기 제1 절연층(12) 상에 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제어전극(GE1: 이하, 제1 제어전극) 및 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제어전극(GE2: 이하, 제2 제어전극)이 배치된다. 상기 제1 절연층(12) 상에 상기 커패시터(Cap)의 제1 전극(CE1)이 배치된다.

상기 제1 절연층(12) 상에 상기 제1 제어전극(GE1), 상기 제2 제어전극(GE2), 및 상기 제1 전극(CE1)을 커버하는 제2 절연층(14)이 배치된다. 상기 제2 절연층(14)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제2 절연층(14)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다.

상기 제2 절연층(14) 상에 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 입력전극(SE1: 이하, 제1 입력전극) 및 출력전극(DE1: 이하, 제1 출력전극)이 배치된다. 상기 제2 절연층(14) 상에 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 입력전극(SE2: 이하, 제2 입력전극) 및 출력전극(DE2: 이하, 제2 출력전극)이 배치된다. 상기 제2 입력전극(SE2)은 상기 전원라인(KL)에 연결된다. 상기 제2 절연층(14) 상에 상기 커패시터(Cap)의 제2 전극(CE2)이 더 배치된다.

상기 제1 입력전극(SE1)과 상기 제1 출력전극(DE1)은 상기 제1 절연층(12) 및 상기 제2 절연층(14)을 관통하는 제1 관통홀(CH1)과 제2 관통홀(CH2)을 통해 상기 제1 반도체 패턴(SM1)에 각각 연결된다. 상기 제1 출력전극(DE1)은 상기 제2 절연층(14)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)을 통해 상기 제1 전극(CE1)에 연결된다. 상기 제2 입력전극(SE2)과 상기 제2 출력전극(DE2)은 상기 제1 절연층(12) 및 상기 제2 절연층(14)을 관통하는 제4 관통홀(CH4)과 제5 관통홀(CH5)을 통해 상기 제2 반도체 패턴(SM2)에 각각 연결된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)와 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 바텀 게이트 구조로 변형되어 실시될 수 있다.

상기 제2 절연층(14) 상에 상기 제1 입력전극(SE1), 상기 제1 출력전극(DE1), 상기 제2 입력전극(SE2), 및 상기 제2 출력전극(DE2)을 커버하는 제3 절연층(16)이 배치된다. 상기 제3 절연층(16)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제3 절연층(16)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다.

상기 제3 절연층(16) 상에 화소정의막(PDL) 및 상기 유기발광다이오드(OLED)가 배치된다. 상기 유기발광다이오드(OLED)는 순차적으로 적층된 애노드(AE), 제1 공통층(CL1), 유기발광층(EML), 제2 공통층(CL2), 캐소드(CE)을 포함한다. 상기 애노드(AE)는 상기 제3 절연층(16)을 관통하는 제6 관통홀(CH6)을 통해 상기 제2 출력전극(DE2)에 연결된다. 상기 유기발광다이오드(OLED)의 발광 방향에 따라 상기 애노드(AE)와 상기 캐소드(CE)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.

상기 제3 절연층(16) 상에 애노드(AE)가 배치된다. 상기 화소정의막(PDL)의 개구부(OP)는 상기 애노드(AE)를 노출시킨다. 상기 제1 공통층(CL1)은 상기 애노드(AE) 상에 배치된다. 상기 제1 공통층(CL1)은 상기 개구부(OP)에 대응하는 발광영역뿐만 아니라 비발광영역에도 배치된다. 즉, 상기 제1 공통층(CL1)은 상기 베이스 기판(SUB1)에 전체적으로 배치된다. 상기 제1 공통층(CL1)은 정공 주입층을 포함한다. 상기 제1 공통층(CL1)은 정공 수송층을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 공통층(CL1) 상에 상기 유기발광층(EML)이 배치된다. 상기 유기발광층(EML)은 상기 개구부(OP)에 대응하는 영역에만 배치된다. 상기 유기발광층(EML) 상에 제2 공통층(CL2)이 배치된다. 상기 제2 공통층(CL2)은 상기 제1 공통층(CL1)처럼 상기 베이스 기판(SUB1)에 전체적으로 배치된다. 상기 제2 공통층(CL2)은 전자 주입층을 포함한다. 상기 제2 공통층(CL2)은 전자 수송층을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 공통층(CL2) 상에 상기 캐소드(CE)가 배치된다. 상기 캐소드(CE)는 상기 베이스 기판(SUB1)에 전체적으로 배치된다

상기 캐소드(CE) 상에 제4 절연층(18)이 배치된다. 상기 제4 절연층(18)은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 상기 제4 절연층(18)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다. 상기 제4 절연층(18) 상에는 상기 봉지기판(SUB2)이 배치된다. 상기 봉지기판(SUB2) 역시 플렉서블한 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 봉지기판(SUB2)은 봉지박막으로 대체될 수도 있다.

