KR102248677B1 - 접이식 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치를 접었다 폈을 때 표시 장치 표면의 주름(waviness) 발생을 최소화할 수 있도록 개발된 접이식 표시장치에 관한 것으로, 표시패널, 플렉서블 필름, 및 상기 표시 패널과 플렉서블 필름 사이에 배치되는 점착층을 포함한다. 이때, 상기 표시장치의 접힘 영역에서 상기 점착층이 이격되어 있다.

Description

접이식 표시장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 접이식 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 표시 장치를 접었다 폈을 때 표시 장치 표면의 주름(waviness) 발생을 최소화할 수 있도록 개발된 접이식 표시장치에 관한 것이다.
최근 모바일, 태블릿과 같은 휴대 장치에서도 대형 화면에 대한 요구가 늘어나고 있으며, 이에 따라 접이식 표시장치(Foldable Display Device)에 관한 관심이 높아지고 있다. 접이식 표시장치는 휴대가 간편하면서도 큰 크기의 화면을 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 현재까지 개발된 접이식 표시장치의 경우, 표시 장치를 접었다 폈을 때 접힌 부분에 주름(waviness)가 발생한다는 문제점이 있다. 일반적으로 종래의 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 플렉서블 표시 패널 상부(30)에 터치를 구현하기 위한 터치 패널(40)을 포함하고, 상기 터치 패널(40) 상에 외부 충격 및 스트래치 방지를 위한 커버 윈도우(50)를 포함하는 구조로 이루어져 있다. 또한, 표시 패널의 하부 측에는 패널을 지지하기 위한 백 플레이트(back plate)(20)를 포함한다. 한편, 상기 커버 윈도우(51) 및 백 플레이트(20)는 광학 접착층(25, 52)을 이용하여 표시패널(30) 및 터치패널(40)에 합지된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 표시패널(30) 또는 터치패널(40)의 상부에는 외광 반사를 저감하기 위한 원편광판(미도시)이 추가로 포함될 수도 있다.
이와 같이 종래의 표시 장치에는 여러 층의 필름 또는 패널들이 접착층을 이용하여 부착되어 있기 때문에, 표시 장치를 접었을 때 표시 장치의 상부에 배치된 필름, 패널 및 접착층에는 압축력에 가해지고, 하부에 배치된 필름, 패널 및 접착층에는 인장력이 가해지게 된다. 이러한 압축력 및 인장력은 필름의 소성 변형이나 접착층 변형을 유발하게 되고, 그 결과 압축력 및 인장력이 가장 크게 작용하는 접힌 부분에 주름(waviness)이 발생하게 된다. 특히 표시장치가 접혀져 있던 시간이 길어지면, 표시장치 표면에 발생한 주름이 복원되지 않아 외관 불량이 발생할 뿐 아니라, 주름진 부분의 터치 감도가 떨어져 터치 패널이 제대로 구동되지 않는 문제가 발생한다. 도 2에는 종래의 접이식 표시장치를 24시간동안 2.5R 정도의 곡률로 폴딩한 후에 촬영한 사진이 도시되어 있다. 도 2을 통해, 표시장치 표면에 주름이 발생함을 알 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표면의 주름(waviness) 발생을 최소화할 수 있는 접이식 표시장치를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명의 접이식 표시장치는 표시패널, 플렉서블 필름 및 점착층을 포함한다. 이때, 상기 플렉서블 필름은 상기 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 점착층은 상기 표시 패널과 플렉서블 필름 사이에 배치된다. 또한, 상기 점착층은 표시장치의 접힘 영역에서 이격되어 있는 것을 그 특징으로 한다.
이때, 상기 플렉서블 필름은 그 장변 길이가 표시 패널의 장변 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는, 상기 표시 패널의 장변 길이를 L1, 상기 플렉서블 필름의 장변 길이를 L2, 표시장치가 완전히 접힌 상태에서 표시 패널의 곡률 반경을 R1, 플렉서블 필름의 곡률 반경을 R2라 할 때, 하기 식 (1)을 만족하는 것이 바람직하다.
