KR102448066B1 - 플렉서블 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벤딩부에서 향상된 시야각을 갖고 평탄부와의 시야각 편차를 방지한 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로, 특히 곡률을 갖는 벤딩부에서 향상된 시야각을 갖는 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
최근 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Device: OLED) 및 양자점 발광 표시 장치(Quantum Dot Light Emitting Device: QLED) 등을 들 수 있다.
이 중, 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 유기 발광 표시 장치 등의 전계 발광 표시 장치가 경쟁력 있는 어플리케이션(application)으로 고려되고 있다.
한편, 전계 발광 표시 장치는 광원 유닛의 생략이 가능하며 가요성(flexibility)을 가질 수 있어, 단순히 평판형만이 아니라 휘어질 수 있거나 접을 수 있는 플렉서블 표시 장치의 형태로도 제안되고 있다.
그리고, 이러한 플렉서블 표시 장치는 곡률을 갖는 부분, 예를 들어, 벤딩부에서도 표시가 이루어지는데, 일반적인 플렉서블 표시 장치에서 평탄부와 벤딩부는 동일한 액티브 영역에 포함되어 동일 화소 구조를 갖는 것으로, 제품에 구현시 평탄부에 비해 벤딩부에서 시야각 변화가 있어 벤딩부가 상대적으로 어둡게 관찰되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 벤딩부에서 향상된 시야각을 갖고 평탄부와의 시야각 편차를 방지한 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로, 평탄부와 벤딩부의 구조를 봉지부에서 달리하여 벤딩부의 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 개선한 것이다.
일 실시예에 따른 본 발명의 플렉서블 표시 장치는 벤딩부와 평탄부를 포함한 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 둘러싼 외곽 영역을 갖는 기재와, 상기 벤딩부와 평탄부에 각각 위치한 제 1 발광부 및 제 2 발광부와, 상기 제 2 발광부를 덮는 제 1 보호막과, 상기 제 1 발광부를 덮으며, 0.1 이상의 굴절률 차를 갖는 계면을 2개 이상 갖는 광학 적층막 및 상기 제 1 보호막과 광학 적층막을 함께 덮는 제 2 보호막을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발광부 및 제 2 발광부는, 각각 서로 대향된 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 하나 이상의 유기 발광층 및 상기 제 2 전극 상에 캐핑층을 포함할 수 있다.
상기 캐핑층은 상기 제 1 보호막 및 상기 광학 적층막과 접할 수 있다.
상기 광학 적층막은, 상기 캐핑층과 접한 제 1 굴절률의 제 1 광학막과, 상기 제 1 광학막 상에 상기 제 1 굴절률보다 0.1 이상 작은 제 2 굴절률의 제 2 광학막 및 상기 제 2 광학막 상에 상기 제 2 굴절률보다 0.1 이상 큰 제 3 굴절률의 제 3 광학막을 포함할 수 있다.
상기 제 1 광학막은 상기 캐핑층과 0.1 이상의 굴절률 차를 가질 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 광학막 및 제 1 보호막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막, 금속 산화막 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 광학막 중 어느 하나는 상기 제 1 보호막과 동일 재료일 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 광학막 및 제 1 보호막의 굴절률은 각각 1.6 내지 2.3 중 어느 하나일 수 있다.
그리고, 상기 벤딩부는 상기 외곽 영역에 인접한 상기 액티브 영역의 가장 자리에 위치할 수 있다.
상기 벤딩부의 가장 외곽에서의 법선과 상기 평탄부의 법선 사이의 각도는 20˚ 내지 50˚일 수 있다.
상기 벤딩부의 폭은 4mm 이상일 수 있다.
상기 제 2 보호막은 유기막일 수 있다.
또한, 상기 제 2 보호막을 덮으며 상기 제 1 보호막과 동일한 재료로 제 3 보호막을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 보호막 및 상기 광학 적층막의 두께는 0.8㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
상기 제 3 보호막을 덮는 커버 글래스를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 보호막과 상기 광학 적층막은 동일 두께일 수 있다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 일정 폭 이상으로 벤딩부가 노출되는 구조에서, 봉지부의 일부 구조를 광학 적층막 구조로 변경하여, 구조적으로 시야각 편차를 갖는 부위의 휘도 향상을 꾀하여 평탄부와 동등한 휘도 수준을 유지하게 한다. 따라서, 시각적 노출이 큰 벤딩부가 어둡게 보이는 현상을 방지한다.
둘째, 완만한 굴곡을 갖는 벤딩부에서, 봉지부의 일부 구조를 광학 적층막 구조로 변경하여, 구조적으로 시야각 편차를 갖는 부위의 휘도 향상을 꾀하여 평탄부와 동등한 휘도 수준을 유지하게 한다.
셋째, 벤딩부에 선택적인 광학 적층막 구조의 적용이 가능하여 다양한 부위에 벤딩부를 갖는 어플리케이션에 대응할 수 있으며, 다양한 곡률에 대응하여 굴절률 차를 갖는 계면 수를 조정하여, 다양한 형태로 아웃 커플링을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 표시 장치를 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 I~I' 선상을 개략적으로 나타낸 단면도
도 3은 도 2의 유기 발광 표시 패널의 평탄부 및 벤딩부를 펼쳤을 때의 단면도
도 4는 도 3의 벤딩부의 유기 발광 소자 및 상부 구조를 나타낸 단면도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 평탄부 및 벤딩부를 나타낸 단면도
도 6a는 비교예의 제 1 형태에 따라 곡률 반경 3.7R을 갖는 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도
도 6b는 도 6a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 나타낸 그래프
도 6c는 도 6a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 7a는 비교예의 제 2 형태에 따라 곡률 반경 6R을 갖는 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도
도 7b는 도 7a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 나타낸 그래프
도 7c는 도 7a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 8은 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치에 대해 평탄부와 벤딩부를 함께 나타낸 사진
도 9는 비교예의 벤딩부와 본 발명의 벤딩부의 아웃 커플링 특성을 나타낸 그래프
도 10은 단일 굴절률 차 계면을 갖는 구조의 상하좌우 방향에서의 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 11은 이중 굴절률 차 계면을 갖는 구조의 상하좌우 방향에서의 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 2는 도 1의 I~I' 선상을 개략적으로 나타낸 단면도
도 3은 도 2의 유기 발광 표시 패널의 평탄부 및 벤딩부를 펼쳤을 때의 단면도
도 4는 도 3의 벤딩부의 유기 발광 소자 및 상부 구조를 나타낸 단면도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 평탄부 및 벤딩부를 나타낸 단면도
도 6a는 비교예의 제 1 형태에 따라 곡률 반경 3.7R을 갖는 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도
도 6b는 도 6a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 나타낸 그래프
도 6c는 도 6a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 7a는 비교예의 제 2 형태에 따라 곡률 반경 6R을 갖는 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도
도 7b는 도 7a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 나타낸 그래프
도 7c는 도 7a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 8은 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치에 대해 평탄부와 벤딩부를 함께 나타낸 사진
도 9는 비교예의 벤딩부와 본 발명의 벤딩부의 아웃 커플링 특성을 나타낸 그래프
도 10은 단일 굴절률 차 계면을 갖는 구조의 상하좌우 방향에서의 Δu'v' 를 나타낸 그래프
도 11은 이중 굴절률 차 계면을 갖는 구조의 상하좌우 방향에서의 Δu'v' 를 나타낸 그래프
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 다양한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 다양한 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 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.
