KR102276380B1 - 접이식 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

접이식 표시 장치가 개시된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 접이식 표시 장치는 굽혀질 때 장력 및 압축력이 작용되며 변형되는 접힘 영역과 원형을 유지하는 평면 영역으로 구분되는 가요성 표시 패널; 및 상기 가요성 표시 패널의 평면 영역의 하부에만 구비되어 상기 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 방출시키는 방열 시트;를 포함한다.

Description

접이식 표시 장치 {FOLDABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 접이식 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가요성 표시 패널의 접힘 영역에만 방열 시트를 구비하여 접힘 영역의 유연성을 향상시키고 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있는 접이식 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 접이식 표시 장치는 휘어질 수 있는 가요성(flexible) 표시 패널을 사용한다.
접이식 표시 장치는 접었을 때, 휴대를 간편하게 하고 펼쳤을 때 큰 화면을 구현할 수 있으므로 모바일 폰, 울트라 모바일 피시(ultra moible PC), 전자 책, 전자 신문과 같은 모바일 장치뿐만 아니라 텔레비전이나 모니터 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.
접이식 표시 장치를 접을 때 가요성 표시 패널 중 접히는 부분의 내측은 압축력을 받아 수축되고, 접히는 부분의 외측은 장력을 받아 늘어나게 된다.
가요성 표시 패널의 소재로 아무리 복원력이 뛰어난 소재를 사용하더라도, 수만회 굽혔다 폈다를 반복하게 되면, 스트레스에 의한 변형이 오게 된다. 또한, 가요성 표시 패널의 접히는 부분의 두께가 증가하면 가요성 표시 패널이 접힐 때 반력이 증가한다.
이와 같이 스트레스에 의한 변형과 반력의 증가로 인해 접이식 표시 장치의 기구적인 설계에 어려움이 발생한다.
또한, 가요성 표시 패널의 전면에 방열 시트를 부착하게 되면, 접이식 표시 장치를 접었다 펼치는 동작을 반복하여 수행하는 경우에, 방열 시트의 접히는 부분이 부분적 또는 전체적으로 파손되는 문제가 발생한다.
더불어, 가요성 표시 패널에 구비되는 각종 부품에서 발생하는 열을 신속히 외부로 배출시킬 수 있는 방안이 지속적으로 연구되고 있다.
이와 같이, 가요성 표시 패널의 접히는 부분의 유연성을 향상시키고, 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있는 접이식 표시 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가요성 표시 패널의 접히는 부분의 유연성을 향상시키고, 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있는 접이식 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치는 굽혀질 때 장력 및 압축력이 작용되며 변형되는 접힘 영역과 원형을 유지하는 평면 영역으로 구분되는 가요성 표시 패널, 및 상기 가요성 표시 패널의 평면 영역의 하부에만 구비되어 상기 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 방출시키는 방열 시트를 포함할 수 있다.
상기 가요성 표시 패널의 하부와 상기 방열 시트의 사이에는 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 접착층은 접착제 또는 양면 테이프를 포함할 수 있다.
상기 방열 시트는 구리를 포함하는 구리 시트일 수 있다.
상기 방열 시트는 그라파이트(graphite)를 포함하는 그라파이트 시트일 수 있다.
상기 방열 시트는 구리를 포함하는 구리 시트와 그라파이트를 포함하는 그라파이트 시트를 적층하여 형성될 수 있다.
상기 구리 시트와 그라파이트 시트의 사이에는 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 접착층은 접착제 또는 양면 테이프를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 접이식 표시 장치에 의하면, 가요성 표시 패널의 평면 영역에만 방열 시트를 구비함으로써, 가요성 표시 패널의 접힘 영역의 유연성을 향상시키고, 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널이 펴진 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널이 굽혀진 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열 시트의 구성을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널에 방열 시트를 접착하는 방법을 도시한 배면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 접이식 표시 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널이 펴진 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널이 굽혀진 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 접이식 표시 장치(100)는 가요성 표시 패널(10)과 상기 가요성 표시 패널(10)의 하부에 구비되는 방열 시트(40)를 포함한다.