식 (1) : L2-L1 = (R2-R1)×π
또한, 상기 점착층이 이격되는 영역에 에어 갭(Air Gap)이 포함될 수 있으며, 이때, 상기 플렉서블 필름은 공기가 이동할 수 있는 공기 통로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블 필름의 하부에는 표시 패널 및 플렉서블 필름을 지지하기 위한 지지 부재가 더 포함될 수 있으며, 상기 지지 부재는 공기압에 의해 좌우로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 지지 부재는 탄성 부재 및 상기 탄성 부재에 연결된 지지부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 접이식 표시 장치는, 상기 표시 패널 및 플렉서블 필름이 수납되는 케이스를 더 포함할 수 있으며, 상기 표시 패널의 상부에 터치 패널 및/또는 커버 윈도우를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 접이식 표시장치는 접힘 영역에 점착층이 존재하지 않기 때문에 점착층 변형 및 플렉서블 필름에 가해지는 스트레스(stress)를 최소화함으로써 주름 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 점착층의 이격부에 에어 갭(Air gap)이 형성되고, 표시장치를 접었다 펼 때, 상기 에어 갭으로 공기가 유입되면서 표시패널 중앙부를 밀어올리는 힘이 발생하면서 주름의 복원력이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는 플렉서블 필름의 장변 길이를 표시 패널의 장변보다 길게 형성함으로써, 표시장치를 접었을 때 하부에 배치되는 플렉서블 필름에 부여되는 인장력을 최소화하여 필름이 변형되지 않도록 함으로써 주름 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는 플렉서블 필름의 하부에 공기압에 의해 좌우로 이동하는 지지 부재를 구비하여, 표시 패널의 변형을 방지하고, 표시장치를 접었다 펼 때 상기 지지 부재가 이동하면서 표시 패널 및 플렉서블 필름에 가해지는 스트레스를 최소화할 수 있도록 하였다.
도 1은 종래의 표시장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 접이식 표시장치를 24시간 동안 접어두었다가 폈을 때 발생되는 주름(waviness)을 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 접이식 표시장치의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 접이식 표시장치의 표시패널의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 접이식 표시장치가 접혀있을 때의 형상을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 접이식 표시장치의 터치 패널의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 7은 접이식 표시장치의 주름 발생을 평가하는 방법을 보여주는 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 접이식 표시장치의 주름 발생 평가 후의 상태를 보여주는 사진이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들을 보다 자세히 설명한다. 다만, 하기 도면 및 구현예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 하기 도면 및 구현예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기 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 언급한 '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 들어, '~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.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
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.
본 발명의 여러 구현예들 각각의 특징적인 부분들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 구현예들은 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 3에는 본 발명에 따른 접이식 표시장치의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 접이식 표시장치는 표시패널(300), 플렉서블 필름(200) 및 상기 표시 패널(300)과 플렉서블 필름(200) 사이에 배치되는 점착층(250)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는, 상기 플렉서블 필름(200)의 하부에 지지부재(100)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는, 상기 표시패널(300)의 상부에 터치패널(400)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는, 상기 표시패널(300)의 상부에 커버 윈도우(500)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 접이식 표시장치의 각 구성요소를 보다 자세히 설명한다.
먼저, 상기 표시패널(300)은 화상을 구현하기 위한 것으로, 예를 들면, 유기전계발광표시패널일 수 있다.
도 4에는 상기 유기전계발광표시패널(300)의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유기전계발광표시패널(300)은 박막 트랜지스터(TFT)와 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된 유기발광소자(OL)가 형성된 제1 기판(301)과 상기 유기발광소자(OL)를 보호하기 위한 제2기판(302)을 포함한다. 이때, 상기 제1기판(301) 및 제2기판(302)은 플라스틱 기판과 같은 가요성 기판이다.
한편, 상기 제1기판(301) 상의 일면에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(311), 게이트 전극(313), 소스 전극(315) 및 드레인 전극(316)을 포함하여 형성된다.
