KR102392175B1 - 플렉서블 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예, 다른 일 실시예, 및 또 다른 일 실시예에 의한 플렉서블 장치는 곡면을 가지고 휘어지는 플렉서블 표시 패널, 및 상기 플렉서블 표시 패널의 일측에 제공된 지지대를 포함한다. 이 때 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 지지대의 일부와 접촉하여 상기 지지대를 감싸며 휘어진다.

Description

플렉서블 장치{FLEXIBLE DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시패널을 포함하는 플렉서블 장치에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 발전하고 있다.
이에 부응하여 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 보유한 여러 가지 다양한 플렉서블 장치가 소개되어 기존의 음극선관(catohode ray tube, CRT) 디스플레이를 대체하고 있다. 구체적인 예로 액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device, PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device, FED), 유기전계발광 표시장치(organic electroluminescence device, OLED), 및 전기영동 표시장치(electrophoretic display device, EPD) 등을 들 수 있다.
또한, 최근에는 플라스틱(plastic) 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블(flexible) 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 플렉서블 장치는 휴대용 컴퓨터나 전자신문 또는 스마트카드 그리고 책, 신문, 잡지 등의 인쇄매체를 대체하고 있는 차세대 디스플레이 장치로 기대되고 있다.
본 발명은 플렉서블 표시 패널을 비표시 영역에서 휘어지게 할 때, 휜 상태의 곡률이 일정하게 유지되도록 하여 상기 비표시 영역이 과도하게 휘어지거나 변형됨으로써 상기 비표시 영역에 발생하는 크랙이 방지되고, 플렉서블 장치의 기능을 유지하도록 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예, 다른 일 실시예, 및 또 다른 일 실시예에 의한 플렉서블 장치는 곡면을 가지고 휘어지는 플렉서블 표시 패널, 및 상기 플렉서블 표시 패널의 일측에 제공된 지지대를 포함한다. 이 때 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 지지대의 일부와 접촉하여 상기 지지대를 감싸며 휘어진다.
상기 플렉서블 표시 패널은 전면(前面)에 영상이 표시되는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 가장자리에 제공된 비표시 영역을 갖고, 상기 비표시 영역은 배면 방향으로 휘어진다.
상기 비표시 영역은 평면 상에서 볼 때 서로 이격되어 대향하는 제1 비표시 영역 및 제2 비표시 영역과, 각각이 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역과 인접하고 평면 상에서 볼 때 서로 이격되어 대향하는 제3 비표시 영역 및 제4 비표시 영역을 포함하며, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제1 비표시 영역 내지 상기 제4 비표시 영역 중 적어도 어느 하나에서 휘어진다.
또한, 상기 제4 비표시 영역의 단부에 연결된 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 표시패널은 상기 제4 비표시 영역에서 휘어진다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역에서 휘어진다. 이 때, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역에서 서로 대칭적으로 휘어진다. 또는, 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역에서 서로 비대칭적으로 휘어진다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제3 비표시 영역 및 상기 제4 비표시 영역에서 휘어진다. 이 때, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제3 비표시 영역 및 상기 제4 비표시 영역에서 대칭적으로 휘어진다. 또는, 상기 제3 비표시 영역 및 상기 제4 비표시 영역에서 서로 비대칭적으로 휘어진다.
상기 플렉서블 표시 패널의 휜 영역마다 각각 하나의 지지대가 제공되거나, 또는 복수의 지지대가 서로 이격되어 제공될 수 있다.
상기 지지대의 형상은 적어도 하나의 곡면(curved surface)을 포함하는 입체 형상이며, 상기 지지대의 형상은 원기둥이거나 타원 기둥일 수 있다. 또한, 상기 지지대의 단면은 활꼴 형상일 수 있다.
상기 플렉서블 표시 패널의 상기 곡면과, 상기 플렉서블 표시 패널의 상기 곡면과 접촉하는 상기 지지대의 상기 곡면은 동일 곡률을 갖는다.
상기 지지대는 소성체를 포함하거나, 탄성체를 포함한다.
상기 지지대와 상기 플렉서블 표시 패널 사이에는 접착제가 추가로 제공된다.