상기 가요성 표시 패널(10)은 플라스틱 필름과 같은 가요성 기판을 포함하며, 상기 가요성 기판 상에 형성된 구동 회로부와 유기 발광 표시 소자를 봉지하는 봉지 박막층을 포함할 수 있다.
상기 가요성 기판은 플렉서블(flexible)한 플라스틱 소재로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가요성 기판이 스테인레스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있으며, 그 밖에 플렉서블한 다양한 소재가 사용될 수 있다.
상기 가요성 기판은 예를 들어, 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phtalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphtalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 및 폴리이미드(polyimide) 등과 같이 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱 소재로 만들어질 수 있다.
그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 가요성 기판은 스테인레스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있으며, 그 밖에 플렉서블한 다양한 소재가 사용될 수 있다.
상기 구동 회로부는 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 유기 발광 표시 소자를 구동한다. 상기 유기 발광 표시 소자는 구동 회로부와 연결되어 구동 회로부로부터 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출하여 화상을 표시한다.
상기 유기 발광 표시 소자 및 상기 구동 회로부는 해당 기술 분야의 전문가가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조로 형성될 수 있다
상기 봉지 박막층은 가요성 기판 상에 형성되어 유기 발광 표시 소자 및 구동 회로부를 커버하며, 복수의 무기막들로 이루어지거나, 무기막이 혼합되어 만들어질 수 있다.
상기 가요성 표시 패널(10)의 상측에는 외부 충격으로부터 상기 가요성 표시 패널(10)을 보호하는 커버 윈도우(20)가 구비될 수 있다. 상기 커버 윈도우(20)는 상기 가요성 표시 패널(10)에서 이미지가 표시되는 측의 바깥에 위치하며, 투명한 경질의 소재로 제작되어 상기 가요성 표시 패널(10)의 이미지를 투과시키면서 외부 충격으로부터 상기 가요성 표시 패널(10)을 보호한다.
상기 커버 윈도우(20)는 아크릴, 폴리카보네이트(PC), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 적어도 하나를 포함하는 단일층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 가요성 표시 패널(10)과 상기 커버 윈도우(20)는 지지체(50)에 고정될 수 있다. 상기 지지체(50)는 제1 지지부(51)와 제2 지지부(52), 및 상기 제1 지지부(51)와 상기 제2 지지부(52)를 연결하는 힌지부(53)로 구성될 수 있다. 상기 지지체(50)는 상기 힌지부(53)를 중심으로 펴지거나 접히며, 상기 지지체(50)의 동작에 따라 상기 가요성 기판과 상기 커버 윈도우(20) 또한 상기 힌지부(53)를 중심으로 펴지거나 접힌다.
한편, 상기 가요성 표시 패널(10)과 상기 커버 윈도우(20)의 사이에는 사용자의 터치 동작을 감지하는 터치 패널(30)(TSP: touch screen panel)이 더 구비될 수 있다.
터치 센서가 형성되어 있는 패널을 터치 패널(30)(또는, 터치 센서 패널, 터치 스크린 패널 등으로도 불림)이라고 하는데, 터치 센서 기능이 있는 가요성 표시 패널(10)도 터치 패널(30)이라고 부른다.
한편, 상기 가요성 표시 패널(10)의 하부에는 방열 시트(40)가 구비된다. 상기 방열 시트(40)의 구체적인 구성에 대해서는 이하에 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시에에 따른 방열 시트의 구성을 도시한 측면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 방열 시트(40)는 그라파이트(graphite)를 포함하는 그라파이트 시트(41)와 구리를 포함하는 구리 시트(43)를 적층하여 형성될 수 있다. 상기 그라파이트 시트(41)와 상기 구리 시트(43)의 사이에는 접착층(42, 42', 42")이 구비된다. 이때, 상기 접착층(42, 42', 42")은 접착제 또는 양면 테이프일 수 있다.
