KR102402874B1 - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 플렉서블 표시장치는 표시영역, 및 상기 표시영역에서 연장된 비 표시영역을 포함하는 플렉서블 기판을 포함한다. 또한, 상기 플렉서블 기판의 상면에 배치되고, 상기 플렉서블 기판의 표시영역 및 비 표시영역의 상면에 접하는 지지부재 및 상기 플렉서블 기판의 하면의 비 표시영역에 배치되는 커버층을 포함하고, 상기 플렉서블 기판의 비 표시영역, 지지부재 및 커버층은 벤딩 방향으로 구부러진 형상인 벤딩영역을 포함한다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 실시예들은 영상을 표시하는 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED), 플라즈마 표시 장치 (Plasma Display Panel; PDP) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치 (Liquid Crystal Display; LCD) 등이 있다.
또한, 최근에는 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 기판에 표시부, 배선 등을 형성하여, 종이처럼 휘어져도 화상 표시가 가능하게 제조되는 플렉서블 표시장치가 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
플렉서블 표시장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양해지고 있으며, 넓은 표시 면적을 가지면서도 감소된 부피 및 무게를 갖는 플렉서블 표시장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
이러한 플렉서블 표시장치의 경우, 플렉서블 표시장치를 구현하기 위해 표시장치가 접히는 부분인 벤딩영역이 존재한다. 한편, 플렉서블 표시장치의 기판은 주로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)가 사용되는데, 폴레에딜렌 테레프탈레이트를 벤딩할 경우 취약한 강성으로 인해 기판의 주름(waviness)이 발생하거나 크랙(crack)이 발생하는 문제가 있다. 기판에 발생한 주름 또는 크랙은 플렉서블 표시장치의 표시패널까지 전파되어, 표시장치의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 플렉서블 기판 상면에 배치되는 백 플레이트 상면에 지지부재를 접착층을 통해 부착한다. 그러나, 이러한 구성요소들의 두께가 두꺼워, 플렉서블 표시장치 전체 두께가 증가하는 문제가 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플렉서블 표시장치의 두께를 저감시키고, 플렉서블 기판의 주름 또는 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있는 플렉서블 표시장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플렉서블 표시장치는 표시영역, 및 상기 표시영역에서 연장된 비 표시영역을 포함하는 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판의 상면에 배치되고, 상기 플렉서블 기판의 표시영역 및 비 표시영역의 상면에 접하는 지지부재 및 상기 플렉서블 기판의 하면의 비 표시영역에 배치되는 커버층을 포함하고, 상기 플렉서블 기판의 비 표시영역, 지지부재 및 커버층은 상기 플렉서블 기판의 상면에서 하면으로의 방향인 벤딩 방향으로 구부러진 형상인 벤딩영역을 포함한다.
이 때, 상기 지지부재는 금속 재료로 이루어진다. 또한, 상기 지지부재는 벤딩영역을 기준으로 제 1 지지부재와 제 2 지지부재로 구분되고, 상기 제 1 지지부재는 상기 플렉서블 기판의 표시영역과 대응되고, 상기 제 2 지지부재는 상기 플렉서블 기판의 비 표시영역의 일부와 대응되도록 배치된다,
한편, 상기 제 1 지지부재의 상면과 제 2 지지부재의 상면이 서로 접하도록 구성되거나, 상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재는 서로 이격하도록 구성될 수 있다.
상기 지지부재의 벤딩영역의 반지름은 상기 플렉서블 기판의 벤딩영역의 반지름 보다 작은 반원 형상이고, 상기 플렉서블 기판의 벤딩 영역의 반지름은 상기 커버층의 벤딩영역의 반지름 보다 작은 반원 형상일 수 있다. 또한, 상기 지지부재의 벤딩영역은 상기 플렉서블 기판의 벤딩영역과 면접촉하고, 상기 플렉서블 기판의 벤딩영역과 커버층의 벤딩영역은 면접촉할 수 있다.
본 발명에 따른 플렉서블 표시장치는 표시장치의 두께를 저감시키고, 밴딩시 플렉서블 기판 또는 배선에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치는 불량을 방지하거나 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩되지 않은 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩된 상태의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩되지 않은 상태의 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 4는 비교예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩된 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩된 상태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩되지 않은 상태의 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 7은 작은 곡률로 벤딩된 지지부재를 도시한 도면이다.