도 6a는 도 1의 A-A'선에 대응하는 플렉서블 표시장치의 단면도이다.

도 6b는 도 6a에서 플렉서블 표시장치의 폴딩된 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 외측부재(P1) 위주로 설명한다.

도 6a를 참조하면, 상기 제1 외측부재(P1)는 플렉서블 표시패널(DP) 하부에 배치되며, 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 그루브 패턴(GP)을 포함한다.

상기 그루브 패턴(GP)은 평탄면(FS) 및 상기 평탄면(FS)에 연결되며 상기 평탄면(FS)을 기준으로 대칭을 이루는 경사부들(SL)을 포함한다. 상기 평탄면(FS)은 상기 제1 외측부재(P1)의 일부분이 제거되거나 상기 제1 외측부재(P1)의 두께가 최소화된 부분이다. 상기 경사부들(SL) 각각은 상기 평탄면(FS)과 둔각(θ)을 이루는 경사면을 갖는다. 상기 경사부들(SL)은 상기 플렉서블 표시패널(DP)에서 멀어지는 제3 방향(D3)으로 갈수록 상기 평탄면(FS)으로부터 점차적으로 멀어진다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 하기 식 1을 만족시킬 수 있다.

<식 1>

여기서, F는 상기 평탄면(FS)의 폭(이하, 제1 폭)이며, S는 상기 경사부들(SL) 각각의 폭(이하, 제2 폭), П는 원주율, R은 상기 폴딩영역(FA)에서의 곡률반경이다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 제1 폭(F)과 상기 제2 폭들(S)의 합과 같다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 제2 폭(S)은 약 0.1mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 곡률반경(R)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 곡률반경(R)에 따라, 상기 제1 폭(F)과 상기 제2 폭(S)이 달라질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플렉서블 표시장치는 상기 제3 방향(D3)으로 약 180° 폴딩되어, 상기 폴딩영역(FA)의 양측에 인접하는 주변영역들(SA)끼리 중첩할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플렉서블 표시장치는 상기 플렉서블 표시장치를 폴딩하기 위한 외력이 인가되면, 상기 폴딩영역(FA)의 외측에 배치되는 상기 제2 외측부재(P2)에는 인장응력이 가해지고, 상기 폴딩영역(FA)의 내측에 배치되는 상기 제1 외측부재(P1)에는 압축응력이 가해진다. 이때, 상기 제1 외측부재(P1)과 상기 제2 외측부재(P2) 사이에는, 인장응력이나 압축응력이 발생하지 않는 중립면(NP)이 존재한다. 상기 중립면(NP)이 상기 플렉서블 표시패널(DP) 상에 배치되는 경우, 상기 플렉서블 표시패널(DP)에 가해지는 응력을 최소화하여 상기 플렉서블 표시패널(DP)이 폴딩됨에 따른 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 제1 외측부재(P1)에 가해지는 압축응력을 제거 또는 감소시키기 위하여, 상기 제1 외측부재(P1)의 상기 폴딩영역(FA)에 상기 그루브 패턴(GP)을 형성할 수 있다. 상기 그루브 패턴(GP)은 상기 플렉서블 표시장치가 폴딩될 때, 상기 폴딩영역(FA), 즉 압축응력이 최대가 되는 영역에 위치할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 그루브 패턴(GP)을 형성하여 상기 중립면(NP)을 상기 제1 외측부재(P1)에서 상기 플렉서블 표시패널(DP) 측으로 점차적으로 이동시킴에 따라, 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 폴딩시 발생할 수 있는 신호배선들의 크랙(crack)을 방지할 수 있다.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다. 이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명과 다른 그루브 패턴(GP)에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위해 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명과 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 상기 제1 외측부재(P1)는 플렉서블 표시패널(DP) 하부에 배치되며, 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 그루브 패턴(GP)을 포함한다.