본 발명의 일 실시예, 다른 일 실시예, 및 또 다른 일 실시예에 따르면 시간이 지나도 플렉서블 표시 패널의 곡률이 일정하게 유지될 수 있으며, 이에 따라 상기 플렉서블 표시 패널의 과도한 휨이나 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 플렉서블 표시 패널의 평면도이다.
도 2는 지지대를 생략하고 플렉서블 표시 패널이 휘어지지 않았을 때를 도시한 단면도이다.
도 3a은 도 1의 PXL 영역을 확대하여 도시한 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 단면도이다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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.
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, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 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, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
또한, 본 명세서의 실시예에 대해 참조된 도면은 구성요소의 연결형태 및 배치가 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 특히 도면에서는 본 발명의 기술적 구조 및 형상의 이해를 돕기 위해 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 표현하였다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 장치를 설명한다. 설명에 앞서, 표시 패널로부터 영상이 출력되는 방향을 '전면' 방향이라고 정의한다. 이 때, '전면' 및 '배면'이라는 표현은 설명의 편의를 위해 도입한 것으로, 경우에 따라 얼마든지 서로 바뀔 수 있다.
도 1은 플렉서블 표시 패널의 평면도이고, 도 2는 지지대를 생략하고 상기 플렉서블 표시 패널이 휘어지지 않았을 때를 도시한 단면도이며, 도 3a는 도 1의 PXL 영역을 확대하여 도시한 회로도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 플렉서블 장치는 플렉서블 표시 패널 및 상기 플렉서블 표시 패널에 연결되거나 상기 플렉서블 표시 패널 내에 실장된 구동부를 포함한다. 또한 상기 플렉서블 장치는 상기 플렉서블 표시 패널을 수용하기 위한 하우징(미도시), 및 상기 플렉서블 표시 패널의 전면에 제공되어 상기 플렉서블 표시 패널을 보호하는 윈도우 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 장치가 액정 표시 장치인 경우, 상기 플렉서블 표시 패널은 박막트랜지스터 기판, 상기 박막트랜지스터 기판과 대향하도록 합착된 칼라필터 기판, 및 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 칼라필터 기판 사이에 형성된 액정층을 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 장치가 유기 전계발광 표시 장치인 경우, 상기 플렉서블 표시 패널은 박막트랜지스터 기판(TFS), 상기 박막트랜지스터 기판(TFS)상에 제공되는 유기 발광 소자(EL), 및 상기 박막트랜지스터 기판(TFS)을 덮는 봉지막(SL)을 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 장치는 플렉서블한 전기 영동 장치일 수 있다.
본 명세서에서는 상기 플렉서블 장치를 플렉서블한 표시 장치로 가정하고 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 플렉서블 장치는 다른 플렉서블한 전자 기기일 수 있다. 예를 들어 상기 플렉서블 장치는 플렉서블한 태양 전지(photovoltaic cell)일 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 플렉서블 표시 패널은 전면에 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)의 가장자리에 제공된 제1 비표시 영역(NDA1), 제2 비표시 영역(NDA2), 제3 비표시 영역(NDA3), 및 제4 비표시 영역(NDA4)을 포함한다. 상기 제1 비표시 영역(NDA1) 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)은 평면 상에서 볼 때 서로 이격되어 대향한다. 또한 상기 제3 비표시 영역(NDA3) 및 상기 제4 비표시 영역(NDA4)은 각각이 상기 제1 비표시 영역(NDA1) 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)과 인접하고, 평면 상에서 볼 때 서로 이격되어 대향한다.
상기 구동부는 게이트 구동부(GD), 데이터 구동부(미도시), 및 메인 구동부(미도시)를 포함하며 각각은 상기 제1 비표시 영역(NDA1) 내지 상기 제4 비표시 영역(NDA4) 내에 제공되거나 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 표시 영역(DA)은 배선부와 상기 배선부에 연결되며 영상이 구비되는 복수의 화소(PXL)들을 포함한다.
상기 배선부는 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 구동 전압 라인(DVL)을 포함한다.
상기 화소(PXL)는 상기 배선부에 연결된 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결된 유기 발광 소자(EL), 및 커패시터(Cst)를 포함한다.
상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 구동 전압 라인(DVL)은 상기 데이터 라인(DL)과 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 이 때, 상기 제1 방향(D1)과 상기 제2 방향(D2)은 서로 교차할 수 있다.