도 8은 큰 곡률로 벤딩된 지지부재를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예를 적용한 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예를 적용한 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형상으로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
본 명세서에서 플렉서블 (flexible) 표시 장치는 연성이 부여된 표시 장치를 의미하는 것으로서, 굽힘이 가능한(bendable) 표시 장치, 롤링이 가능한 (rollable) 표시 장치, 깨지지 않는 (unbreakable) 표시 장치, 접힘이 가능한 (foldable) 표시 장치 등과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 플렉서블 유기 발광 표시 장치는 다양한 플렉서블 표시 장치 중 일 예이다.
본 명세서에서 표시 장치는 표시영역과 비 표시영역을 포함한다. 표시영역은 영상 등이 표시되는 영역이며, 비 표시영역은 베젤 (bezel)과 같이 영역이 표시되지 않는 영역이다.
도 1는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩되지 않은 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 1를 참조하면, 플렉서블 표시장치(100)는 플렉서블 기판(110), 배선(120) 및 표시패널(130)를 포함한다.
플렉서블 기판(110)은 플렉서블 표시장치(100)의 여러 엘리먼트들을 지지하기 위한 기판으로서, 연성이 부여된 기판이다. 플렉서블 기판(110)은 연성 기판, 제1 연성 기판, 플렉서블 부재로도 지칭될 수 있으며, 플렉서블 기판(110)이 플라스틱으로 이루어지는 경우, 플라스틱 필름, 플라스틱 기판, 제1 연성 기판으로도 지칭될 수 있다. 플렉서블 기판(110)은 직육면체 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
플렉서블 기판(110)은 연성의 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리에스터계 고분자, 실리콘계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 필름 형태일 수 있다.
구체적으로, 플렉서블 기판(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 폴리실란 (polysilane), 폴리실록산 (polysiloxane), 폴리실라잔 (polysilazane), 폴리카르보실란 (polycarbosilane), 폴리아크릴레이트 (polyacrylate), 폴리메타크릴레이트 (polymethacrylate), 폴리메틸아크릴레이트 (polymethylacrylate), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmetacrylate), 폴리에틸아크릴레이트 (polyethylacrylate), 폴리에틸메타크릴레이트 (polyethylmetacrylate), 사이클릭 올레핀 코폴리머 (COC), 사이클릭 올레핀 폴리머 (COP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리이미드 (PI), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리스타이렌 (PS), 폴리아세탈 (POM), 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 폴리에스테르설폰 (PES), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리카보네이트 (PC), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 퍼플루오로알킬 고분자 (PFA), 스타이렌아크릴나이트릴코폴리머 (SAN) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 플렉서블 표시장치(100)가 투명 플렉서블 표시 장치로 구현되는 경우, 플렉서블 기판(110)은 투명한 연성의 물질로 이루어질 수 있다.
플렉서블 기판(110)은 표시영역(AA)및 비 표시영역(NA)을 포함한다. 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)은 실제 화상을 표시하는 영역을 의미하고, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 화상이 표시되지 않는 영역을 의미한다.
플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)으로부터 연장하는 영역이다. 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)의 하나의 변으로부터 연장한다. 예를 들어, 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)이 다각형 형상으로 형성되고, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)의 하나의 변으로부터 연장할 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)이 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)의 하나의 변으로부터 연장하는 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)의 복수의 변으로부터 연장할 수 있다.
플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)의 주변 또는 엣지부에 위치하고, 화상을 표시하기 위한 다양한 회로들이 배치되므로, 주변 영역, 주변 회로 영역, 엣지 영역 또는 베젤 영역으로도 지칭될 수 있다.
플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)의 전체 영역 또는 일부 영역에는 표시패널(130)이 배치된다. 표시패널(130)은 실제 화상을 표시하기 위한 엘리먼트로서, 표시부, 화상 표시부로도 지칭될 수 있다. 표시패널(130)은 화상을 표시할 수 있는 구성이면 제한이 없으나, 본 명세서에서는 표시패널(130)이 유기 발광층을 통해 화상을 표시하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자를 구동하는 박막 트랜지스터를 포함하는 유기발광표시패널일 수 있다.