상기 그루브 패턴(GP)은 평탄면(FS) 및 상기 평탄면(FS)에 연결되며 상기 평탄면(FS)을 기준으로 대칭을 이루는 경사부들(SL)을 포함한다. 상기 평탄면(FS)은 상기 제1 외측부재(P1)의 일부분이 제거되거나 상기 제1 외측부재(P1)의 두께가 최소화된 부분이다. 상기 경사부들(SL) 각각은 상기 평탄면(FS)과 제1 내지 제3 각도(θ1, θ2, θ3)를 이루는 경사면들을 갖는다. 상기 제1 내지 상기 제3 각도(θ1, θ2, θ3)는 각각 약 90° 이상으로써, 상기 경사면들은 상기 플렉서블 표시패널(DP)에서 멀어지는 제3 방향(D3)으로 갈수록 상기 평탄면(FS)으로부터 점차적으로 멀어진다. 즉, 상기 제1 내지 상기 제3 각도(θ1, θ2, θ3)는 하기 식 2를 만족할 수 있다.

<식 2>

여기서, 상기 경사부들(SL) 각각은 상기 평탄면(FS)과 상기 제1 내지 상기 제3 각도(θ1, θ2, θ3)를 이루는 세 개의 경사면들을 갖는 것을 도시하여 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 상기 경사부들(SL) 각각은 적어도 두 개 이상의 경사면들을 포함할 수 있다.

상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 평탄면(FS)의 폭(F: 이하, 제1 폭)과 상기 경사부들(SL)의 폭들(S: 이하, 제2 폭)의 합과 같다. 상기 제2 폭(S)은 약 0.1mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 플렉서블 표시장치가 폴딩됨에 따른 폴딩영역(FA)에서의 곡률반경(R)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 곡률반경(R)에 따라, 상기 제1 폭(F)과 상기 제2 폭(S)이 달라질 수 있다.

도 8은 본 발명과 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 상기 제1 외측부재(P1)는 플렉서블 표시패널(DP) 하부에 배치되며, 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 그루브 패턴(GP)을 포함한다.

상기 그루브 패턴(GP)은 평탄면(FS) 및 상기 평탄면(FS)에 연결되며 상기 평탄면(FS)을 기준으로 대칭을 이루는 경사부들(SL)을 포함한다. 상기 평탄면(FS)은 상기 제1 외측부재(P1)의 일부분이 제거되거나 상기 제1 외측부재(P1)의 두께가 최소화된 부분이다.

상기 경사부들(SL) 각각은 복수의 단차부들을 갖는 계단형 패턴을 가질 수 있다. 상기 경사부들(SL) 각각은 적어도 두 개 이상의 단차부들로 이루어져 상기 평탄면(FS)으로부터 점차적으로 멀어지는 형상일 수 있다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 하기 식 3을 만족시킬 수 있다.

<식 3>

여기서, F는 상기 평탄면(FS)의 폭(이하, 제1 폭)이며, S는 상기 경사부들 각각의 폭(이하, 제2 폭), n은 단차부의 개수, SP는 단차부의 폭, П는 원주율, R은 상기 폴딩영역(FA)에서의 곡률반경이다.

상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 제1 폭(F)과 상기 제2 폭(S)의 합과 같다. 상기 제2 폭(S)은 약 0.1mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다. 상기 제3 폭(SP)은 약 0.001mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 곡률반경(R)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 곡률반경(R)에 따라, 상기 제1 폭(F)과 상기 제2 폭(S)을 다르게 형성할 수 있다.

도 9은 본 발명과 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.

도 9을 참조하면, 상기 제2 외측부재(P2)는 플렉서블 표시패널(DP) 상부에 배치되며, 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 그루브 패턴(GP)을 포함한다.

상기 그루브 패턴(GP)은 평탄면(FS) 및 상기 평탄면(FS)에 연결되며 상기 평탄면(FS)을 기준으로 대칭을 이루는 경사부들(SL)을 포함한다.

상기 평탄면(FS)은 상기 제1 외측부재(P1)의 일부분이 제거되거나 상기 제1 외측부재(P1)의 두께가 최소화된 부분이다. 상기 경사부들(SL) 각각은 복수의 단차부들을 갖는 계단형 패턴을 가질 수 있다. 상기 경사부들(SL) 각각은 적어도 두 개 이상의 단차부들로 이루어져 상기 평탄면(FS)으로부터 점차적으로 멀어지는 형상일 수 있다.

