KR102484586B1 - 폴더블 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 평탄하게 펼쳐진 상태와 일 면이 서로 마주하도록 폴딩된 상태 간의 전환이 가능한 표시 패널, 표시 패널 하부에서 표시 패널을 지지하는 백 플레이트 및 백 플레이트의 하부에서 표시 패널의 전면 및 백 플레이트의 전면을 지지하는 제1 완충 부재 및 제1 완충 부재 하부에서 표시 패널의 전면, 백 플레이트의 전면 및 제1 완충 부재의 전면을 지지하는 제2 완충 부재를 포함하고, 제2 완충 부재의 모듈러스 값은 제1 완충 부재의 모듈러스 값보다 작다. 따라서, 표시 패널 하부에 제1 완충 부재 및 제2 완충 부재를 배치하여 외부 충격으로부터 인한 폴더블 표시 장치의 변형 및 파손을 저감할 수 있다.

Description

폴더블 표시 장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 폴더블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부의 충격으로부터 폴더블 표시 장치의 손상을 최소화할 수 있는 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 폴더블 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 폴더블 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 폴더블 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)등이 있다.

폴더블 표시 장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양해지고 있으며, 넓은 표시 면적을 가지면서도 감소된 부피 및 무게를 갖는 폴더블 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.

또한, 최근에는 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 기판에 표시부, 배선 등을 형성하여, 자유롭게 접고 펼 수 있는 폴더블 표시 장치가 차세대 폴더블 표시 장치로 주목 받고 있다.

폴딩이 가능한 폴더블 표시 장치의 각 구성들은 폴딩을 위해 매우 얇은 두께로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴더블 표시 장치에서 커버 윈도우, 백 플레이트 등은 매우 얇은 두께를 갖도록 폴리이미드(Polyimide, PI) 등과 같은 고분자 필름 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명의 발명자들은 폴더블 표시 장치의 각 구성들이 매우 얇은 두께의 필름 형태로 이루어지는 경우, 외부의 충격에 의해 각 구성들이 변형될 수 있고, 폴더블 표시 장치의 파손으로 이루어질 수 있음을 인식하였다. 이에, 본 발명의 발명자들은 외부의 충격으로부터 폴더블 표시 장치를 보호하기 위해, 폴딩이 가능하면서도 외부의 충격을 흡수하고, 폴더블 표시 장치의 변형을 최소화하는 구조가 필요하다는 사실을 인식하였다.

이에, 본 발명의 발명자들은 폴더블 표시 장치에 가해지는 외부 충격을 흡수 및 완충하여 외부의 충격으로 인한 변형 및 파손을 저감시킬 수 있는 새로운 구조의 폴더블 표시 장치를 발명하였다.

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폴더블 표시 장치에 완충 부재를 배치하여 외부의 충격으로 인한 형상 변형을 최소화한 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 폴더블 표시 장치에 완충 부재를 배치하여 외부의 충격을 흡수하여 파손을 최소화한 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 폴더블 표시 장치의 폴딩 특성을 저하시키지 않으면서도 외부의 충격에 대한 내충격성을 향상시킨 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 평탄하게 펼쳐진 상태와 일 면이 서로 마주하도록 폴딩된 상태 간의 전환이 가능한 표시 패널, 표시 패널 하부에서 표시 패널을 지지하는 백 플레이트, 백 플레이트의 하부에서 표시 패널의 전면 및 백 플레이트의 전면을 지지하는 제1 완충 부재 및 제1 완충 부재 하부에서 표시 패널의 전면, 백 플레이트의 전면 및 제1 완충 부재의 전면을 지지하는 제2 완충 부재를 포함하고, 제2 완충 부재의 모듈러스 값은 제1 완충 부재의 모듈러스 값보다 작다. 따라서, 표시 패널 하부에 제1 완충 부재 및 제2 완충 부재를 배치하여 외부 충격으로부터 인한 폴더블 표시 장치의 변형 및 파손을 저감할 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 폴딩 축을 기준으로 폴딩되는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치된 커버 윈도우, 표시 패널 하부에 배치된 백 플레이트, 백 플레이트의 하부에 배치되고, 외부 충격에 대해 표시 패널, 커버 윈도우 및 백 플레이트의 형상 변형을 최소화하도록 구성된 제1 완충 부재 및 제1 완충 부재의 하부에 배치되고, 외부로부터 표시 패널, 커버 윈도우 및 백 플레이트에 가해지는 충격을 흡수하도록 구성된 제2 완충 부재를 포함하고, 제2 완충 부재의 두께는 제1 완충 부재의 두께의 10배 이상이다. 따라서, 제1 완충 부재가 충격에 대한 폴더블 표시 장치의 형상 변형을 최소화하고, 제2 완충 부재가 외부 충격을 흡수함에 따라, 폴더블 표시 장치의 내충격성을 향상시킬 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 폴더블 표시 장치의 내충격성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 외부의 충격으로 인한 폴더블 표시 장치의 표면 일부분이 함몰되는 것을 저감시킬 수 있다.