박막 트랜지스터는 액티브층, 게이트 절연층, 게이트 전극, 게이트 전극 및 액티브층 상에 형성된 층간 절연막, 및 액티브층과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자는 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 중 하나와 전기적으로 연결된 애노드, 상기 애노드 상에 형성된 유기 발광층, 및 상기 유기 발광층 상에 형성된 캐소드를 포함할 수 있다.
플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)에는 화상을 표시하지 않는 다양한 구성들이 배치될 수 있다. 예를 들면, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)에 배치되는 구성들로는 게이트 구동 집적회로 또는 데이터 구동 집적회로와 같은 다양한 구동 집적회로 및 구동 회로부 등이 포함될 수 있다. 여기서, 다양한 구동 집적회로 및 구동 회로부는 플렉서블 기판(110)에 GIP (Gate in Panel) 로 실장되거나, TCP (Tape Carrier Package) 또는 COF (Chip on Film)방식으로 플렉서블 기판(110)에 연결될 수 있다.
플렉서블 기판(110) 상에는 복수의 배선(120)이 배치된다. 배선(120)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)에 형성되는 표시패널(130)과 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)에 형성될 수 있는 구동 회로부 또는 게이트 구동 집적회로, 데이터 구동 집적회로를 전기적으로 연결하여 신호를 전달할 수 있다.
복수의 배선(120)은 도전성 물질로 형성되고, 플렉서블 기판(110)의 벤딩 시 크랙이 발생하는 것을 최소화하기 위해 연성이 우수한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배선(120)은 금 (Au), 은 (Ag), 알루미늄 (Al) 등과 같이 연성이 우수한 도전성 물질로 형성될 수 있다.
그러나, 배선(120)의 구성 물질은 이에 제한되지 않고, 표시패널(130) 제조 시 사용되는 다양한 도전성 물질 중 하나로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 표시패널(130)제조 시 사용되는 다양한 물질 중 하나인 몰리브덴 (Mo), 크롬 (Cr), 티타늄 (Ti), 니켈 (Ni), 네오디뮴 (Nd), 구리(Cu), 및 은 (Ag) 과 마그네슘 (Mg) 의 합금 등으로도 형성될 수도 있으며, 투명도전물질로 형성될 수도 있다.
또한, 배선(120)은 상술한 바와 같은 다양한 도전성 물질을 포함하는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 티타늄 (Ti)/알루미늄 (Al)/티타늄 (Ti)의 3층 구조로 형성될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)의 적어도 일부 영역은 벤딩 방향으로 구부러진 형상으로 형성된다. 여기서, 벤딩 방향으로 구부러진 형상을 가지는 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)의 적어도 일부 영역은 벤딩영역으로 지칭될 수 있다. 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 화상이 표시되는 표시되는 영역이 아니므로, 플렉서블 기판(110)의 상면에서 시인될 필요가 없으며, 플렉서블 기판(110)의 비표시영역 (NA)의 적어도 일부 영역을 벤딩할 수 있다.
도 1에서는 설명의 편의를 위해 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA) 전체가 벤딩영역에 해당하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA) 중 일부 영역만이 벤딩영역에 해당할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 설명의 편의를 위해 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)이 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)보다 조금 좁은 것으로 도시되었으나, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)은 플렉서블 기판(110)의 표시영역(AA)보다 상당히 좁은 영역에 해당할 수 있다.
플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)의 적어도 일부 영역인 벤딩영역은 벤딩 방향으로 구부러진 형상으로 형성된다. 도 1에서는 벤딩 방향이 플렉서블 기판(110)의 상면에서 하면으로의 방향이고, 플렉서블 기판(110)의 비 표시영역(NA)의 적어도 일부 영역인 벤딩영역이 플렉서블 기판(110)의 상면에서 하면으로의 방향으로 벤딩되는 경우를 도시한다.
이하, 벤딩된 상태의 플렉서블 표시장치의 다양한 실시예들을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩된 상태의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩되지 않은 상태의 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역(NA)의 적어도 일부 영역이 벤딩 방향으로 구부러진 형상으로 벤딩되어 있다.