상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 평탄면(FS)의 폭(F)과 상기 경사부들(SL)의 폭들(S)의 합과 같다. 상기 그루브 패턴(GP)의 폭(W)은 상기 곡률반경(R)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 곡률반경(R)에 따라, 상기 평탄면(FS)의 폭(F)과 상기 경사부(SL)의 폭(S)이 달라질 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예와 다른 상기 플렉서블 표시장치는 상기 플렉서블 표시장치를 제3 방향(D3)의 반대방향으로 폴딩하기 위한 외력이 인가되면, 상기 폴딩영역(FA)의 외측에 배치되는 상기 제1 외측부재(P1)에는 인장응력이 가해지고, 상기 폴딩영역(FA)의 내측에 배치되는 상기 제2 외측부재(P2)에는 압축응력이 가해진다. 따라서, 상기 제2 외측부재(P2)에 가해지는 압축응력을 제거 또는 감소시키기 위하여, 상기 제2 외측부재(P2)의 상기 폴딩영역(FA)에 대응하여 상기 그루브 패턴(GP)을 형성할 수 있다. 상기 그루브 패턴(GP)은 상기 플렉서블 표시장치가 폴딩될 때, 상기 폴딩영역(FA), 즉 압축응력이 최대가 되는 영역에 위치할 수 있다.

도 10은 본 발명과 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다.

도 10을 참조하면, 상기 제1 외측부재(P1)는 플렉서블 표시패널(DP) 하부에 배치되며, 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 제1 그루브 패턴(GP1)을 포함한다. 상기 제2 외측부재(P2)는 상기 플렉서블 표시패널(DP) 상부에 배치되며, 상기 폴딩영역(FA)에 대응하여 형성된 제2 그루브 패턴(GP2)을 포함한다.

상기 제1 그루브 패턴(GP1)은 제1 평탄면(FS1) 및 상기 제1 평탄면(FS1)에 연결되며 상기 제1 평탄면(FS1)을 기준으로 대칭을 이루는 제1 경사부들(SL1)을 포함한다. 상기 제1 평탄면(FS1)은 상기 제1 외측부재(P1)의 일부분이 제거되거나 상기 제1 외측부재(P1)의 두께가 최소화된 부분이다. 상기 제1 경사부들(SL1) 각각은 복수의 단차부들을 갖는 계단형 패턴을 가질 수 있다. 상기 제1 경사부들(SL1) 각각은 적어도 두 개 이상의 단차부들로 이루어져 상기 제1 평탄면(FS1)으로부터 점차적으로 멀어지는 형상일 수 있다.

상기 제2 그루브 패턴(GP2)은 제2 평탄면(FS2) 및 상기 제2 평탄면(FS2)에 연결되며 상기 제2 평탄면(FS2)을 기준으로 대칭을 이루는 제2 경사부들(SL2)을 포함한다. 상기 제2 평탄면(FS2)은 상기 제2 외측부재(P2)의 일부분이 제거되거나 상기 제2 외측부재(P2)의 두께가 최소화된 부분이다.

상기 제2 경사부들(SL2) 각각은 복수의 단차부들을 갖는 계단형 패턴을 가질 수 있다. 상기 제2 경사부들(SL2) 각각은 적어도 두 개 이상의 단차부들로 이루어져 상기 제2 평탄면(FS2)으로부터 점차적으로 멀어지는 형상일 수 있다.

상기 제1 그루브 패턴(GP1) 및 상기 제2 그루브 패턴(GP2)은 상기 폴딩영역(FA)에서 상기 플렉서블 표시패널(DP)을 기준으로 대칭을 이루며 형성될 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예와 다른 상기 플렉서블 표시장치는 상기 폴딩영역(FA)에 있어서, 제1 외측부재(P1) 및 제2 외측부재(P2) 각각에 대해 상기 제1 그루브 패턴(GP1) 및 상기 제2 그루브 패턴(GP2)이 형성됨에 따라 상기 플렉서블 표시패널(DP)에 중립면이 위치하게 된다. 따라서, 상기 플렉서블 표시장치를 제3 방향(D3) 또는 상기 제3 방향(D3)의 반대방향으로 폴딩하는데 있어서, 상기 플렉서블 표시패널(DP)에 가해지는 응력을 최소화하여 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 손상을 방지할 수 있다.

도 11은 본 발명과 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 폴딩된 상태를 도시한 단면도이다.

도 11에서 본 발명과 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 2개의 폴딩영역들(FA1, FA2) 및 상기 폴딩영역들(FA1, FA2)에 인접한 4개의 주변영역들(SA)을 예시적으로 도시하였다.

상기 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널(DP), 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 일면에 배치된 제1 외측부재(P1), 및 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 타면에 배치된 제2 외측부재(P2)를 포함할 수 있다.

상기 제1 외측부재(P1)는 플렉서블 표시패널(DP) 하부에 배치되며, 제1 폴딩영역(FA1)에 대응하여 형성된 제1 그루브 패턴(GP1)을 포함한다. 상기 제2 외측부재(P2)는 상기 플렉서블 표시패널(DP) 상부에 배치되며, 제2 폴딩영역(FA2)에 대응하여 형성된 제2 그루브 패턴(GP2)을 포함한다.