상기 게이트 라인(GL)은 상기 박막트랜지스터에 주사 신호를 전달하고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 박막트랜지스터에 데이터 신호를 전달하며, 상기 구동 전압 라인(DVL)은 상기 박막트랜지스터에 구동 전압을 제공한다.
상기 화소(PXL)는 복수 개 제공되어 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 여기서, 상기 각 화소(PXL)는 직사각형 모양을 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 또한, 상기 화소(PXL)들은 서로 다른 면적을 가지도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 화소(PXL)들은 색깔이 다른 화소들의 경우 각 색깔별로 다른 면적이나 다른 형상으로 제공될 수 있다.
상기 박막트랜지스터는 상기 유기 발광 소자(EL)를 제어하기 위한 구동 박막트랜지스터(TR2)와, 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)를 스위칭하는 스위칭 박막트랜지스터(TR1)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 한 화소(PXL)가 두 개의 박막트랜지스터(TR1, TR2)를 포함하는 것을 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 화소(PXL)에 하나의 박막트랜지스터와 커패시터(Cst), 또는 하나의 화소(PXL)에 셋 이상의 박막트랜지스터와 둘 이상의 커패시터(Cst)를 구비할 수 있다.
상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1) 및 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)는 각각 게이트 전극(미도시), 소스/드레인 전극(미도시), 및 반도체 층(미도시)을 포함할 수 있으며, 이들은 서로 절연되거나 접촉되어 연결된다. 상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1)의 게이트 전극과 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 다를 수 있으며, 상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1)의 소스/드레인 전극과 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)의 소스/드레인 전극은 다를 수 있다. 또한, 상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1)의 반도체 층과 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)의 반도체 층은 다를 수 있다.
상기 반도체 층은 상기 게이트 전극 상에 절연되어 제공되며, 일부 영역이 상기 게이트 전극과 중첩된다.
상기 반도체 층은 무기 반도체 또는 유기 반도체로부터 선택되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 층은 반도체, 비정질 실리콘 반도체, 결정질 또는 다결정 실리콘 반도체 등으로 이루어질 수 있다. 상기 산화물 반도체는 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 주석(Sn) 중에서 적어도 하나의 원소를 포함하는 산화물로 이루질 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 층은 아연 산화물(zinc oxide), 주석 산화물(tin oxide), 인듐 산화물(indium oxide), 인듐-아연 산화물(indium-zinc oxide), 인듐-주석 산화물(indium-tin oxide), 인듐-갈륨-아연 산화물(indium-galium-zinc oxide), 인듐-아연-주석 산화물(indium-zinc-tin oxide), 인듐-갈륨-아연-주석 산화물(indium-galium-zinc-tin oxide) 등과 같은 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1)는 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 및 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)에 연결된다. 따라서, 상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1)는 상기 게이트 라인(GL)에 인가되는 주사 신호에 따라 상기 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호를 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)에 전달한다.
상기 구동 박막트랜지스터(TR2)는 상기 스위칭 박막트랜지스터(TR1), 상기 구동 전압 라인(DVL), 및 상기 유기 발광 소자(EL)에 연결된다.
상기 유기 발광 소자(EL)는 발광층(미도시)과, 상기 발광층을 사이에 두고 서로 대향하는 화소 전극(미도시) 및 공통 전극(미도시)을 포함한다. 상기 공통 전극에는 공통 전압이 인가될 수 있으며, 상기 발광층은 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)의 출력 신호에 따라 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다.
상기 발광층은 각 화소(PXL)에 대응하여 적색, 녹색, 및 청색을 방출하는 발광 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적색, 녹색, 및 청색을 발광하는 화소는 각각 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역, 및 청색 화소 영역에 대응하는 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소가 된다. 여기서, 하나의 적색 화소, 하나의 녹색 화소, 및 하나의 청색 화소가 하나의 메인 화소를 이룰 수 있다. 그러나, 상기 각 화소(PXL)의 방출 광의 컬러, 즉, 방출 파장은 이에 한정되는 것은 아니며, 적색, 녹색, 및 청색 이외에도 옐로우나 마젠타와 같은 추가 색상을 방출하거나, 하나의 화소(PXL)가 백색광을 방출할 수도 있다.
상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 둘 중 하나는 애노드이며, 나머지 하나는 캐소드일 수 있다.