본 발명의 다양한 실시예에 포함된 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 위치 관계에 대하여 설명하는 경우에, 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.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 시간 관계에 대한 설명하는 경우에, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
본 명세서에서 유기 발광 소자의 서로 대향된 제 1, 제 2 전극 사이에는 유기 발광층을 포함한 유기층이 포함되며, 유기층에는 이뿐만 아니라 유기 발광층 하부에 있는 정공 주입층과, 정공 수송층과, 유기 발광층 상부에 있는 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다. 이 밖에도 유기 발광 소자의 구조나 설계에 따라 다른 보조층, 제어층 등의 유기층들이 더 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 2는 본 발명의 플렉서블 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 과 같이, 본 발명의 플렉서블 표시 장치는 표시 영상이 생성되는 유기 발광 표시 패널(100)과, 상기 유기 발광 표시 패널(100)의 상측에 위치하며 유기 발광 표시 패널(100)을 보호하고, 그 곡률을 조정하는 커버 글래스(도 2의 300 참조)를 포함한다.
도 2와 같이, 커버 글래스(300)는 투명하며 일정 이상의 경도가 있어 측부에 곡률을 갖고 성형되는 것이며, 상기 유기 발광 표시 패널(100)은 커버 글래스(300)의 안쪽으로 들어와 접착되어 커버 글래스(300)의 곡률을 갖는 형상이 반영되어 유지된다. 먼저, 커버 글래스(300)의 형상을 정의하여 유기 발광 표시 패널(100)을 구비한 이유는, 유기 발광 표시 패널(100)은 커버 글래스(300)에 비해 1/10 이상 얇으며 가요성(flexibility)을 갖는 기재 상에 어레이가 구비되기 때문에, 유기 발광 표시 패널(100)만으로는 형상을 유지할 수 없기 때문이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 유기 발광 표시 패널(100)의 기재(110)는 평탄부(FR)와 벤딩부(BR)가 함께 액티브 영역(AA) 내에 정의되고, 이들을 포함하는 액티브 영역(AA)을 둘러싸며 외곽 영역(NA)이 위치한다.
도 2에는 벤딩부(BR)가 액티브 영역(AA)의 양측에 위치하여 에지 벤딩부의 형태로 도시된 바를 나타내나, 본 발명의 플렉서블 표시 장치가 이러한 적용 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 접혀지거나 굴곡을 갖는 벤딩부는 기재(110)의 중앙을 반분하는 구성으로도 적용될 수 있고, 혹은 일부분을 직선 또는 사선으로 접는 형태로도 적용될 수 있다. 그런데, 본 발명의 플렉서블 표시 장치는 벤딩부(BR)가 굴곡을 갖는 상태로 고정되고, 평탄부(FR)는 평탄한 상태를 유지한 상태로 고정되어 있는 어플리케이션에 적용되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 벤딩부(BR)와 평탄부(FR)가 다른 구성을 가지기 때문에, 다른 구성의 최대 효율을 위해서는 각각 벤딩부(BR)는 굴곡을 갖는 상태로 고정되고, 평탄부(FR)는 평탄한 상태로 고정되어 있는 것이 바람직한 것이다.
도 2에 적용된 예는 휴대폰, 이북, 네비게이션과 같은 소형 모델에 적용된 형태로 액티브 영역(AA)의 양측(edge)에 벤딩부(BR)를 적용한 예이다.
한편, 커버 글래스(300)는 유기 발광 표시 패널(100)의 보호를 위해 유기 발광 표시 패널(100)보다는 넓은 면적으로 구비된다.
또한, 본 발명의 플렉서블 표시 장치에 있어서, 액티브 영역(AA) 외측에 있는 영역은 외곽 영역으로 베젤(Bezel) 등의 기구물(미도시)에 의해 가려지는 부위로 베젤 영역(BZR)이라고도 한다.
상기 베젤 영역(BZR)에는 액티브 영역(AA)에 신호를 전달하는 복수개의 금속 배선(미도시) 및 패드부(미도시)가 구비되어 있으며, 패드부는 플렉서블 인쇄회로 기판(400)과 접속될 수 있다. 그리고, 플렉서블 인쇄회로 기판(400)은 기재(110)의 배면측으로 접히며, 상기 액티브 영역(AA)에 어레이 구성을 갖는 기재(110)는 베젤 등의 기구물(미도시)에 수납되며, 외곽 영역(BZR) 및 기재(110)의 측부 및 하면은 기구물에 의해 가려진다.
도 3은 도 2의 유기 발광 표시 패널의 평탄부 및 벤딩부를 펼쳤을 때의 단면도이며, 도 4는 도 3의 벤딩부의 유기 발광 소자 및 상부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4와 같이, 본 발명의 유기 발광 표시 패널(100)은 각각 상기 벤딩부(BR) 및 평탄부(FR)에, 제 1 전극(121), 유기 발광층을 포함한 유기층(122) 및 제 2 전극(123)과, 상기 제 2 전극(123) 상의 캐핑층(130)을 포함하는 제 1 발광부(EM1)와 제 2 발광부(EM2)를 구비한다. 도 3 및 도 4는 제조시에 평탄부(FR)뿐만 아니라 벤딩부(BR)까지 평탄한 상태로 하여 제 2, 제 1 발광부(EM2, EM1) 및 그 상부 구성이 구비됨을 나타낸다.