자세하게는, 상기 제1기판(301) 상에 소스영역(311a), 채널영역(311b) 및 드레인영역(311c)을 포함하는 반도체층(311)이 형성된다. 상기 반도체층(311) 상에 게이트 절연막(312)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(312) 상에 게이트 배선과 상기 게이트 배선으로부터 분기된 게이트 전극(313)이 형성된다. 상기 게이트 배선과 게이트 전극(313) 상에 층간 절연막(314)이 형성된다.
상기 층간 절연막(314)을 사이에 두고 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선으로부터 분기된 소스 전극(315) 및 상기 소스 전극(315)으로부터 일정간격 이격하여 드레인 전극(316)이 형성된다. 이때, 상기 소스 전극(315)과 드레인 전극(316)은 상기 게이트 전극(313) 상에 형성된 층간 절연막(314)과 게이트 절연막(312)을 관통하여 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체층(311)의 소스영역(311a)과 드레인영역(311c)과 접촉한다.
상기 소스 전극(315) 및 드레인 전극(316) 상에는 보호막(317)이 형성되고, 상기 보호막(317)에는 상기 드레인 전극(316)을 노출하는 콘택홀이 형성된다. 상기 노출된 드레인 전극(316)은 상기 보호막(317) 상에 형성된 연결전극(318)과 전기적으로 연결된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제1기판(301) 전면에 평탄화막(319)이 형성되고, 상기 평탄화막(319)에는 상기 연결전극(318)이 노출되는 콘택홀이 형성된다.
상기 평탄화막(319)에 형성된 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 유기발광소자(OL)가 형성된다. 상기 유기발광소자(OL)는 하부 전극(320), 유기발광층(322) 및 상부 전극(323)으로 이루어진다.
보다 자세하게는, 상기 노출된 연결전극(318) 상에 유기발광소자(OL)의 하부 전극(320)이 형성된다. 도면 상에는 유기발광소자(OL)의 하부 전극(320)과 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(316)이 연결전극(318)을 통해 연결되도록 도시되어 있으나, 연결전극(318)이 생략되고, 유기발광소자(OL)의 하부 전극(320)과 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(116)이 콘택홀이 형성된 평탄화막(319)을 통해 직접 접촉하여 형성될 수도 있다.
상기 하부 전극(320) 상에는 화소 영역 단위로 상기 하부 전극(320)을 노출하는 뱅크(bank) 패턴(321)이 형성된다. 상기 노출된 하부 전극(320) 상에는 유기발광층(322)이 형성된다. 상기 유기발광층(322)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성되거나, 또는 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer), 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수 있다.
상기 유기발광층(322) 상에 상부 전극(323)이 형성된다. 상기 하부 전극(320)이 애노드(anode)인 경우, 상기 상부 전극(323)은 캐소드(cathode)이며, 상기 하부 전극(320)이 캐소드(cathode)인 경우, 상기 상부 전극은 애노드(anode)이다.
상기 박막 트랜지스터(TFT) 및 상기 유기발광소자(OL)가 형성된 제 1 기판(301) 상에는 밀봉부가 형성된다. 예를 들면, 상기 상부 전극(323) 상에는 표시소자들을 보호하는 봉지층(324)이 형성된다. 상기 봉지층(324)은 다수의 층으로 형성될 수도 있으며, 제 2 기판(302)과 합착될 수 있다. 상기 제 2 기판(302)은 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판일 수 있다. 다만, 상기 제 1 기판(301) 상에 배치되는 밀봉부는 상기 봉지층(324) 및 상기 제 2 기판(302)에 한정되지 않으며, 산소 또는 수분 등의 유입을 막기 위해 일반적으로 알려진 다양한 형태의 밀봉부가 적용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기전계발광표시패널의 구성은 도 4에 개시된 구성으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
한편, 상기 표시패널(300)의 하부에는 플렉서블 필름(200)이 배치되며, 상기 표시패널(300) 및 플렉서블 필름(200)은 점착층(250)을 매개로 부착된다.