상기 접착층(42')에 의해 상기 구리 시트(43)와 그라파이트 시트(41)가 접착되고, 다른 접착층(42)에 의해 상기 방열 시트(40)가 가요성 표시 패널(10)의 하부에 접착되며, 또 다른 접착층(42")에 의해 상기 방열 시트(40)가 하우징(도시되지 않음)에 접착된다.
도 5에서는 그라파이트 시트(41)와 구리 시트(43)가 적층된 방열 시트(40)를 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 그라파이트 시트(41) 또는 구리 시트(43)의 단일 층으로 상기 방열 시트(40)를 형성할 수 있음은 물론이다.
상기 방열 시트(40)가 갖는 X-Y 방향(도면을 기준으로 좌우 방향)의 열 전도도(thermal conductivity)는 약 200~400 W/mK이고, Z 방향(도면을 기준으로 상하 방향)의 열 전도도는 약 1~5 W/mK이다. 즉, 상기 방열 시트(40)의 상하 방향 열 전도도가 좌우 방향 열전도도보다 매우 큰 것을 알 수 있다.
따라서, 상기 방열 시트(40)가 구비됨으로써, 상기 가요성 표시 패널(10)에 구비된 각종 부품에서 발생하는 열을 좌우 방향으로 고르게 전달할 수 있게 된다. 특히, 가요성 표시 패널(10)에 구비된 부품 중에서 구동 부품(예를 들면, 드라이브 IC)에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출시켜야 하는데, 상기 방열 시트(40)를 통해 구동 부품에서 발생한 열을 가요성 표시 패널(10)의 전 영역으로 고르게 분산시킴으로써, 구동 부품 주변의 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 구동 부품이 고열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 상기 방열 시트(40)를 상기 가요성 표시 패널(10)의 하부에 부착함으로써, 상기 가요성 표시 패널(10)에서 발생하는 열을 외부로 방출시켜, 상기 가요성 표시 패널(10)의 온도를 일정 온도 이하 수준으로 유지시킬 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 가요성 표시 패널(10)은 접힘 영역(13)과 평면 영역(11, 12)으로 구분된다.
상기 접힘 영역(13)은 상기 가요성 표시 패널(10)의 중앙 부위에 굽혀지는 선방향을 따라 형성되며, 상기 가요성 표시 패널(10)이 굽혀질 때 발생하는 장력 및 압축력이 작용하여 변형되는 영역이다.
상기 평면 영역(11, 12)은 상기 접힘 영역(13)의 양쪽에 대칭적으로 형성될 수 있으며, 상기 가요성 표시 패널(10)이 굽혀질 때 원형을 유지하며 변형되지 않는 영역이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가요성 표시 패널(10)이 굽혀질 때, 상기 접힘 영역(13)의 외측은 장력을 받아 표면이 인장되며, 내측은 압축력을 받아 표면이 수축하게 되어, 상기 접임 영역(13)의 외형은 변형된다.
상기 접힘 영역(13)은 상기 지지체(50)의 힌지부(53)에 대응하여 위치할 수 있고, 상기 평면 영역(11, 12)은 상기 제1 지지부(51) 및 상기 제2 지지부(52)에 대응하여 위치할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 가요성 표시 패널(10)에 방열 시트(40)를 접착하는 방법을 도시한 배면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 방열 시트(40)는 상기 가요성 표시 패널(10)의 평면 영역(11, 12)의 하부에만 구비된다. 상기 가요성 표시 패널의 평면 영역(11, 12)의 하부와 상기 방열 시트(40)의 사이에는 접착층이 구비된다. 상기 접착층은 접착제 또는 양면 테이프를 포함할 수 있다. 즉, 상기 가요성 표시 패널(10)의 평면 영역(11, 12)의 하부와 상기 방열 시트(40)는 접착제 또는 양면 테이프를 통해 접착된다.
이와 같이, 상기 가요성 표시 패널(10)의 평면 영역(11, 12)의 하부에만 방열 시트(40)를 구비함으로써, 가요성 표시 패널(10)의 접힘 영역(13)의 두께를 최소화하여 설계하는 것이 가능해진다.