그리고, 제 1 전극(121), 유기층(122) 및 제 2 전극(123)이 적층된 구조를 전계 발광 소자라고도 한다. 또한, 캐핑층(130)은 상기 전계 발광 소자를 상부에서 덮으며 전계 발광 소자를 보호하고 전계 발광 소자에서 나오는 광을 손실없이 일정 이상의 투과율을 갖고 출사시키기 위해 구비되며, 그 광학적 특성을 고려하여 발광부의 구성으로 포함된다. 그리고, 캐핑층(130)은 전계 발광 소자에서 나오는 광을 그대로 출사시키는 투명한 절연막으로 이루어지며, 주로 전계 발광 소자의 유기층에 포함된 성분을 갖는 유기막으로 이루어진다.
또한, 굴곡을 갖는 벤딩부(BR)에서 시야각이 변화할 때 발생되는 휘도 손실을 보상하기 위해 제 1, 제 2 발광부(EM1, EM2) 상부의 제 2 봉지부(200') 및 제 1 봉지부(200) 구성을 벤딩부(BR)와 평탄부(FR)에서 달리한다. 상기 굴곡을 갖는 벤딩부(BR)의 가장 외곽은, 상기 베젤 영역(BZR)과의 경계 부분으로, 상기 벤딩부(BR)에서의 법선과 상기 평탄부의 법선 사이의 각도는 20˚ 내지 50˚로, 벤딩부(BR)는 정면에서 시청할 때도, 평탄부(FR)와 함께 영상이 시인될 수 있을 정도로 완만한 굴곡을 갖는다.
즉, 평탄부(FR)는 제 2 발광부(EM2) 상에, 무기막 성분의 제 1 보호막(210), 유기막 성분의 제 2 보호막(220) 및 무기막 성분의 제 3 보호막(230)를 포함한 제 1 봉지부(200)의 구성을 갖는다. 봉지부(200)는 외기로부터 유기 발광 표시 패널(100)을 보호하기 위해 상측에 구비되는 구성으로, 무기막, 유기막이 한 쌍 이상 교번된 구성을 가지며, 주로 최외측은 무기막으로 이루어진다. 도시된 예는 봉지부(200)의 최소 구성을 나타낸 것이며, 제 1, 제 3 보호막(210, 230)은 무기막 성분으로 대략 0.8㎛ 내지 3㎛의 두께로 수분 투습을 방지하고 외기로부터 내부를 보호하는 기능을 한다. 제 1, 제 3 보호막(210, 230) 사이의 유기막 성분의 제 2 보호막(220)은 공정 중 혹은 내부 어레이에 이물이 남아있을 때, 이를 커버하고, 다른 층에 영향을 미치지 않도록 하는 기능을 한다. 대략 제 2 보호막(220)의 두께는 제 1, 제 3 보호막(210, 230)보다는 두꺼우며, 15㎛ 이하의 두께에서 표면의 평탄화가 가능할 수준의 두께를 갖는다.
상기 무기막 성분의 제 1 보호막(210) 및 제 3 보호막(230)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산질화막(SiONx), 투명한 특성의 금속 산화막 중 어느 하나일 수 있다. 금속 산화막으로는 예를 들어, TiOx, AlOx, ZnOx, ZrOx 등을 예로 들 수 있으며, 이에 한하지 않으며, 투명성을 유지하고 투습 방지에 효과적이라면 다른 금속 산화막으로도 대체될 수 있다.
그리고, 벤딩부(BR)에, 평탄부의 제 1 보호막(210)과 동일층상에 구비되는 광학 적층막(2100)은 제 1 발광부(EM1)를 덮으며, 0.1 이상의 굴절률 차를 갖는 계면을 2개 이상 가질 수 있다. 이를 위해 상기 벤딩부(BR)의 광학 적층막(2100)은 적어도 인접하여 굴절률이 0.1 이상 차이를 갖는 3층 이상의 무기막이 적층된 상태이다. 여기서, 굴절률 차는 0.14 이상인 것이 더 바람직할 수 있다. 계면간의 반사가 반복되어 발생되는 아웃 커플링(out-coupling)의 증가를 위해 굴절률 차를 크게 하는 것이 바람직하나, 광학 적층막(2100)의 각 광학막은 투습 방지를 위한 보호막으로서 기능을 유지할 수 있는 범위의 재료에서 선택한다.
예를 들어, 도 4와 같이, 상기 광학 적층막(2100)은, 상기 캐핑층(130)과 접한 제 1 굴절률(n1)의 제 1 광학막(2101)과, 상기 제 1 광학막(2101) 상에 상기 제 1 굴절률보다 0.1 이상 작은 제 2 굴절률(n2)의 제 2 광학막(2102) 및 상기 제 2 광학막(2102) 상에 상기 제 2 굴절률보다 0.1 이상 큰 제 3 굴절률(n3)의 제 3 광학막(2103)을 포함할 수 있다. 이는 최소의 예로 3개의 광학막이 광학 적층막(2100)에 포함될 수 있음을 나타낸 것이며, 그 외로 도 4에 도시된 바와 같이, 제 3 광학막(2103)보다 0.1 이상 굴절률이 작은 제 4 굴절률(n4)을 갖는 제 4 광학막(2104)을 포함할 수도 있으며, 4개 이상의 광학막을 포함할 수도 있다. 여기서, 저굴절률막들은 저굴절률막끼리 동일한 굴절률을 이용할 수 있고, 고굴절률막은 고굴절률끼리 동일한 굴절률을 이용할 수 있으나, 이에 한하지는 않는다. 오히려 각 광학막에서 부분적인 전반사에 의한 광 손실이 발생할 수 있으므로, 인접 광학막간의 굴절률 차는 다르게 조정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 광학 적층체(2100)는 주로 저굴절막과 고굴절막이 반복된 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한하지 않으며, 광학 적층막(2100)에 포함된 광학막들(2101, 2102, 2103, 2104)은 제 1 저굴절막, 이보다 0.1 이상 굴절률이 낮은 제 2 저굴절막, 상기 제 2 저굴절막보다 0.1 이상 굴절률이 큰 제 1 고굴절막, 상기 제 1 고굴절막보다 0.1 굴절률이 큰 제 2 고굴절막이 적층되는 방식으로도 형성될 수 있다. 벤딩부(BR) 내의 제 2 봉지부(200'), 특히, 광학 적층막(2100) 내의 각 계면에서의 반사 효율을 위해서는 인접한 막간의 굴절률 차가 의미가 있고, 일반적인 평탄부(FR)의 제 1 보호막(210)만으로는 굴절률 차가 고려되지 않아 제 1 보호막(210)에서의 계면 반사로 인한 아웃 커플링(out-coupling) 개선 효과는 얻을 수 없다.