이때, 상기 점착층(250)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시장치가 접히는 부분에는 형성되지 않는다. 즉, 상기 점착층(250)은 표시장치의 접힘 영역에서 이격되게 형성된다. 이와 같이 접힘 영역에 점착층이 존재하지 않을 경우, 표시장치를 접거나 펼 때 변형이 발생되는 접힘 영역에서 점착층(250)에 의해 유발되는 스트레스(stree)를 최소화할 수 있어 플렉서블 필름이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같이 점착층(250)이 이격되어 있을 경우, 상기 이격부에 에어 갭(Air Gap)(240)이 형성되게 된다. 상기 에어 갭(Air Gap)(240)은 공기로 채워져 있는데, 이 공기는 표시장치를 접을 때는 후술할 플렉서블 필름(200)의 공기 통로(220)를 통해 플렉서블 필름(200)의 하부로 빠져나가고, 표시장치를 펼 때에는 상기 공기 통로(220)를 통해 다시 에어 갭(240)으로 밀려올라와 표시패널 중앙부를 밀어올리는 공기압을 발생시킨다. 이와 같은 공기압은 표시장치를 접었다 폈을 때 발생하는 주름이 펴지는 복원력을 향상시켜 준다.
한편, 상기 점착층(250)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 투명한 광학용 점착제들(Optical Clear Adhesive)이 제한없이 사용될 수 있다.
상기 플렉서블 필름(200)은 표시패널(300)을 지지하기 위한 것으로, 유연성이 있는 재질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 플렉서블 필름(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 등과 같은 고분자 수지 또는 금속 등으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 플렉서블 필름(200)은 그 장변 길이가 표시 패널의 장변 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 상기 플렉서블 필름(200)은 하기 식 (1)을 만족하도록 형성되는 것이 바람직하다.
식 (1) : L2-L1 = (R2-R1)×π
상기 식 (1)에서, L1은 표시 패널의 장변 길이, L2는 플렉서블 필름의 장변 길이, R1은 표시장치가 완전히 접힌 상태에서 표시 패널의 곡률 반경, R2는 플렉서블 필름의 곡률 반경이다. 이때, 상기 R1은 도 5에 도시된 바와 같이, 표시장치를 완전히 접었을 때, 표시장치가 접히는 점 O에서 표시패널의 하부면까지의 거리로 측정될 수 있으며, R2는 표시장치가 접히는 점 O에서 플렉서블 필름의 하부면까지의 거리로 측정될 수 있다.
상기 식 (1)에서, L2-L1은 표시패널 대비 플렉서블 필름(200)의 길이 연장분을 의미하며, 이때, 상기 플렉서블 필름(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연장분이 상기 점착층(250)이 이격되어 있는 부분에 오도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 플렉서블 필름(200)을 표시 패널(300)보다 길게 연장하여 형성하고, 플렉서블 필름의 연장분을 점착층(250)의 이격부에 배치할 경우, 표시 장치를 접을 때 플렉서블 필름(200)이 늘어날 필요없이 상기 연장분이 펴지면서 표시 패널에 붙게 된다. 그 결과 플렉서블 필름(200)에 가해지는 인장력이 최소화되어 주름 발생을 최소화할 수 있다. 특히, 플렉서블 필름(200)의 길이가 상기 식 (1)을 만족하는 경우, 표시 패널(300)가 접혔을 때, 표시 패널과 플렉서블 필름이 여분 없이 정확하게 밀착되게 되어 접힌 상태에서 매끄러운 외관을 구현할 수 있다.
한편, 상기 플렉서블 필름(200)은 공기가 이동할 수 있는 공기 통로(220)를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 공기 통로(220)는 플렉서블 필름(200)을 관통하는 홀(hole)의 형태로 형성될 수 있다. 한편, 도면에는 공기 통로(220)가 2개 형성된 것으로 개시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 공기 통로(220)는 하나 또는 셋 이상 구비되어도 무방하다.