플렉서블 기판(300)의 상면(301)의 표시 영역(AA)에는 표시패널(350)이 위치한다. 상기 표시패널(350) 상에는 표시패널(350)을 보호하기 위한 봉지층(370)이 배치된다. 여기서, 상기 봉지층(350)이 단일층인 구성을 도시하고 있으나, 상기 봉지층(370)은 다중층으로 이루어질 수도 있다.
상기 봉지층(370) 상에는 접착층(390) 및 편광판(390)이 배치된다. 또한, 상기 편광판(390) 상에는 터치 패드(395)가 배치되고, 상기 터치 패드(395) 상에는 커버부재(397)가 배치된다. 이와 같이, 도 2에서는 상기 편광판(390) 상에 터치 패드(395)가 배치되는 구성을 도시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예는 이에 국한되지 않으며, 상기 편광판(390) 상에 터치 패드(395)가 생략되고, 커버부재(397)가 배치될 수도 있다.
상기 플렉서블 기판(300) 비 표시영역(NA)의 상면에는 커버층(360) 및 구동 집적회로 연결부재(315)가 배치된다. 이 때, 상기 커버층(360)은 플렉서블 기판(300)의 벤딩영역에 배치되며, 플렉서블 기판(300)의 수분 침투 및 크랙을 방지할 수 있다.
자세하게는, 상기 커버층(360)은 표시패널(350)과 구동 집적회로 연결부재(315) 사이에 위치하며 봉지층(370)의 일부(371)와 구동 집적회로 연결부재(315)의 일부(316)를 덮을 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 커버층(360)은 편광판(390)과 이격되어 배치되는 구성을 개시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 상기 커버층(360)이 편광판(390)의 일부 상에 위치하거나 편광판(390)과 표시패널(350) 사이에 위치할 수도 있다.
상기 커버층(360)은 다양한 재료를 이용하여 다양한 공정을 통해 형성할 수 있다. 일례로, 커버층(360)은 레진, 예를 들어 유기 레진을 제팅(jetting) 형식으로 도포하여 형성할 수 있다.
자세하게는, 플렉서블 기판(300) 상에 표시영역(AA)과 비 표시영역(NA) 각각에 표시패널(350)과 배선(미도시)을 형성한다. 이 후, 플렉서블 기판(300)에 구동 집적회로가 실장된 구동 집적회로 연결부재(315)를 연결한 상태에서 봉지층(370)의 일단(371)과 구동 집적회로 연결부(315)의 일단(316) 사이를 제팅 장치(jetting apparatus)로 유기 레진을 도포한 후 자외선(UV) 등으로 경화하여 커버층(360)을 형성할 수 있다.
상기 커버층(360)을 유기 레진으로 형성함으로써, 상기봉지층(370)의 일단(371)과 구동 집적회로 연결부재(315)의 일단(371)에 배치되는 커버층(360)은 나머지 다른 영역에 배치된 커버층(360)의 두께보다 두꺼울 수 있다.
한편, 상기 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역(NA)의 적어도 일부 영역과 커버층(360)은 벤딩 방향으로 구부러진 형상으로 벤딩된다. 플렉서블 기판(300)의 하면(302)에는 지지부재(340)가 배치된다. 여기서, 상기 지지부재(340) 역시 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역(NA)의 벤딩영역과 대응되는 영역에서 벤딩 방향으로 구부러진 형상으로 벤딩될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 기판(300), 커버층(360) 및 지지부재(340)은 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역(NA)의 일부인 벤딩영역에서 모두 벤딩 방향으로 구부러진 형상일 수 있다.
상기 지지부재(340)는 충분한 연성을 갖는 금속 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 재료는 스테인리스강(Stainless steel) 또는 알루미늄(Aluminum)일 수 있다. 다만, 상기 지지부재(340)를 구성하는 금속 재료는 이에 국한되지 않으며, 벤딩이 가능할 정도의 충분한 연성을 갖는 금속 재료이면 충분하다.