제 1, 제 2 발광부(EM1, EM2) 내에서 실질적으로 광은 발광층을 갖는 유기층(122)에서 발산되며, 이 때 발광 방향은 전 방향으로 상부 방향뿐만이 아니라 하부로도 광이 전달될 수 있다. 그런데, 도시된 방식과 같이, 상부로 광의 출사가 이루어지는 구조에서는, 유기층(122)의 하부로 전달된 광은 반사성 금속을 포함하는 제 1 전극(121)의 표면에서 반사되어 다시 상부로 전달됨으로써 광의 손실을 최소화한다. 이 때, 상기 제 2 전극(123)은 투과성을 갖는 투명 전극이거나 반투과 전극으로, 하부에서 전달되는 광을 투과시켜 출사한다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치에서 평탄부(FR)의 제 2 발광부(EM2) 상에는 단일의 제 1 보호막(210)을 포함하고, 반면 벤딩부(BR)의 제 1 발광부(EM1) 상에는 각 계면의 굴절률 차가 0.1이상 적용된 적어도 2개의 계면을 갖는 3개 이상의 광학막(2101, 2102, 2103, 2104)으로 이루어진 광학 적층막(2100)이 구비된다. 따라서, 벤딩부(BR)는 굴절률 차를 갖는 2개 이상의 계면에서 광을 출사하며 각 계면에서 반사가 반복되며, 광의 출사량의 증폭 효과를 갖게 하여, 상대적으로 벤딩부(BR)의 광학 적층막(2100)이 동일층상의 평탄부(FR)의 제 1 보호막(210)에 비해 상승된 광 방출 효과를 갖게 된다. 따라서, 벤딩부(BR)의 구조적인 굴곡에 의해 발생된 시야각 휘도 저하를 보상하는 것이다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치에서는, 평탄부(FR)와 달리 벤딩부(BR)의 광학 적층막(2100)이 적어도 2개 이상의 굴절률 차를 갖는 계면을 가지며, 굴절률 차를 0.1 이상 갖는 각 층 사이의 계면에서 반사와 반사를 거듭할 수 있고, 그 과정에서 여러 개의 계면에서 광의 공진이 발생되며, 출사측에서 광이 증폭되어 외부로 방출되는 광량이 증가한다.
이러한 공진 효과를 통해 벤딩부(BR)에서는 발광층에서 발생되는 광이 효과적으로 증폭되어 외부로 출사되는 광 효율의 향상된다.
여기서, 광학 적층막(2100)을 이루는 막들은 모두 투습 방지가 가능한 무기막들이며, 상술한 제 1 보호막(210)과 유사한 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산질화막(SiONx) 또는 금속 산화막 계열에서, 실리콘, 산소 또는 질소의 성분 비를 조정하여 인접한 막간의 굴절률 차를 0.1 이상으로 할 수 있다.
광학 적층막(2100)이 벤딩부(BR)에만 선택적으로 구비된 이유는 다음과 같다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 벤딩부(BR)의 제 1 발광부(EM1) 상부 구성으로 광학 적층막(2100)이 구비되어, 상대적으로 평탄부(FR)에 비해 높은 광 효율을 갖는 것으로, 도 3 및 도 4와 같이, 벤딩부(BR)를 평탄하게 구비할 때, 평탄부(FR)보다 밝게 관찰될 수 있다. 그러나, 실제 장치에서는 상기 벤딩부(BR)는 평탄부(FR)와 달리 일정의 곡률을 갖는 굴곡을 갖는 상태로 고정되어 있어, 높은 광효율이 벤딩부(BR) 시야각 변화에 따른 휘도 편차와 상계되어 사용자가 바라볼 때, 평탄부(FR)와 유사한 광량을 시인할 수 있는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 평탄부 및 벤딩부를 나타낸 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 같이, 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 평탄부(FR) 및 벤딩부(BR)는 제 1 봉지부(200) 및 제 2 봉지부(200')의 구성을 제외하고는 동일 구성을 갖는다.
또한, 도 5a 및 도 5b는 앞서 설명한 제 2 발광부(EM2) 및 제 1 발광부(EM1)의 하측에 박막 트랜지스터의 구성을 더 나타내고 있다.
구체적으로 박막 트랜지스터(TFT)는 기재(110) 상에 버퍼층(101)을 구비한 후, 형성된다. 박막 트랜지스터는 상기 버퍼층(101) 상의 소정 부위에 위치한 반도체층(102)과, 상기 반도체층(102)의 일부 상에 차례로 위치한 게이트 절연막(103) 및 게이트 전극(104) 및 상기 반도체층(102)의 양측에 접속한 소오스 전극(106) 및 드레인 전극(107)을 포함한다.
도시된 예는 박막 트랜지스터 중 반도체층을 형성함에 있어 산화물 반도체를 이용한 것으로 일예에 한하며, 이에 한하지 않고, 반도체층으로 비정질 또는 폴리 실리콘을 이용하거나 서로 다른 종류의 반도체층을 적층하여 형성할 수도 있다.
또한, 상기 게이트 전극(104)과 소오스 전극(106)/드레인 전극(107)의 층간에 절연을 위해 층간 절연막(105)이 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 박막 트랜지스터의 소오스 전극(106)의 상부의 일부를 제외하여 박막 트랜지스터를 덮도록 무기 보호막(108) 및 유기 보호막(109)을 차례로 형성된다. 상기 유기 보호막(109) 상에 제 1 전극(121)은 상기 유기 보호막(109) 및 무기 보호막(108) 일부를 제거하여 형성된 콘택홀을 통해 노출된 소오스 전극(106)과 접속된다.
또한, 액티브 영역(AA) 내 각 서브 화소의 발광부를 구분하도록 뱅크(115)가 제 1 전극(121)와 일부 중첩하여 형성될 수 있다. 경우에 따라, 뱅크(115)가 생략된 구조도 가능하다.