상기 공기 통로(220)는 표시장치를 접거나 펼때 점착층(250)의 이격부에 형성되는 에어 갭(Air Gap)(240) 내에 존재하는 공기가 이동할 수 있도록 하기 위한 것이다. 상기한 바와 같이, 표시장치를 접을 때는 상기 공기 통로(220)를 통해 에어 갭(240) 내부의 공기가 플렉서블 필름(200)의 하부로 빠져나가고, 표시장치를 펼 때에는 상기 공기 통로(220)를 통해 공기가 에어 갭(240)으로 밀려올라와 표시패널 중앙부를 밀어올리는 공기압을 발생시킨다. 이와 같은 공기압은 표시장치를 접었다 폈을 때 발생하는 주름이 펴지는 복원력을 향상시켜 준다.
한편, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 필름(200)의 하부에 지지 부재(100)를 더 포함될 수 있다. 상기 지지 부재(100)는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 표시장치의 양 말단에 하나씩 구비될 수 있다. 상기 지지 부재(100)는 표시 패널(300) 및 플렉서블 필름(200)을 지지하는 동시에, 플렉서블 필름(200)의 연장분이 안정적으로 배치될 수 있도록 해준다.
이때, 상기 지지 부재(100)는 공기압에 의해 좌우로 이동 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 지지 부재(100)는, 예를 들면, 탄성 부재(120)와, 상기 탄성 부재(120)에 연결된 지지부(140)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 탄성 부재(120) 및 지지부(140)는 공기압에 의해 이동 가능한 것이면 되고, 그 재질 및 형상이 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 탄성 부재(120)는 스프링 등으로 구성될 수 있으며, 상기 지지부(140)는 푸시 바(push bar)로 구성될 수 있다.
상기와 같은 좌우로 이동 가능한 지지 부재(100)가 플렉서블 필름(200)의 하부에 형성될 경우, 표시장치가 펴져 있을 때는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(120)가 압축되지 않고 펴져 있는 상태이기 때문에 지지부(140)가 표시 장치의 중앙부를 지지하게 되고, 표시장치가 접히면 에어 갭(224) 내의 공기가 플렉서블 필름(200)의 하부로 빠져나가면서 상기 지지 부재(100)를 밀어내는 공기압이 발생하게 되고, 그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(120)가 압축되면서 지지부(140)가 표시 장치의 말단부로 밀려 나게 된다. 한편, 표시장치를 다시 펼 때는 플렉서블 필름(200) 하부의 공기가 다시 에어 갭(240)으로 밀려올라가면서, 공기압이 작아져 탄성부재(120)가 펴지면서 지지부(140)가 표시 장치의 중앙부를 지지하게 된다. 상기와 같은 지지부재(100)의 지지력에 의해 표시장치가 펴졌을 때 주름이 펴지는 복원력이 향상되게 된다. 또한, 후술할 터치 패널(400)이 장착된 경우에는 터치를 위해 손가락 등에 의한 압력이 발생하더라도 지지 부재(100)에 의해 표시패널(300)이 지지되어 있어 패널 처짐 등의 변형을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 접이식 표시 장치는, 상기 표시 패널(300)의 상부에 터치 패널(400)을 더 포함할 수 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 터치 패널(400)의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 터치 패널(400)은 기판(401) 상에 감지 전극(421) 및 배선(422)을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 기판(401)은 가요성이 있는 플라스틱 기판인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것을 아니다.
한편, 상기 터치 패널(400)은 광이 투과되는 표시영역(AA) 및 광이 투과되지 않는 비표시 영역(IA)으로 구분될 수 있다. 자세하게, 상기 표시 영역(AA)은 사용자의 터치 명령 입력이 가능한 영역을 의미하며, 상기 비표시 영역(IA)은 상기 표시 영역(AA)과 반대되는 개념으로서, 사용자의 터치가 이루어지는 경우에도 활성화되지 않아서 터치 명령 입력이 이루어지지 않는 영역을 의미한다.
상기 감지 전극(421)은 상기 표시 영역(AA) 상에 배치되고, 상기 배선(422)은 상기 비표시 영역(IA) 상에 배치될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 1 터치 기판(401)의 비표시 영역(IA)에는 인쇄층이 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 인쇄층 상에 배선(422)이 형성될 수 있다.