이를 통해, 상기 지지부재(340)가 벤딩영역에서 벤딩 방향으로 구부러지는 형상을 구현할 수 있다. 또한, 상기 지지부재(340)가 금속 재료로 이루어짐으로써, 강성을 확보할 수 있으므로 벤딩에 의한 주름(waviness) 또는 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 지지부재(340)가 금속 재료로 이루어짐으로써, 백 플레이트 역할을 동시에 구현할 수 있다. 자세하게는, 상기 지지부재(340) 금속 재료로 이루어짐으로써, 플렉서블 기판(300)을 지지하고 고정하는 역할을 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 백 플레이트 구성을 생략할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 백 플레이트를 생략함으로써, 상기 플렉서블 표시장치의 두께가 저감될 수 있으며, 이에 따라, 플렉서블 표시장치를 벤딩할 경우에도 벤딩영역의 두께가 줄어즐 수 있다.
이와 같은 구성을 도 4와 비교하여 검토하면 다음과 같다. 도 4는 비교예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩된 상태의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 비교예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판(200) 상면(201)의 표시영역 상에 배치되는 표시패널(275)을 포함하고, 상기 표시패널(275) 상에 배치되는 봉지층(270)을 포함한다. 상기 봉지층(270) 상에는 접착층(280), 편광판(290), 터치 패드(295) 및 커버부재(297)가 차례로 배치될 수 있다.
상기 플렉서블 기판(200) 상면(201)의 비 표시영역에는 커버층(260) 및 구동 집적회로 연결부재(215)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 플렉서블 기판(200) 하면(202)에는 상기 표시패널(275)에 대응하여 배치되는 제 1 백 플레이트(221)와 구동 집적회로 연결부재(215)에 대응하여 배치되고 플렉서블 기판(200)이 벤딩 방향으로 구부려진 형상으로 위치할 때 제 1 백 플레이트(221)의 하부에 위치하는 제 2 백 플레이트(220)가 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 백 플레이트(221) 및 제 2 백 플레이트(220)는 접착층을 통해 상기 플렉서블 기판(200)에 부착될 수 있다.
여기서, 비교예에 따른 플레서블 표시장치가 벤딩된 상태일 경우, 상기 제 1 백 플레이트(221)와 제 2 백 플레이트(220) 사이에 지지부재(240)가 배치될 수 있다. 상기 지지부재(240)는 플렉서블 기판(200) 기판의 벤딩영역에 접촉하는 헤드(241)를 구비할 수 있다. 이 때, 상기 지지부재(240)의 헤드(241)는 밴딩된 플렉서블 기판(200)의 반지름보다 작은 반지름의 반원형상일 수 있다.
한편, 상기 지지부재(240)의 상면은 제 1 백 플레이트(221)의 상면에 제 1 접착층(250)을 통해 접착될 수 있고, 상기 지지부재(240)의 하면은 제 2 백 플레이트(220)의 상면에 제 2 접착층(230)을 통해 접착될 수 있다.
즉, 비교예에 따른 플렉서블 표시장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치와 비교하였을 때, 제 1 백 플레이트(221), 제 2 백플레이트(220), 제 1 접착층(250) 및 제 2 접착층(230)을 더 포함한다. 따라서, 비교예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩영역의 두께(H2)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 벤딩영역의 두께(H1)보다 두껍게 이루어질 수 있다.
다시 설명하면, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판(300)의 하면(302)에 지지부재(340)만 배치됨으로써, 플렉서블 표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 2 및 도 3에서 상기 지지부재(340)는 벤딩영역을 기준으로 제 1 지지부재(341)와 제 2 지지부재(342)로 구분될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 지지부재(341)는 상기 플렉서블 기판(300)의 표시영역(AA)과 대응되는 영역에서 플렉서블 기판(300)의 하면(302)과 접착층을 통해 부착될 수 있다. 여기서, 지지부재(340)의 벤딩영역은 플렉서블 기판(300)의 벤딩영역의 하면(302)을 지지하고, 상기 제 1 지지부재(341)는 상기 플렉서블 기판(300)의 표시영역(AA)과 대응되는 영역을 지지할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 지지부재(342)는 상기 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역(NA)의 일부와 대응되는 영역에서 플렉서블 기판(300)의 하면(302)과 접착층을 통해 부착될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 지지부재(342)는 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역(NA)을 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치가 벤딩되어 있을 경우, 제 1 지지부재(341) 상면과 제 2 지지부재(342)의 상면이 접할 수 있다. 이 때, 벤딩 시 지지부재(340)의 제 1 지지부재(341)의 상면과 제 2 지지부재(342)의 상면이 접하도록 형성됨으로써, 벤딩영역에서의 두께를 저감시킬 수 있다. 또한, 상기 지지부재(340)는 벤딩영역에서 상기 플렉서블 기판(300)의 반지름보다 작은 반지름으로 이루어지는 반원형상일 수 있다. 따라서, 상기 지지부재(340)가 벤딩영역에서 플렉서블 기판(300)의 벤딩영역에서 하면(302)을 지지할 수 있다.