한편, 상술한 전계 발광 소자에 있어서, 제 1 전극(121) 및 발광층(122b)을 제외한 나머지 유기층(122a, 122c)들 및 제 2 전극(123)은 모두 액티브 영역(AA)을 커버하며 일체로 형성될 수 있다. 상기 발광층(122b)은 유기 발광층일 수 있다. 경우에 따라 발광층(122b)이 백색 발광층일 때, 발광층(122b) 또한, 액티브 영역(AA)에 걸쳐 분할되지 않고 형성될 수 있다. 그리고, 발광층(122b)은 유기 발광층 외에도 무기 반도체를 포함한 양자점 발광층을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 제 1 전극(121), 제 2 전극(123) 사이에 양자점 발광 소자가 전계에 의해 동작할 것이다.
도시된 유기층(122)의 예는 제 1 공통층(122a), 발광층(122b) 및 제 2 공통층(122c)이 형성된 예를 나타내나, 이에 한하지 않으며, 필요에 따라 공통층은 추가될 수 있으며, 경우에 따라 서브 화소별 발광층(122b)의 색상에 따라 서브 화소별로 제 1, 제 2 공통층(122a, 122c)의 두께를 달리하거나 일부 선택적인 영역에만 배치시킬 수 있다.
그리고, 상기 제 2 전극(123) 상부에는 전계 발광 소자를 보호하도록 캐핑층(130)이 형성된다.
상기 캐핑층(130)과 접하여, 각각 무기막 성분의 제 1 보호막(210)과 광학 적층막(2100)의 제 1 막(2101)이 평탄부(FR)와 벤딩부(BR)에 대응하여 형성된다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치에서는 벤딩부(BR)에 위치한 광학 적층막(2100)을 인접한 막간의 굴절률 차를 0.1 이상으로 하여 제 1 내지 제 4 막(2101, 2102, 2103, 2104)까지 형성하지만, 이에 한하지 않으며, 굴절률이 다른 계면을 2개 이상 갖는다면, 동일한 벤딩부(BR)의 아웃 커플링 효율을 단일 제 1 보호막(210) 구조 대비 향상될 수 있다.
그리고, 도 5a, 5b에서는 광학 적층막(2100)과 제 1 보호막(210)의 두께가 동일한 바를 나타냈으나, 이에 한하지 않으며, 어느 일측이 두꺼울 수 있다.
상기 제 1 보호막(210) 및 광학 적층막(2100)의 두께 범위는 0.8㎛ 내지 3㎛의 범위로, 만일, 제 1 보호막(210) 및 광학 적층막(2100)이 하부 층들의 단차로 인해 표면이 평탄하지 않을 때, 상부에 위치한 유기막 성분의 제 2 보호막(220)에 의해 제 2 보호막(220) 상부에서 전체적인 표면은 평탄화된다.
이어, 제 2 보호막(220) 상부에는 수분 투습을 방지하는 무기막 성분의 제 3 보호막(230)이 더 구비된다. 제 3 보호막(230)은 제 1 보호막(210)과 동일 성분으로 1㎛ 내지 3㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다.
여기서, 평탄부(FR)에는 제 1 내지 제 3 보호막(210, 220, 230)으로 이루어진 제 1 봉지부(200)가 형성되며, 벤딩부(BR)에는 광학 적층막(2100), 제 2 보호막(220) 및 제 3 보호막(230)가 순차로 적층된 제 2봉지부(200')가 구비된다.
상기 제 3 보호막(230)은 측면 보호를 위해 외곽 영역(도 1의 NA 참조)에서 상기 제 2 보호막(220)을 덮도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 기재(110) 상에 형성되는 박막 트랜지스터, 발광부(EM1, EM2), 봉지부(200, 200')를 포함하여 발광 표시 패널(100)을 이룬다.
그리고, 상기 발광 표시 패널(100)은 도 1 및 도 2에서 설명한 커버 글래스(300)에 접착층(250)을 통해 부착될 수 있다.
이하에서는 곡률 반경이 다른 2가지 형태의 비교예에서 발생되는 벤딩부의 휘도 저하를 살펴본다.
먼저, 용어로서 '곡률(curvature)'은 물체가 휘어진 정도로, 곡률을 갖는 부위의 '호'가 그리는 가상의 원이 갖는 반지름(r)의 역수를 뜻한다. 따라서, '곡률 반경(curvature radius)'은 곡률의 역수를 의미한다.
곡률 반경 1R이란 곡률을 갖는 부위의 호가 그리는 가상의 원의 반지름이 1mm을 뜻하며, 곡률 반경이 점차 커질수록 곡률은 휘어진 정도가 작아짐을, 곡률 반경이 작을수록 휘어진 정도가 큼을 의미한다.
곡률 반경 3.7R과 6R에 대해 살펴본다. 이들 비교예들의 제 1 형태 및 제 2 형태는 곡률 반경만을 달리하고, 벤딩부와 평탄부 모두 동일한 형태로 단일의 제 1 보호막을 적용하였다. 비교예에 따른 플렉서블 표시장치는 상술한 본 발명의 플렉서블 표시 장치와 비교하여, 평탄부와 벤딩부가 동일 구조를 갖는 점에서 차이를 갖는다. 즉, 벤딩부에 광학 적층막이 적용되지 않고, 평탄부와 동일한 제 1 보호막(210)이 벤딩부에 공통적으로 적용된 구조이다.
도 6a는 비교예의 제 1 형태에 따라 곡률 반경 3.7R을 갖는 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도이며, 도 6b는 도 6a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 나타낸 그래프이고, 도 6c는 도 6a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 Δu'v' 를 나타낸 그래프이다.
도 6a와 같이, 비교예의 제 1 형태에 따라, 곡률 반경 3.7R을 갖는 플렉서블 표시 장치에서는, 곡률 반경이 작고 곡률이 큰 경우로, 벤딩부(BR)와 평탄부의 경계로부터 벤딩부(BR)와 베젤 영역(BZR) 사이의 시야각 변화가 0˚에서 시야각 44.80˚로 나타난다. 이 경우, 경사가 급격해, 비교예의 제 1 형태에서는 벤딩부(BR)는 평탄부(FR)의 에지부터 직선거리로 2.87mm 돌출된 부위(② 영역)까지 짧게 관찰된다. 또한, 이 경우, 벤딩부(BR)가 갖는 곡률의 중심 영역(① 영역)은 시야각 10.66˚로, 이는 평탄부(FR)의 에지부터 직선거리로 1.5mm 돌출된 부위까지 관찰된다.