상기 감지 전극(421)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 감지 전극(421)은 투명 전도성 물질, 금속, 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 전도성 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 감지 전극(421)은 제 1 감지 전극(411) 및 제 2 감지 전극(412)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)은 동일한 물질을 포함하거나 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)은 제 1 터치 기판(401)의 동일한 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)이 제 1 터치 기판(401)의 동일한 일면 상에 배치되는 경우, 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)이 서로 접하지 않게 형성되어야 한다. 이를 위해, 절연층과 브리지 전극이 더 배치될 수 있다.
자세하게는, 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412) 중 어느 하나의 감지 전극은 절연층 하부에 배치되고, 또 다른 하나는 상기 절연층 상에 형성된 상기 브리지 전극의 양단에 연결되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 감지 전극(411)과 상기 제 2 감지 전극(412)은 브리지 전극과 절연층에 의해 서로 쇼트되어 단락되지 않고 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)은 상기 표시 영역(AA) 상에 배치되어 터치를 감지하는 센서 역할을 할 수 있다. 자세하게. 상기 제 1 감지 전극(411)은 상기 표시 영역(AA) 상에서 일 방향으로 연장되며 배치될 수 있고, 상기 제 2 감지 전극(412)은 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
상기 배선(420)은 제 1 배선(421) 및 제 2 배선(422)을 포함할 수 있다. 자세하게는, 상기 배선(420)은 상기 제 1 감지 전극(411)과 연결되는 상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 감지 전극(412)과 연결되는 상기 제 2 배선(422)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 인쇄회로기판(미도시)과 연결될 수 있다. 자세하게는, 상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)으로부터 감지되는 터치신호를 구동칩(미도시)이 실장된 상기 인쇄회로기판(미도시)에 전달하여 터치 동작을 수행할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(미도시)은 예를 들어, 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다.
상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다.
도면 상에는 도시되지 않았으나, 상기 배선(420) 상에는 보호층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 상기 보호층(미도시)은 상기 배선(420)을 보호할 수 있다. 구체적으로, 상기 보호층(미도시)은 상기 배선(420)이 산소에 노출되어 산화되거나 수분이 침투하여 신뢰성이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
다만, 터치 패널(400)은 도면 및 상기 설명에 한정되지 않으며, 손가락 또는 스타일러스(stylus) 펜 등을 이용하여 표시 장치의 전면(front face)에서 접촉하는 방식으로 입력을 할 수 있는 입력 장치이면 충분하다. 즉, 상기 터치 패널(400)은 일반적으로 사용되는 것이라면 제한 없이 적용할 수 있다.
한편, 상기 터치 패널(400)은 외장형(Add-on Type) 터치 패널 또는 내장형(Integrated Type) 터치 패널일 수 있다. 상기 터치 패널(400)이 외장형 터치 패널인 경우, 상기 터치 패널(400)과 상기 표시 패널(300) 사이에는 투명 접착층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 터치 패널(400)이 내장형 터치 패널(400)인 경우, 상기 터치 패널(400)은 상기 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 터치 패널(400)과 상기 표시 패널(300) 사이에는 별도의 접착층이 필요하지 않다. 상기 터치 패널(400)은 온셀타입(On-cell Type) 또는 인셀 타입(In-cell Type)으로 형성될 수 있다.