상기 커패시터(Cst)는 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)에 연결되며, 상기 구동 박막트랜지스터(TR2)에 입력되는 상기 데이터 신호를 충전하고 유지할 수 있다.
상기 제2 비표시 영역(NDA2) 내에는 상기 게이트 라인(GL)에서 연장되어 제공된 상기 게이트 패드(미도시), 및 상기 게이트 패드와 전기적으로 연결된 게이트 구동부(GD)가 제공될 수 있다. 상기 게이트 구동부(GD)는 상기 제2 비표시 영역(NDA2) 내에 실장되거나, 추가의 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)이 연결되어 제공될 수 있다.
상기 게이트 패드는 상기 메인 구동부로부터 상기 게이트 구동부로 수신된 주사 신호를 상기 게이트 라인(GL)에 전달한다.
상기 제4 비표시 영역(NDA4) 내에는 상기 데이터 라인(DL)에서 연장되어 제공된 데이터 패드(미도시)가 제공된다. 또한, 상기 데이터 패드와 연결된 상기 데이터 구동부가 제공될 수 있다.
상기 데이터 패드는 상기 메인 구동부로부터 상기 데이터 구동부로 수신된 데이터 신호를 상기 데이터 라인(DL)에 전달한다.
또한, 상기 구동 전압 라인(DVL)은 상기 메인 구동부와 연결되며, 상기 메인 구동부로부터 상기 구동 전압 라인(DVL)으로 상기 구동 전압이 전달된다.
상기 데이터 구동부는 칩온글래스(chip on glass, COG) 방식으로 상기 제4 비표시 영역(NDA4) 내에 실장될 수 있다. 이 때, 상기 메인 구동부는 상기 데이터 구동부에 연결된 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)에 구비된다. 예를 들어, 상기 메인 구동부는 상기 데이터 구동부의 단부에 연결될 수 있다. 상기 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)은 상기 연성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC)와 다층의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 테이프 자동 본딩(tape-automated bonding, TAB) 방식으로 상기 제4 비표시 영역(NDA4)과 연결될 수 있다. 이 때, 상기 데이터 구동부 및 상기 메인 구동부는 상기 제4 비표시 영역(NDA4)의 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결된 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)은 상기 데이터 구동부가 실장된 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package, TCP), 및 상기 메인 구동부가 실장되고 상기 테이프 캐리어 패키지에 연결된 다층의 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다.
상기 메인 구동부 및 상기 데이터 구동부는 상기 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)에 형성된 미세 배선으로 전기적으로 연결된다.
추가적으로, 상기 구동부는 상기 메인 구동부와 연결된 외부전압원 입력부를 더 포함할 수 있다. 상기 외부전압원 입력부는 외부의 전압원 및 영상 신호를 공급받을 수 있다.
상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 메인 구동부는 상기 제2 비표시 영역(NDA2) 및 상기 제4 비표시 영역(NDA4)에 한정되어 제공되는 것은 아니며, 필요에 따라 제1 비표시 영역(NDA1) 내지 제4 비표시 영역(NDA4) 내에서 서로 다양하게 위치를 변경할 수 있다.
상기 봉지막(SL)은 상기 공통 전극 위에 제공되며, 상기 표시 영역(DA)만을 덮거나 상기 표시 영역(DA) 및 비표시 영역의 일부, 또는 상기 표시 영역(DA) 및 상기 비표시 영역을 덮을 수 있다.
상기 봉지막(SL)은 상기 표시 영역(DA)에 제공된 상기 발광층에 수분 및 산소가 침투하는 것을 방지하여 상기 발광층의 열화를 방지한다. 상기 공통 전극 및 상기 봉지막(SL) 사이에는 유기 물질, 및 무기 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보호층이 제공될 수 있다. 상기 보호층은 열 또는 빛에 의하여 경화되는 물질로 제공될 수 있으며 상기 플렉서블 표시 패널과 상기 봉지막(SL)이 용이하게 접합될 수 있도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 플렉서블 장치를 박형화하고 평면에서 볼 때 상기 비표시 영역의 노출을 최소화하기 위해, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제4 비표시 영역(NDA4)에서 전면 방향부터 배면 방향으로 휘어진 상태로 제공될 수 있다.