한편, 플렉서블 기판(300)이 벤딩 방향으로 벤딩되는 경우, 플렉서블 기판(300)은 인장력을 받는다. 이 때, 플렉서블 기판(300)은 벤딩 방향과 동일한 방향으로 가장 큰 인장력을 받게 되고, 자체적으로 또는 외부 충격에 의해 크랙(crack)이 발생하거나 발생된 크랙이 표시패널(350) 방향으로 전파될 수 있다. 이러한 플렉서블 기판(300)의 크랙은 비표시 영역(NA)에 배치된 배선(미도시)의 단선을 일으킬 수도 있다.
이 때, 상기 지지부재(340)가 벤딩영역에서 상기 플렉서블 기판(300)의 하면(302)에서 면접촉함으로써, 플렉서블 기판(300) 벤딩 시 배선(미도시)을 중립면에 위치시키고 벤딩영역을 지지함으로써, 배선의 크랙을 방지할 수 있다. 여기서, 중립면은 벤딩에 의해 변형률(strain)이 실질적으로 영(zero)이 되는 위치이다.
이와 더불어, 플렉서블 기판(300)의 상면(301)에서는 벤딩영역에서 커버층(360)이 배치되며, 이 때, 상기 커버층(360)의 벤딩영역의 반지름은 상기 플렉서블 기판(300)의 벤딩영역의 반지름보다 큰 반원형상으로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 커버층(360)은 벤딩시 배선(미도시)을 중립면에 위치시켜 배선의 크랙 발생을 방지할 수 있다. 즉, 벤딩영역에서 배선의 크랙 및 기판의 크랙을 방지함으로써, 플렉서블 표시장치의 불량을 방지하거나 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이어서, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 살펴보면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩된 상태의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 벤딩되지 않은 상태의 플렉서블 표시장치의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 도 2 및 도 3과 비교하였을 때. 플렉서블 표시장치가 벤딩되어 있을 경우, 제 1 지지부재(441)의 상면과 제 2 지지부재(442)의 상면이 서로 이격하여 배치되는 것에 차이가 있다. 즉, 상기 제 1 지지부재(441)와 제 2 지지부재(442) 사이에는 이격공간(500)이 발생한다.
상기 이격공간(500)에는 시스템 컴포넌트(system component)가 배치될 수 있다. 시스템 컴포넌트는 예를 들면, 표시장치의 화질을 개선하는 구성이나, 메모리, 블루투스(bluetooth)연결에 필요한 안테나(antenna) 등을 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
상기 시스템 컴포넌트가 상기 제 1 지지부재(441)와 제 2 지지부재(442) 사이의 이격공간(500)에 배치됨으로써, 시스템 컴포넌트의 배치 영역을 따로 구비하지 않아도 된다. 따라서, 벤딩된 플렉서블 표시장치의 두께를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
자세하게는, 상기 제 1 지지부재(441) 및 제 2 지지부재(442)의 이격공간(500)의 높이는 상기 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률에 따라 결정될 수 있다. 이를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 작은 곡률로 벤딩된 지지부재를 도시한 도면이다. 도 8은 큰 곡률로 벤딩된 지지부재를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률(R1)이 작을수록 제 1 지지부재(441) 및 제 2 지지부재 사이의 이격공간의 높이(T1)는 증가하고, 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률(R2)이 클수록 제 1 지지부재(441)와 제 2 지지부재(442) 사이의 이격공간의 높이(T2)는 줄어들 수 있다. 한편, 벤딩영역의 곡률은 벤딩영역이 휜 정도를 표시하는 변화율을 의미한다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부재(440)는 시스템 컴포넌트의 두께에 따라 벤딩영역의 곡률을 조절하여 제 1 지지부재(441)와 제 2 지지부재(442) 사이의 이격공간(500)의 높이를 조절할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률은 제 1 지지부재(441)와 제 2 지지부재(442) 사이에 시스템 컴포넌트를 삽입할 수 있을 정도의 이격공간을 확보 할 수 있을 정도로 형성되면 충분하다.