이 경우, 도 6b를 참조하면, 벤딩부(BR)의 시야각 44.80˚에서 평탄부(FR)에서 관찰되는 휘도 대비 45%의 휘도 손실이 발생한다.
또한, 도 6c를 참조하면, 벤딩부(BR)의 시야각 44.80˚에서 평탄부(FR)에서 관찰되는 시야각 편차를 나타내는 Δu'v'은 약 0.007로 발생된다.
도 7a는 비교예의 제 2 형태에 따라 곡률 반경 6R을 갖는 플렉서블 표시 장치를 나타낸 단면도이며, 도 7b는 도 7a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 휘도 편차를 나타낸 그래프이고, 도 7c는 도 7a의 벤딩부에서 시야각 변화에 따른 Δu'v' 를 나타낸 그래프이다.
도 7a와 같이, 비교예의 제 2 형태에 따라 벤딩부(BR)가 곡률 반경 6R을 갖는 플렉서블 표시 장치에서는, 벤딩부(BR)의 경사가 완만하며, 벤딩부(BR)와 평탄부(FR)의 경계의 시야각 0˚에서 벤딩부(BR)와 베젤 영역(BZR)에서의 시야각 37.55˚까지 관찰할 때, 벤딩부(BR)는 평탄부(FR)의 에지부터 직선거리로 4.48mm 돌출된 부위(② 영역)까지 관찰된다. 그리고, 벤딩부(BR)가 갖는 곡률의 중심 영역(① 영역)은 시야각 17.32˚로, 이는 평탄부(FR)의 에지부터 직선거리로 2.5mm 돌출된 부위까지 관찰된다.
이 경우, 도 7b를 참조하면, 벤딩부(BR)의 시야각 37.55˚에서 평탄부(FR)에서 관찰되는 휘도 대비 48%의 휘도 손실이 발생한다.
또한, 도 7c를 참조하면, 벤딩부(BR)의 시야각 37.55˚에서 평탄부(FR)에서 관찰되는 시야각 편차를 나타내는 Δu'v'은 약 0.012로 발생된다.
즉, 비교예의 제 1 형태와 제 2 형태를 비교할 때 판단할 수 있는 것은, 비교예의 제 1 형태와 같이, 곡률 반경이 작고 벤딩부가 차지하는 면적이 작을 때, 벤딩부(BR)에서 나타나는 휘도 저하나 시야각 편차는 줄어든다는 점이다.
그러나, 점차 곡률의 다양한 형태의 플렉서블 표시 장치가 요구되는 추세이다. 즉, 벤딩부(BR)의 폭은 3mm 이상으로 요구되기도 하고, 또한, 곡률 반경 또한, 도 7a의 형태로 4R 이상으로 완만한 굴곡을 갖는 형태로도 제품의 출시가 이루어진다. 그리고, 완만한 굴곡이나 넓은 폭의 벤딩부에서도, 휘도 저하나 시야각 편차 없이 평탄부와 유사 수준의 휘도가 요구되고 있다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 벤딩부(BR)의 구조적 변경을 통해, 특히 벤딩부(BR)의 폭이 4mm 이상이며, 벤딩부(BR)의 굴곡이 완만한 곡률을 가져 벤딩부 관찰이 용이한 구조에서 보다 효과적으로 휘도 저하를 개선한 발명이다.
도 8은 비교예 제 2 형태에 따른 플렉서블 표시 장치에 대해 평탄부와 벤딩부를 함께 나타낸 사진이다.
도 8과 같이, 만일 비교예의 제 2 형태와 같이, 벤딩부(BR)의 폭이 4mm 이상이며, 곡률 반경이 6R로 벤딩부 관찰이 용이한 구조에서, 평탄부와 벤딩부가 동일하게 무기막, 유기막, 무기막이 순차 적층된 봉지부의 구성을 가질 때, 벤딩부(BR)가 어두운 띠 형태로 나타남을 확인할 수 있다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 이를 개선한 것이다.
비교예의 플렉서블 표시 장치는 벤딩부(BR)의 영역이 갖는 굴곡으로 인해 평탄부에 접한 영역에서 평탄부에서 멀어지며, 외곽 영역에 접한 영역까지 사이에, 바라보는 시야각 각도가 급격히 변화한다. 벤딩부(BR)는 차지하는 폭이 10mm 이하로, 평탄부(FR)에 비해 국부적인 영역이다. 따라서, 벤딩부(BR)에 광학 적층막(2100)이 사용되지 않고, 평탄부(FR)의 일반적인 제 1 보호막(210)이 위치한다면, 사용자가 평탄부(FR)와 벤딩부(BR)를 함께 관찰시, 벤딩부(BR) 전체가 시야각이 급격히 변화하는 영역으로 인식되어 벤딩부(BR)에서 어두운 띠 형상이 관찰된다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는, 도 3 및 도 4와 같이, 광학 적층막(2100)을 제 1 발광부(EM1) 상부에 구비하여 상대적으로 평탄부(FR) 대비 아웃 커플링(out-coupling) 효율을 상승시켜 시야각 변화를 크게 갖는 부위에서 발생된 휘도 저하를 보상한 것이며, 이로 인해 벤딩부(BR)의 띠 형상이 관찰되지 않고, 평탄부(FR)와 유사한 휘도로 관찰된다. 따라서, 특정 영역이 두드러지지 않게 된다.
한편, 광학 적층막(2100)은 내부 계면 반사 효율 외에는 상기 제 1 보호막(210)과 유사한 투습 방지 기능을 갖는 것이며, 이를 위해, 내부에 굴절률이 다른 복수개의 막이 적층되어 구비되더라도, 총 두께는 제 1 보호막(210)과 유사하거나 동일할 수 있다. 여기서, 상기 광학 적층막(2100)은 선택적으로 벤딩부(BR)에 한해서만 무기 물질을 적층할 수 있도록, 벤딩부(BR)에 한해 개구부를 갖는 마스크를 이용하여 적층이 이루어질 수 있다. 동일 마스크를 이용하여 각 막의 소스원만을 달리하여 순서대로 적층할 수도 있다.
그리고, 상기 벤딩부(BR)의 광학 적층막(2100)에 구비된 적어도 하나의 막은 상기 제 1 보호막(210)과 동일 물질일 수 있다. 이 경우, 벤딩부(BR)에 구비된 막과 제 1 보호막(210)의 물질이 동일하더라도 두께는 다르므로, 벤딩부(BR)에 형성하는 광학 적층막의 마스크와 평탄부(FR)에 구비하는 제 1 보호막(210)의 마스크는 다를 수 있다.