이 때, 상기 플렉서블 표시 패널은 곡면을 가지고 휘어지며, 상기 플렉서블 표시 패널의 휘어진 영역의 일측에는 지지대(SBR)가 제공된다. 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 지지대(SBR)의 일부와 접촉하여 상기 지지대(SBR)를 감싸며 휘어진다. 상기 플렉서블 표시 패널은 90° 이상 휘어질 수 있다. 상기 전면 방향에서 볼 때, 상기 플렉서블 표시 패널의 상기 제4 비표시 영역(NDA4)의 면적은 상기 플렉서블 표시 패널이 휘어지기 전의 상기 제4 비표시 영역(NDA4)의 면적보다 더 작아진다.
상기 지지대(SBR)는 적어도 하나의 곡면을 포함한다. 예를 들어, 상기 지지대(SBR)는 하나의 폐곡면(closed surface)으로만 이루어질 수 있으며 원기둥, 또는 타원 기둥일 수 있다. 또한 상기 지지대(SBR)는 하나의 곡면 및 적어도 하나의 평면을 포함할 수 있으며 상기 지지대(SBR)의 길이 방향과 수직한 단면이 활꼴(segment of a circle) 형상, 또는 부채꼴(sector) 형상일 수 있다.
상기 지지대(SBR)가 원기둥 또는 타원 기둥일 경우 상기 플렉서블 표시 패널의 휘어진 영역의 단부가 상기 표시 영역(DA)과 이루는 각도는 약 0° 이상 약 45° 미만일 수 있다. 상기 각도가 0°이면 상기 제4 비표시 영역(NDA4)의 단부에 연결된 상기 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)이 상기 표시 영역(DA)과 평행할 수 있다.
상기 지지대(SBR)의 길이 방향과 수직한 단면이 활꼴 또는 부채꼴 형상일 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 휘어진 영역의 단부가 상기 표시 영역(DA)과 이루는 각도는 약 45° 이상 약 90° 이하일 수 있다. 상기 각도가 90°이면 상기 제4 비표시 영역(NDA4)의 단부에 연결된 상기 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)은 상기 표시 영역(DA)과 수직할 수 있다.
상술한 바와 같이 지지대(SBR)의 형상에 따라 상기 플렉서블 표시 패널의 휘어지는 각도 및 휘어지는 형상이 달라진다. 따라서, 지지대(SBR)의 형상을 변경함으로써 필요에 따라 상기 플렉서블 표시 패널의 휘어지는 각도를 다양하게 조절할 수 있다.
상기 지지대(SBR)의 상기 플렉서블 표시 패널과 접하는 곡면의 곡률은 상기 지지대(SBR)의 길이 방향으로 동일한 것이 바람직하다. 그러나, 상기 지지대(SBR)의 상기 플렉서블 표시 패널과 접하지 않는 면은 어떠한 형상이든 가능하다. 예를 들어, 상기 플렉서블 표시 패널과 접하지 않는 면은 물결 형상 또는 톱니 형상일 수 있다. 또는, 상기 플렉서블 표시 패널과 접하지 않는 상기 평면은 상기 플렉서블 표시 패널을 기준으로 상기 평면의 양 단부의 높이가 다를 수 있다.
상기 지지대(SBR)의 길이는 상기 플렉서블 표시 패널의 길이보다 작거나 같을 수 있다. 상기 지지대(SBR)는 하나의 지지대(SBR)로 제공될 수 있으나, 복수의 지지대(SBR)가 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 영역에 접촉되어 이격된 상태로 제공될 수 있다. 이 때, 복수의 지지대(SBR)는 서로 같은 형상일 수도 있고, 다른 형상일 수도 있다. 그러나 상기 복수의 지지대(SBR)의 상기 플렉서블 표시 패널과 접하는 곡면의 곡률은 서로 동일하다.
상기 지지대(SBR)와 상기 플렉서블 표시 패널 사이에는 접착제가 더 포함될 수 있다. 상기 접착제는 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA)일 수 있다. 상기 접착제가 제공됨에 따라, 상기 지지대(SBR)와 상기 플렉서블 표시 패널은 더 단단히 부착될 수 있다.
상기 표시 영역(DA)으로 출사될 빛이 상기 지지대(SBR)를 투과할 수 있도록 하기 위하여, 상기 지지대(SBR)의 상기 표시 영역(DA)과 겹치는 영역은 투명하다.