상기 터치 패널(400)이 온셀 타입(On-cell Type)인 경우, 별도의 기판을 사용하지 않고, 상기 표시 패널(300)의 상부에 배치된 기판 상에 감지 전극 등이 직접 형성될 수 있다. 또한, 상기 외장형 터치 패널(400)과 같이, 상기 터치 패널(400)은 커버 기판(200)과 구분되는 별도의 구성으로 형성되거나, 상기 커버 기판(200)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 터치 패널(400)이 인셀타입(In-cell Type)인 경우, 상기 표시 패널(300)의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 감지 전극 등이 형성될 수 있다. 즉, 상기 표시 패널(300)에 소자가 형성될 때 감지 전극 등이 함께 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 접이식 표시장치는, 상기 표시 패널(300) 또는 터치 패널(400)의 상부에 커버 윈도우(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버 윈도우(500)는 외부 충격, 스크래치 등으로부터 표시 패널(300)을 보호하기 위한 것으로, 플라스틱 필름과 같은 투명한 경질의 소재의 기판(510)으로 제작될 수 있으며, 상기 기판(510)의 일면에 표면 경도 향상, 반사 방지 성능, 내지문 성능과 같은 기능을 수행하기 위한 코팅층(미도시)이 더 포함될 수 있다.
한편, 상기 커버 윈도우(500)의 하면에는 터치 패널(400) 또는 표시 패널(300)과 커버 윈도우(500)를 부착시키기 위한 점착층(520)이 구비될 수 있다. 상기 점착층(520)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 투명한 광학용 점착제들(Optical Clear Adhesive)이 제한없이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 접이식 표시 장치는, 상기 표시 패널(300) 및 플렉서블 필름(200)이 수납되는 케이스(600)를 더 포함할 수 있다. 상기 케이스(600)는 표시장치의 구성요소들을 안정적으로 고정시키기 위한 것으로, 상기 케이스(600)의 양 측벽에 표시패널, 플렉서블 필름, 터치 패널, 커버 윈도우, 지지 부재의 탄성 부재 등이 고정된다.
한편, 상기 케이스(600)는 표시장치를 접었다가 펼 수 있도록 가요성이 있는 재질로 이루어지며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 등과 같은 고분자 수지 또는 금속 등으로 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 접이식 표시 장치는 접었다 폈을 때 표시패널이나 플렉서블 기판에 가해지는 스트레스가 최소화되고, 주름의 복원력이 높기 때문에, 장 시간 접어둔 후에 펼치더라도 주름 발생이 적다. 도 8에는 본 발명에 따른 접이식 표시 장치를 도 7에 도시된 바와 같은 방법으로 24시간동안 2.5R 정도의 곡률로 폴딩한 후에 촬영한 사진이 도시되어 있다. 도 8을 통해 본 발명에 따른 접이식 표시 장치의 경우, 장 시간 접어둔 후에 펼치더라도 표면에 주름이 거의 발생하지 않았음을 확인할 수 있다.
100 : 지지 부재
200 : 플렉서블 필름
300 : 표시장치
400 : 터치 패널
500 : 커버 윈도우

Claims (11)

  1. 표시패널;
    상기 표시패널의 하부에 배치되는 플렉서블 필름; 및
    상기 표시패널과 플렉서블 필름 사이에 배치되는 점착층을 포함하되, 표시장치의 접힘 영역에서 상기 점착층이 이격되어 있는 접이식 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 필름의 장변 길이가 표시 패널의 장변 길이보다 긴 것인 접이식 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    표시 패널의 장변 길이를 L1, 상기 플렉서블 필름의 장변 길이를 L2, 표시장치가 완전히 접힌 상태에서 표시 패널의 곡률 반경을 R1, 플렉서블 필름의 곡률 반경을 R2라 할 때, 하기 식 (1)을 만족하는 접이식 표시장치.
    식 (1) : L2-L1 = (R2-R1)×π
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점착층이 이격되는 영역에 에어 갭(Air Gap)이 포함되는 접이식 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플렉서블 필름은 공기가 이동할 수 있는 공기 통로를 포함하는 접이식 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 필름의 하부에 지지 부재를 더 포함하는 접이식 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지 부재는 공기압에 의해 좌우로 이동 가능한 것인 접이식 표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지부재는 탄성 부재 및 상기 탄성 부재에 연결된 지지부를 포함하는 것인 접이식 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널 및 플렉서블 필름이 수납되는 케이스를 더 포함하는 것인 접이식 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상부에 터치 패널을 더 포함하는 접이식 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상부에 커버 윈도우를 더 포함하는 접이식 표시장치.
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