또한, 벤딩부(BR)에 구비된 광학 적층막(2100)의 각 막의 재료는 굴절률이 각각 1.6 내지 2.3 중 어느 하나인 것에서 선택할 수 있다.
한편, 광학 적층막(2100) 내부뿐만 아니라 광학 적층막(2100)과 캐핑층(130)의 계면에서의 추가적인 내부 반사 효과를 위해 캐핑층(130)과 광학 적층막(2100)의 제 1 막(2101)의 굴절률 차는 0.1 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는 굴절률 차는 0.14이상일 수 있다.
한편, 제 1, 제 2 봉지부(200, 200')의 유기막 성분의 제 2 보호막(220) 및 제 3 보호막(230)은 평탄부(FR)와 벤딩부(BR)에 공통적으로 구비되며, 제 2 보호막(220)은 상기 광학 적층체(2100) 및 제 1 보호막(210) 상면에 직접적으로 닿아있다.
상기 제 3 보호막(230)은 상기 제 2 보호막(220)보다 넓게, 상기 제 3 보호막(230)을 충분히 덮도록 형성되어, 상부뿐만 아니라 외부의 측면 습기 침투도 효과적으로 방지할 수 있다.
도 9는 비교예의 벤딩부와 본 발명의 벤딩부의 아웃 커플링 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 굴절률 차가 적용되지 않고 비교예의 평탄부와 벤딩부가 동일한 봉지부 구성(무기막 성분의 제 1 보호막, 유기막 성분의 제 2 보호막, 무기막 성분의 제 3 보호막-도 5a 참조)와 본 발명의 도 1 내지 도 5b의 벤딩부(BR) 구성을 평탄부(FR)와 달리 광학 적층막을 발광부(EM1) 상부에 적용한 구조를 비교하면, 비교예의 구조는 좁은 영역대의 아웃 커플링(out-coupling) 스펙트럼 특성을 보임에 반해, 본 발명의 구조는 2배 이상의 넓은 영역대의 아웃 커플링 스펙트럼 특성을 보임을 알 수 있다. 반치폭(FWHM: Full Width at Half Maximum)이 나타난 파장 영역을 살펴보면, 비교예에서는 520~530nm 파장 영역에 반치폭이 나타나지만, 본 발명 적용시는 거의 가시광 영역에 고르게 반치폭이 나타남을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 벤딩부(BR)에 광학 적층막 적용시 아웃 커플링 효율이 가시광 영역에서 고르게 세기가 향상되어 출광이 이루어짐을 나타낸다.
위의 본 발명의 광학 적층막은, 도 3 및 도 4에 도시된 구조와 같이, 4개의 막을 적용한 것으로, 제 1 굴절률(n1=1.940)의 제 1 막(2101), 제 2 굴절률(n2=1.698)의 제 2막(2102), 제 3 굴절률(n3=1.853)의 제 3 막(2103) 및 제 4 굴절률(n4=1.719)의 제 4 막(2104)를 적층시켜 실험한 것이다. 적어도 이러한 광학 적층막은 가시광 영역의 아웃 커플링 출광 특성이 향상됨을 알 수 있다.
본 발명의 광학 적층막과 비교된 비교예의 구성은, 도 3의 평탄부(FR)과 구성과 동일하게 봉지부(200)의 제 1 보호막(210)을 벤딩부(BR)에도 동일하게 구성한 것이다. 즉, 비교예는 봉지부에 굴절률 차가 고려되지 않았으며, 이에 따라, 평탄부(FR)와 벤딩부(BR)는 동일 광 효율을 갖는 것이다. 이 경우, 벤딩부(BR)를 소정의 곡률 반경에 따라 굴곡을 주면, 도 8과 같이, 벤딩부(BR)에서 시야각 변화에 따른 구조적인 휘도 편차가 있어, 어둡게 관찰될 수 있다.
반면, 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 광학 적층막은 벤딩부(BR)의 봉지부 구성에 광학 적층막이 적용되어 휘도를 평탄부(FR) 대비 상승시켜, 국부적으로 시야각 변화를 크게 갖는 굴곡에 의해 벤딩부(BR)가 어둡게 보이는 현상을 방지한 것이다.
이하에서는, 평탄부의 제 1 보호막 위치에 SiNx 0.9 ㎛, SiONx 0.1㎛의 이층막 구조를 적용한 제 1 실험예와, 제 1 보호막 위치에 SiNx 500nm(0.5㎛), SiONx 200nm(0.2㎛), SiNx 300nm(0.3㎛)의 삼층막 구조를 적용한 제 2 실험예를 살펴본다. 제 1 실험예는 굴절률 차의 고려없이 실험된 것이고, 제 2 실험예는 각 막의 굴절률 차를 0.1 이상으로 하여 실험하였다.
도 10은 단일 굴절률 차 계면을 갖는 구조의 상하좌우 방향에서의 Δu'v' 를 나타낸 그래프이며, 도 11은 이중 굴절률 차 계면을 갖는 구조의 좌우상하 방향에서의 Δu'v' 를 나타낸 그래프이다.
도 10과 같이, 제 1 실험예로 단일 굴절률 차 계면을 갖는 구조에서, 상하좌우는 각 0degree, 180dgree, 90degree, 270degree 로 나타나며, 각 위치에서 시야각 편차 Δu'v' 는 각각의 u', v 값을 곱한 값으로, 0.035, 0.045, 0.019, 0.022로 나타난다.