상기 지지대(SBR)는 탄성이 없는 재질, 즉 소성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지대(SBR)는 플라스틱, 금속, 또는 목재를 포함할 수 있다. 이럴 경우 상기 지지대(SBR)는 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 상태를 단단히 유지시킬 수 있다.
상기 지지대(SBR)는 탄성이 있는 재질, 즉 탄성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지대(SBR)는 고무(rubber) 또는 실리콘 수지(silicone resin)을 포함할 수 있다. 이럴 경우, 상기 지지대(SBR)는 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 부분에 가해질 수 있는 외부 충격을 흡수하여 상기 지지대(SBR)가 탄성체가 아닐 때보다 상기 플렉서블 표시 패널로 하여금 외부 충격에 더 잘 견딜 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 플렉서블 장치를 제공할 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 곡률을 시간이 지나도 일정하게 유지시킬 수 있다. 상기 지지대(SBR)가 상기 플렉서블 표시 패널에 제공되지 않을 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 곡률을 시간이 지나도 일정하게 유지할 수 없게 된다. 따라서 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 영역 및 곡률이 변하여 상기 플렉서블 표시 패널의 회로가 형성된 영역에 크랙이 발생하고, 표시 기능이 훼손되거나 상실될 수 있다.
상기 지지대(SBR)가 상기 플렉서블 표시 패널에 제공됨에 따라, 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 형상을 유지하여 상기 플렉서블 표시 패널의 원하지 않는 영역에서의 휨을 방지할 수 있다. 또한 상기 지지대(SBR)의 두께 및 탄성을 조절하면, 상기 플렉서블 표시 패널이 휜 상태에서 가해지는 인장력과 압축력의 벡터합이 영(zero)이 되는 중립면(미도시)이 상기 플렉서블 표시 패널의 박막트랜지스터 기판(TFS)에 위치하게 할 수 있다. 따라서 상기 플렉서블 표시 패널에 구비된 회로, 및 무기막을 크랙으로부터 보호할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 장치를 설명한다. 하기와 같이 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 구성 요소와 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일하거나 유사한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상기 플렉서블 표시 패널은 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2)에서 휘어진다. 따라서 지지대는 적어도 두 개가 구비되며, 두 개의 제1 지지대(SBR1)가 각각 상기 제1 비표시 영역(NDA1)의 일측 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)의 일측에 제공될 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1)는 본 발명의 일 실시예의 지지대(SBR)와 동일하거나 다른 반경을 지닌 원기둥 형상일 수 있다. 또한 원기둥 형상이 아닐 수도 있다.
또한 도 5b와 같이 상기 제1 비표시 영역(NDA1)의 일측 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)의 일측에 서로 다른 형상의 상기 제1 지지대(SBR1)와 제2 지지대(SBR2)가 구비될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 비표시 영역(NDA1) 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)은 서로 비대칭적으로 휘어질 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제2 비표시 영역(NDA2)에서 제1 지지대(SBR1)를 따라 감싸며 휘어짐으로 상기 플렉서블 표시 패널과 상기 표시 영역(DA)이 0°를 이루고, 상기 제1 비표시 영역(NDA1)에서 상기 제2 지지대(SBR2)를 감싸며 휘어짐으로 상기 플렉서블 표시 패널과 상기 표시 영역(DA)이 90°를 이룰 수 있다.
이 때, 상기 제1 지지대(SBR1)와 상기 제2 지지대(SBR2)의 탄성은 같거나 다를 수 있다.