상기 플렉서블 표시패널(DP)는 상기 제1 폴딩영역(FA1)에서 제3 방향(D3)으로 폴딩되며, 상기 제2 폴딩영역(FA2)에서는 상기 제3 방향(D3)의 반대방향으로 폴딩될 수 있다. 여기서, 상기 플렉서블 표시패널(DP)은 약 180° 폴딩된 것을 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 각도록 폴딩될 수 있다. 또한, 상기 제1 그루브 패턴(GP1)과 상기 제2 그루브 패턴(GP2)의 형상은 서로 동일한 것을 도시하였으나, 상기 제1 그루브 패턴(GP1)과 상기 제2 그루브 패턴(GP2)은 서로 다른 형상일 수 있다. 또한, 상기 제1 그루브 패턴(GP1)의 폭과 상기 제2 그루브 패턴(GP2)의 폭은 서로 다를 수 있으며, 이에 따라, 상기 플렉서블 표시패널(DP)이 폴딩되는 정도를 달리할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 기준하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DP : 플렉서블 표시패널 SUB1 : 베이스 기판
SUB2 : 봉지기판 GP : 그루브 패턴
FS : 평탄면 SL : 경사부
FA : 폴딩영역 SA : 주변영역
P1 : 제1 외측부재 P2 : 제2 외측부재
W : 그루브 패턴의 폭 S : 경사부의 폭
F : 평탄면의 폭 SP : 단차부의 폭

Claims

일 방향을 따라 연장된 가상의 축을 따라 폴딩되는 폴딩영역과 주변영역을 포함하는 플렉서블 표시패널; 및
상기 플렉서블 표시패널의 일면에 배치되며 상기 폴딩영역에 대응하여 그루브 패턴을 포함하는 제1 외측부재;를 포함하며,
상기 그루브 패턴은 평탄면 및 상기 평탄면에 연결되며 상기 평탄면과 수직한 가상의 면을 기준으로 서로 대칭을 이루는 경사부들을 포함하며,
상기 일 방향과 교차하는 교차방향에서 상기 그루브 패턴의 최대 폭(W)은 하기 식을 만족하는 플렉서블 표시장치.
<식>

여기서, F는 상기 교차방향에서 상기 평탄면의 폭이며, S는 상기 교차방향에서 상기 경사부들 중 어느 하나의 폭이며, П는 원주율, R은 상기 폴딩영역에서의 곡률반경이다.
제1 항에 있어서,
상기 교차방향에서 상기 경사부들 중 어느 하나의 폭(S)은 0.1mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 경사부들 각각은 상기 평탄면과 둔각을 이루는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 경사부들 각각은 복수의 경사면들을 포함하며, 상기 경사면들 각각이 상기 평탄면과 이루는 각도는,
상기 평탄면으로부터 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 경사면들 각각이 상기 평탄면과 이루는 각도는,
90°이상인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 경사부들 각각은 복수의 단차부들을 갖는 계단형 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제6 항에 있어서,
상기 단차부들 각각의 폭은 0.001mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 교차방향에서 상기 경사부들 중 어느 하나의 폭(S)은 0.1mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널은 직사각형으로 제공되며, 상기 플렉서블 표시패널의 적어도 일변 가장자리를 따라 상기 폴딩영역이 위치하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제9 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널은 상기 폴딩영역에서 일 방향으로 180° 폴딩되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제10 항에 있어서,
상기 그루브 패턴은 각 폴딩영역에 대응하여 적어도 하나 이상 제공되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제11 항에 있어서,
상기 교차방향에서 복수의 상기 그루브 패턴들의 폭은 각각 동일한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제11 항에 있어서,
상기 교차방향에서 복수의 상기 그루브 패턴들의 폭은 각각 상이한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널의 타면에 상기 제1 외측부재와 대향되도록 배치된 제2 외측부재를 더 포함하며, 상기 제2 외측부재는 그루브 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제14 항에 있어서,
상기 제2 외측부재의 그루브 패턴은 상기 제1 외측부재의 그루브 패턴과 상기 플렉서블 표시패널을 기준으로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제14 항에 있어서,
상기 제2 외측부재의 그루브 패턴이 위치하는 폴딩영역은 상기 제1 외측부재의 그루브 패턴이 위치하는 폴딩영역과 다른 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
제16 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널은 상기 폴딩영역들 각각에서 폴딩되는 방향을 달리하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.