도 11과 같이, 제2 실험예로 이중 굴절률 차 계면을 갖는 구조에서, 상하좌우 각 위치에서 시야각 편차 Δu'v' 는 0.016, 0.022, 0.015, 0.012로 그 값이 현저히 줄어든다. 즉, 광학 적층막에서 굴절률이 상이한 계면 수를 2개 이상 구비시 시야각 편차가 줄어듦을 확인할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 실험예는 극단적으로 시야각 변화를 각 방향에서 90˚까지 갖는 범위를 나타낸 것으로, 실제 플렉서블 표시 장치에서는 45˚ 이내로 벤딩부가 굴곡을 가질 수 있다. 따라서, 플렉서블 표시 장치의 벤딩부에서는 도 11에서 나타나는 좌우 방향에서 최대로 발생할 수 있는 시야각 편차 Δu'v' 0.015, 0.012의 값 미만의 시야각 편차를 나타냄을 예상할 수 있다.
| 구분 | 제 1 실험예 | 제 2 실험예 | ||
| 효율 (Cd/A) | W | 40.0 | 36.0 | |
| R | 53.7 | 53.8 | ||
| G | 110.7 | 112.2 | ||
| B | 4.8 | 4.0 | ||
| 시야각 | Δu'v' | 0.035/0.045/0.019/0.022 (0.030) |
0.016/0.022/0.015/0.012 (0.016) | |
| JND | 13/16/13/11 (13/25) | 13/14/14/8 (12.25) | ||
표 1 을 참조하면, 특히 제 1 실험예 대비 제 2 실험예를 적용시 효율은 거의 동등하나, 시야각 편차 특성이 대략 2배 정도 개선됨을 알 수 있다. 여기서, JND (Just Noticeable Difference)는 직관적으로 알 수 있는 시야각에 따른 편차 특성으로 각 방향의 평균에서 1 이상 낮춘 것으로, 제 2 실험예 적용시 제 1 실험예 적용시보다 사용자가 시인할 수 있는 정도로 시야각 편차 개선이 있음을 의미한다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 일정 폭 이상으로 벤딩부를 갖는 구조에서, 봉지부의 일부 구조를 광학 적층막 구조로 변경하여, 구조적으로 시야각 편차를 갖는 부위의 휘도 향상을 꾀하여 평탄부와 동등한 휘도 수준을 유지하게 한다. 따라서, 벤딩부가 어둡게 보이는 현상을 방지한다.
그리고, 완만한 굴곡을 갖는 벤딩부에서, 봉지부의 일부 구조를 광학 적층막 구조로 변경하여, 구조적으로 시야각 편차를 갖는 부위의 휘도 향상을 꾀하여 평탄부와 동등한 휘도 수준을 유지할 수 있다.
또한, 벤딩부에 선택적인 광학 적층막 구조의 적용이 가능하여 다양한 부위에 벤딩부를 갖는 어플리케이션에 대응할 수 있으며, 다양한 곡률에 대응하여 굴절률 차를 갖는 계면 수를 조정하여, 다양한 형태로 아웃 커플링을 조절할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 발광 표시 패널 110: 기재
121: 제 1 전극 122: 유기층
123: 제 2 전극 130: 캐핑층
200, 200': 봉지부
210: 제 1 보호막 220: 제 2 보호막
230: 제 3 보호막 2100: 광학 적층막
250: 접착층 300: 커버 글래스
2101: 제 1 막 2102: 제 2 막
2103: 제 3 막 2104: 제 4 막
121: 제 1 전극 122: 유기층
123: 제 2 전극 130: 캐핑층
200, 200': 봉지부
210: 제 1 보호막 220: 제 2 보호막
230: 제 3 보호막 2100: 광학 적층막
250: 접착층 300: 커버 글래스
2101: 제 1 막 2102: 제 2 막
2103: 제 3 막 2104: 제 4 막
Claims (16)
- 벤딩부와 평탄부를 포함한 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 둘러싼 외곽 영역을 갖는 기재;
상기 벤딩부와 평탄부에 각각 위치한 제 1 발광부 및 제 2 발광부;
상기 제 2 발광부를 덮는 제 1 보호막;
상기 제 1 발광부를 덮으며, 0.1 이상의 굴절률 차를 갖는 계면을 2개 이상 갖는 광학 적층막; 및
상기 제 1 보호막과 광학 적층막을 함께 덮는 제 2 보호막을 포함한 플렉서블 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 발광부 및 제 2 발광부는,
각각 서로 대향된 제 1 전극 및 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 하나 이상의 발광층; 및
상기 제 2 전극 상에 캐핑층을 포함한 플렉서블 표시 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 캐핑층은 상기 제 1 보호막 및 상기 광학 적층막과 접한 플렉서블 표시 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 광학 적층막은,
상기 캐핑층과 접한 제 1 굴절률의 제 1 광학막;
상기 제 1 광학막 상에 상기 제 1 굴절률보다 0.1 이상 작은 제 2 굴절률의 제 2 광학막; 및
상기 제 2 광학막 상에 상기 제 2 굴절률보다 0.1 이상 큰 제 3 굴절률의 제 3 광학막을 포함한 플렉서블 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 광학막은 상기 캐핑층과 0.1 이상의 굴절률 차를 갖는 플렉서블 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 광학막 및 제 1 보호막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막, 금속 산화막 중 적어도 어느 하나인 플렉서블 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 광학막 중 어느 하나는 상기 제 1 보호막과 동일 재료인 플렉서블 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 광학막 및 제 1 보호막의 굴절률은 각각 1.6 내지 2.3 중 어느 하나인 플렉서블 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 벤딩부는 상기 외곽 영역에 인접한 상기 액티브 영역의 가장 자리에 위치한 플렉서블 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 보호막은 유기막인 플렉서블 표시 장치. - 제 10항에 있어서,
상기 제 2 보호막을 덮으며 상기 제 1 보호막과 재료가 동일한 제 3 보호막을 더 포함한 플렉서블 표시 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제 3 보호막을 덮는 커버 글래스를 더 포함한 플렉서블 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 보호막과 상기 광학 적층막은 동일 두께인 플렉서블 표시 장치. - 평탄부와 평탄부 양측에 제 1, 제 2 에지 벤딩부를 포함한 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 둘러싼 외곽 영역을 갖는 기재;
상기 제 1 및 제 2 에지 벤딩부에 위치한 제 1 발광부와, 상기 평탄부에 위치한 제 2 발광부;
상기 제 1 발광부를 덮는 제 1 보호막;
상기 제 2 발광부를 덮으며, 0.1 이상의 굴절률 차를 갖는 계면을 2개 이상 갖는 광학 적층막; 및
상기 제 1 보호막과 광학 적층막을 함께 덮는 제 2 보호막을 포함한 플렉서블 표시 장치. - 제 14항에 있어서,
상기 제 1 에지 벤딩부 및 상기 제 2 에지 벤딩부 각각의 가장 외곽에서의 법선과 상기 평탄부의 법선 사이의 각도는 20˚ 내지 50˚인 플렉서블 표시 장치. - 제 14항에 있어서,
상기 평탄부와 상기 외곽 영역 사이에 있는 상기 제 1 에지 벤딩부 및 상기 제 2 에지 벤딩부 각각의 폭은 4mm 이상인 플렉서블 표시 장치.
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