또는 도 5a 및 도 5c와 같이 상기 제1 지지대(SBR1) 두 개가 각각 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2)에 제공되거나, 상기 제2 지지대(SBR2) 두 개가 각각 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2)에 제공될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 비표시 영역(NDA1) 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)은 서로 대칭적으로 휘어질 수 있다. 이 때, 상기 제1 비표시 영역(NDA1) 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)은 90° 이상 휘어질 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 탄성이 없는 재질을 포함할 경우, 상기 지지대는 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 상태를 단단히 유지시킬 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 탄성이 있는 재질을 포함할 경우, 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)는 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 부분에 가해질 수 있는 외부 충격을 흡수하여 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 탄성체가 아닐 때보다 상기 플렉서블 표시 패널로 하여금 외부 충격에 더 잘 견딜 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따라 플렉서블 장치를 제공할 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 곡률을 시간이 지나도 일정하게 유지시킬 수 있다. 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 상기 플렉서블 표시 패널에 제공되지 않을 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 곡률을 시간이 지나도 일정하게 유지할 수 없게 된다. 따라서 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 영역 및 곡률이 변하여 상기 플렉서블 표시 패널의 회로가 형성된 영역에 크랙이 발생하고, 표시 기능이 훼손되거나 상실될 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 상기 플렉서블 표시 패널에 제공됨에 따라, 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 형상을 유지하여 상기 플렉서블 표시 패널의 원하지 않는 영역에서의 휨을 방지할 수 있다.
또한 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)의 두께 및 탄성을 조절하면, 상기 플렉서블 표시 패널이 휜 상태에서 가해지는 인장력과 압축력의 벡터합이 영(zero)이 되는 중립면(미도시)이 상기 플렉서블 표시 패널의 박막트랜지스터기판에 위치하게 할 수 있다. 따라서 상기 플렉서블 표시 패널에 구비된 각종 회로 및 무기막을 크랙으로부터 보호할 수 있다.
이하, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 장치를 설명한다. 하기와 같이 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 5c에 도시된 구성 요소와 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일하거나 유사한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제3 비표시 영역(NDA3) 및 상기 제4 비표시 영역(NDA4)에서 휘어진다. 이로써, 두 개의 상기 제1 지지대(SBR1)가 각각 상기 제1 비표시 영역(NDA1)의 일측 및 상기 제2 비표시 영역(NDA2)의 일측에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 비표시 영역(NDA3) 및 상기 제4 비표시 영역(NDA4)은 서로 대칭적으로 휘어질 수 있다.
상기 플렉서블 표시 패널에는 서로 다른 형상의 상기 제1 지지대(SBR1) 및 상기 제2 지지대(SBR2)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 비표시 영역(NDA3) 및 상기 제4 비표시 영역(NDA4)은 서로 비대칭적으로 휘어질 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제4 비표시 영역(NDA4)에서 휘어지며, 상기 제1 지지대(SBR1)를 구비하여 상기 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)과 상기 표시 영역(DA)이 이루는 각도가 0° 이상 45° 미만일 수 있다. 동시에 상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제3 비표시 영역(NDA3)에서 휘어지며, 상기 제2 지지대(SBR2)를 구비하여, 상기 제2 비표시 영역(NDA2)의 단부 및 상기 표시 영역(DA)이 이루는 각도가 45° 이상 90° 미만일 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 탄성이 없는 재질을 포함할 경우, 상기 지지대는 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 상태를 단단히 유지시킬 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 탄성이 있는 재질을 포함할 경우, 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)는 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 부분에 가해질 수 있는 외부 충격을 흡수하여 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 탄성체가 아닐 때보다 상기 플렉서블 표시 패널로 하여금 외부 충격에 더 잘 견딜 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 플렉서블 장치를 제공할 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 곡률을 유지시킬 수 있다. 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 상기 플렉서블 표시 패널에 제공되지 않을 경우, 상기 플렉서블 표시 패널의 곡률을 시간이 지나도 일정하게 유지할 수 없게 된다. 따라서 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 영역 및 곡률이 변하여 상기 플렉서블 표시 패널의 회로가 형성된 영역에 크랙이 발생하고, 표시 기능이 훼손되거나 상실될 수 있다.
상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)가 상기 플렉서블 표시 패널에 제공됨에 따라, 상기 플렉서블 표시 패널의 휜 형상을 유지하여 상기 플렉서블 표시 패널의 원하지 않는 영역에서의 휨을 방지할 수 있다.
또한 상기 제1 지지대(SBR1) 또는 상기 제2 지지대(SBR2)의 두께 및 탄성을 조절하면, 상기 플렉서블 표시 패널이 휜 상태에서 가해지는 인장력과 압축력의 벡터합이 영(zero)이 되는 중립면(미도시)이 상기 플렉서블 표시 패널의 박막트랜지스터기판에 위치하게 할 수 있다. 따라서 상기 박막트랜지스터기판에 구비된 각종 회로 및 무기막을 크랙으로부터 보호할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 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.