도 5 및 도 6에서, 상기 제 1 지지부재(441)와 제 2 지지부재(442) 사이에 이격공간(500)을 구비함으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부재(440)는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재(340)보다 벤딩영역에서 반지름이 더 큰 반원 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 플렉서블 기판(400)과 상기 플렉서블 기판(400)의 상면(401)에 배치되는 커버층(460)의 반지름 역시 상기 지지부재(440)의 반지름이 증가한 비율만큼 더 증가할 수 있다.
이 때, 상기 지지부재(440)와 커버층(460)은 상기 플렉서블 기판(400)이 벤딩영역에서 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 지지부재(440)는 백 플레이트 역할을 동시에 할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들을 적용한 플렉서블 디스플레이 장치를 살펴보면 다음과 같다. 도 9는 본 발명의 일 실시예를 적용한 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치(1000)는 플렉서블 기판(300)의 상면 상에 순차적으로 배치되는 배치되는 표시장치 모듈(385), 터치 패드(395), 커버부재(397)를 포함하고, 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역의 상면에 배치되는 구동 집적회로 연결부재(315)를 포함한다. 여기서, 표시장치 모듈(385)은 플렉서블 기판(300)의 표시영역에 배치되며 표시패널, 봉지층 및 편광판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(1000)는 플렉서블 기판(300)의 하면에 배치되는 지지부재(340)를 포함한다. 이 때, 지지부재(340)는 벤딩영역에서 상기 플렉서블 기판(300)과 면접촉할 수 있다. 그리고, 벤딩영역에서 상기 플렉서블 기판(300)의 상면에서는 커버층(360)이 배치될 수 있다.
여기서, 상기 지지부재(340)는 벤딩영역을 기준으로 상부와 하부가 접하도록 지지부재(340)가 벤딩됨으로써, 지지부재(340)의 벤딩영역의 두께(H1)가 줄어들게 되고, 이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치(1000)의 전체 두께를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 지지부재(340) 상면(345)에는 시스템 컴포넌트(335)가 배치될 수 있다. 상기 시스템 컴포넌트(335)는 지지부재(340)의 상면과 접하거나 인접하고, 플렉서블 기판(300)의 일 측면과 접하거나 인접하도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 시스템 컴포넌트(335)의 배치영역을 따로 구비하지 않음으로써, 표시장치의 두께를 줄일 수 있다. 상기 시스템 컴포넌트(335)는 플렉서블 기판(300)의 비 표시영역의 상면에 배치된 구동 집적회로 연결부재(315)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 구동 집적회로 연결부재(315)는 터치 패드(395)와 연결될 수 있다. 즉, 상기 구동 집적회로 연결부재(315)는 시스템 컴포넌트(335)와 터치 패드(395)를 연결할 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이 장치(1000)는 상기 커버 부재(397)의 양 끝 단과 접착부재(325)를 통에 접착되는 백 커버(320)를 포함한다. 여기서, 커버 부재(397) 및 백 커버(320)가 서로 접착되는 영역은 라운드(round) 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치(1000) 모서리에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도 9에서는 상기 백 커버(320)의 상면에 배터리(310)가 배치되는 구성을 개시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치(1000)는 이에 국한되지 않으며, 배터리(310)는 시스템 컴포넌트(335)에 포함되거나, 배터리(310)를 포함하지 않는 구성을 모두 포함할 수 있다.
이어서, 도 10은 본 발명의 다른 실시예를 적용한 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예를 적용한 플렉서블 디스플레이 장치(1100)는 플렉서블 기판(400)의 하면에 배치되는 지지부재(440)를 포함한다. 이 때, 지지부재(440)는 벤딩영역에서 상기 플렉서블 기판(400)과 면접족하여, 상기 플렉서블 기판(400)을 지지할 수 있다. 그리고, 벤딩영역에서 상기 플렉서블 기판(400)의 상면에서는 지지층(460)이 배치될 수 있다.