일반적으로, 상기 가요성 표시 패널(10)은 매우 얇은 두께로 제작되기 때문에, 상기 가요성 표시 패널(10)을 구성하는 레이어의 증가는 상기 가요성 표시 패널(10)의 두께의 변화, 상기 가요성 표시 패널(10)이 접힐 때 반력의 변화, 및 상기 가요성 표시 패널(10)이 접힐 때 응력의 변화에 매우 큰 영향을 미친다.
특히, 상기 가요성 표시 패널(10)의 두께가 증가하면, 상기 가요성 표시 패널(10)의 접힘 영역(13)의 유연성이 나빠진다. 그리고 상기 가요성 표시 패널(10)이 접힐 때, 반력과 응력이 증가하여 상기 접이식 표시 장치(100)를 구성하는 기구 장치, 예를 들면, 상기 제1 지지부(51), 상기 제2 지지부, 및 상기 힌지부(53)를 설계하는데 어려움이 발생한다.
따라서, 상기 가요성 표시 패널(10)의 평면 영역(11, 12)에만 상기 방열 시트(40)를 부착함으로써, 상기 가요성 표시 패널(10)의 접힘 영역(13)의 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 가요성 표시 패널(10)의 유연성을 향상시킬 수 있다.
이와 더불어, 상기 가요성 표시 패널(10)의 유연성이 증가하게 되면, 상기 가요성 표시 패널(10)을 접었을 때, 상기 가요성 표시 패널(10)의 접힘 영역(13)에서 발생하는 반력과 응력이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 상기 접이식 표시 장치를 구성하는 기구(예를 들면, 지지체 등)를 용이하게 설계할 수 있다.
한편, 상기 가요성 표시 패널(10)을 반복하여 접거나 펼치는 경우, 상기 방열 시트(40)에서 상기 접힘 영역(13)과 상기 평면 영역(11, 12)의 경계 부위가 손상되는 문제가 발생한다.
따라서, 상기 가요성 표시 패널(10)의 평면 영역(11, 12)에만 상기 방열 시트(40)를 부착하면, 접함 동작과 펼침 동작을 반복적으로 수행하더라도, 방열 시트(40)의 접히는 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서, 본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 설명하였지만, 본 발명이 이들 실시예들 및 변형예들에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 본 발명에 대하여 액정 표시 패널을 예를 들어 설명하였지만, 유기 발광 표시 장치 등 다른 표시 장치의 표시 패널에도 적용 가능할 것이다. 이와 같이 본 발명의 범위는 다음에 기재하는 특허청구범위의 기재에 의하여 결정되는 것으로, 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 접이식 표시 장치
10: 가요성 표시 패널
11, 12: 평면 영역
13: 접힘 영역
20: 커버 윈도우
30: 터치 패널
40: 방열 시트
50: 지지체
51: 제1 지지부
52: 제2 지지부
53: 힌지부

Claims (8)

  1. 굽혀질 때 장력 및 압축력이 작용되며 변형되는 접힘 영역과 원형을 유지하는 평면 영역으로 구분되는 가요성 표시 패널; 및
    상기 가요성 표시 패널의 평면 영역의 하부에만 구비되어 상기 가요성 표시 패널에서 발생하는 열을 방출시키는 방열 시트;
    를 포함하는 접이식 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 표시 패널의 하부와 상기 방열 시트의 사이에는 접착층을 더 포함하는 접이식 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접착층은 접착제 또는 양면 테이프를 포함하는 접이식 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방열 시트는 구리를 포함하는 구리 시트인 접이식 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열 시트는 그라파이트(graphite)를 포함하는 그라파이트 시트인 접이식 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방열 시트는 구리를 포함하는 구리 시트와 그라파이트를 포함하는 그라파이트 시트를 적층하여 형성되는 접이식 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구리 시트와 그라파이트 시트의 사이에는 접착층을 더 포함하는 접이식 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착층은 접착제 또는 양면 테이프를 포함하는 접이식 표시 장치.
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