DA: 표시 영역 PXL: 화소
NDA1: 제1 비표시 영역 NDA2: 제2 비표시 영역
NDA3: 제3 비표시 영역 NDA4: 제4 비표시 영역
GD: 게이트 구동부 FPCB: 연성 인쇄 회로 기판
GL: 게이트 라인 DL: 데이터 라인
DVL: 구동 전압 라인 TR1: 스위칭 박막트랜지스터
TR2: 구동 박막트랜지스터 TFS: 박막트랜지스터기판 SL: 봉지막
SBR: 지지대 SBR1: 제1 지지대 SBR2: 제2 지지대

Claims (20)

  1. 플렉서블 표시 패널; 및
    지지대를 포함하고,
    상기 지지대는 상기 플렉서블 표시 패널의 일면에 접촉하고,
    상기 플렉서블 표시 패널은 상기 지지대를 둘러싸며 휘어지고,
    상기 지지대는 회전하지 않고 고정되며, 상기 지지대를 둘러싼 상기 플렉서블 표시 패널의 벤딩된 상태가 유지되고,
    상기 플렉서블 표시 패널의 벤딩된 상태가 유지될 때, 상기 지지대를 둘러싼 상기 플렉서블 표시 패널의 부분으로부터 상기 지지대를 지나 연장하여 서로 마주보는 상기 플렉서블 표시 패널의 제1 부분 및 제2 부분의 위치는 가변되지 않고 모두 고정되는 플렉서블 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널은,
    표시 영역; 및
    상기 표시 영역에 인접하게 배치된 비표시 영역을 포함하고,
    상기 지지대를 감싸는 상기 비표시 영역에 인접한 상기 플렉서블 표시 패널의 일측은 상기 지지대를 지나 상기 지지대의 곡면과 다른 방향으로 연장되고,
    상기 비표시 영역은 영상을 표시하는 상기 플렉서블 표시 패널의 전면에 반대하는 상기 플렉서블 표시 패널의 배면을 향해 휘어지는 플렉서블 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 비표시 영역은 평면 상에서 볼 때 서로 이격되어 대향하는 제1 비표시 영역 및 제2 비표시 영역과, 각각이 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역과 인접하고 평면 상에서 볼 때 서로 이격되어 대향하는 제3 비표시 영역 및 제4 비표시 영역을 포함하며,
    상기 플렉서블 표시 패널은 상기 제1 비표시 영역 내지 상기 제4 비표시 영역 중 적어도 어느 하나에서 휘어지는 플렉서블 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제4 비표시 영역의 단부에 연결된 연성 인쇄 회로 기판((flexible printed circuit board, FPCB)을 더 포함하는 플렉서블 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제4 비표시 영역에서 휘어지는 플렉서블 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역에서 휘어지는 플렉서블 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역에서 서로 대칭적으로 휘어지는 플렉서블 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제1 비표시 영역 및 상기 제2 비표시 영역에서 서로 비대칭적으로 휘어지는 플렉서블 장치.
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제3 비표시 영역 및 상기 제4 비표시 영역에서 휘어지는 플렉서블 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제3 비표시 영역 및 상기 제4 비표시 영역에서 서로 대칭적으로 휘어지는 플렉서블 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널이 상기 제3 비표시 영역 및 상기 제4 비표시 영역에서 서로 비대칭적으로 휘어지는 플렉서블 장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 패널의 휜 영역마다 각각 하나의 지지대가 제공되거나, 복수의 지지대가 서로 이격되어 제공되는 플렉서블 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 지지대의 적어도 일부는 상기 곡면을 포함하는 입체 형상인 플렉서블 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 지지대를 둘러싸는 상기 플렉서블 표시 패널의 곡면은 상기 지지대의 상기 곡면과 동일 곡률을 갖는 플렉서블 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 지지대의 형상은 원기둥인 플렉서블 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 지지대의 단면은 활꼴 형상인 플렉서블 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 지지대는 소성체를 포함하는 플렉서블 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 지지대와 상기 플렉서블 표시 패널 사이에 배치된 접착제를 더 포함하는 플렉서블 장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 지지대는 탄성체를 포함하는 플렉서블 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 지지대와 상기 플렉서블 표시 패널 사이에 배치된 접착제를 더 포함하는 플렉서블 장치.
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