한편, 상기 지지부재(440)는 벤딩영역을 기준으로 상부와 하부가 이격될 수 있다. 이 경우, 도 9에 도시된 지지부재(340)의 벤딩영역의 두께(H1)보다 도 10에 도시된 지지부재(440)의 벤딩영역의 두께(H3)가 더 두꺼울 수 있다.
이 때, 벤딩영역을 기준으로 상부와 하부가 이격되어 발생되는 공간에는 시스템 컴포넌트(335)가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률에 따라, 지지부재(440)의 상부와 하부 사이의 거리를 변경할 수 있다.
따라서, 시스템 컴포넌트(335)의 두께가 두꺼울 경우, 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률을 작게하여 상부와 하부 사이의 거리를 증가시키고, 시스템 컴포넌트(335)의 두께가 얇을 경우, 지지부재(440)의 벤딩영역의 곡률을 크게 하여 상부와 하부 사이의 거리를 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 시스템 컴포넌트(335)가 지지부재(440)의 상부와 하부 사이에 배치됨으로써, 시스템 컴포넌트(335)가 배치될 영역을 따로 구비하지 않아도 되므로, 플렉서블 디스플레이 장치(1100)의 전체 두께를 줄일 수 있다.
전술한 실시예들에 의하면, 플렉서블 표시장치의 두께를 저감시키고, 밴딩 시 플렉서블 기판 또는 배선에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 전술한 본 실시예들에 의하면, 플렉서블 표시장치에서 불량을 방지하거나 최소화할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
300: 플렉서블 기판
315: 구동 집적회로 연결부재
340: 지지부재
350: 표시패널
360: 커버층
370: 봉지층

Claims (10)

  1. 표시영역, 및 상기 표시영역에서 연장된 비 표시영역을 포함하는 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상면의 비 표시영역에 배치되는 커버층; 및
    상기 플렉서블 기판 하면에 배치되고, 상기 플렉서블 기판의 표시영역 및 비 표시영역의 일부 또는 전체가 접합되는 지지부재;을 포함하고,
    상기 플렉서블 기판의 비 표시영역, 지지부재 및 커버층은 상기 플렉서블 기판의 상면에서 하면으로의 방향인 벤딩 방향으로 구부러진 형상인 벤딩영역을 포함하며,
    상기 지지부재는 상기 플렉서블 기판의 표시영역과 대응되는 제 1 지지부재와, 상기 플렉서블 기판의 비 표시영역의 일부와 대응되도록 배치되는 제2지지부재로 구분되고,
    상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재는 서로 이격하도록 구성된 플렉서블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 금속 재료로 이루어지는 플렉서블 표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부재와 제 2 지지부재 사이에 배치되는 표시장치 시스템을 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판 하면의 벤딩영역과 상기 지지부재의 벤딩영역은 면접촉하고,
    상기 플렉서블 기판 상면의 벤딩영역과 상기 커버층의 벤딩영역은 면접촉하는 플렉서블 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재의 벤딩영역의 반지름은 상기 플렉서블 기판의 벤딩영역의 반지름 보다 작은 반원 형상이고,
    상기 플렉서블 기판의 벤딩영역의 반지름은 상기 커버층의 벤딩영역의 반지름 보다 작은 반원 형상인 플렉서블 표시장치.
  10. 표시영역, 및 상기 표시영역에서 연장된 비 표시영역을 포함하는 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상면의 비 표시영역에 배치되는 커버층; 및
    상기 플렉서블 기판 하면에 배치되고, 상기 플렉서블 기판의 표시영역 및 비 표시영역의 일부 또는 전체가 접합되는 지지부재;을 포함하고,
    상기 플렉서블 기판의 비 표시영역, 지지부재 및 커버층은 상기 플렉서블 기판의 상면에서 하면으로의 방향인 벤딩 방향으로 구부러진 형상인 벤딩영역을 포함하며,
    상기 플렉서블 기판의 비 표시영역에는 구동 집적회로 연결부재가 연결되고, 상기 커버층은 상기 플렉서블 기판의 상기 표시영역 상에 배치되는 표시패널과 상기 구동 집적회로 연결부재 사이에 위치하며 상기 표시패널의 일부와 상기 구동 집적회로 연결부재의 일부를 덮는 플렉서블 표시장치.
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