본 발명은 외부의 충격을 흡수하여 폴더블 표시 장치의 각 구성들로 가해지는 충격력을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 하나의 서브 픽셀에 대한 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV'에 따른 단면도이다.
도 5a 내지 도 5b는 비교예 및 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 단면도이다.

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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 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 발명 상에서 언급된 '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.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 하나의 서브 픽셀에 대한 단면도이다. 도 4는 도 2의 IV-IV'에 따른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 커버 윈도우(110), 표시 패널(120), 백 플레이트(130), 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 폴더블 표시 장치(100)의 최상측에 커버 윈도우(110)가 배치된다. 커버 윈도우(110)는 커버 윈도우(110) 하부의 표시 패널(120) 등을 외부의 충격, 습기, 열 등으로부터 보호할 수 있다. 커버 윈도우(110)는 내충격성 및 광투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우(110)는 유리로 이루어진 기판이거나, 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)와 같은 플라스틱 물질로 이루어진 박형의 필름일 수 있다.

커버 윈도우(110)의 하부에 표시 패널(120)이 배치된다. 표시 패널(120)은 영상이 구현되는 패널로, 영상을 구현하기 위한 표시 소자와 표시 소자를 구동하기 위한 회로, 배선 및 부품 등이 배치될 수 있다.

도 2를 함께 참조하면, 표시 패널(120)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)을 포함한다. 그리고 표시 패널(120)은 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA)을 포함한다. 즉, 표시 패널(120)은 영상의 표시 유무에 따라 영역을 구분할 수도 있고, 폴딩 여부에 따라 영역을 구분할 수도 있다. 예를 들어, 표시 패널(120)의 일부 영역은 표시 영역(AA)이면서 폴딩 영역(FA)일 수 있고, 표시 패널(120)의 다른 일부 영역은 비표시 영역(NA)이면서 비폴딩 영역(NFA)일 수 있다.

표시 영역(AA)은 영상을 표시하는 영역으로, 영상을 표시하기 위한 표시 소자와 표시 소자를 구동하기 위한 회로부가 배치될 수 있다. 예를 들어, 폴더블 표시 장치(100)가 유기 발광 표시 장치인 경우, 표시 소자는 유기 발광 소자를 포함할 수 있고, 폴더블 표시 장치(100)가 액정 표시 장치인 경우, 표시 소자는 액정 소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 표시 장치(100)가 유기 발광 소자(ED)를 포함하는 폴더블 표시 장치인 것으로 가정하나, 이에 제한되지 않는다.

회로부는 유기 발광 소자를 구동하기 위한 다양한 박막 트랜지스터, 커패시터 및 배선 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로부는 구동 박막 트랜지스터, 스위칭 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 게이트 배선 및 데이터 배선 등과 같은 다양한 구성을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

비표시 영역(NA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 표시 영역(AA)의 표시 소자를 구동하기 위한 회로, 배선 및 부품 등이 배치되는 영역이다. 비표시 영역(NA)에는 게이트 드라이버, 데이터 드라이버와 같은 구동 회로 등이 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동 회로는 표시 패널(120)의 비표시 영역(NA)에 GIP(Gate In Panel)로 실장되거나, TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip On Film) 등의 방식으로 표시 패널(120)과 연결될 수 있다.

비표시 영역(NA)은 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 영역(AA)을 둘러싸는 영역으로 정의될 수 있다. 다만, 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)으로부터 연장되는 영역으로 정의될 수도 있고, 표시 소자가 배치되지 않는 영역으로도 정의될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

한편, 표시 패널(120)은 상술한 바와 같이, 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)으로 정의될 수도 있으나, 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA)으로도 정의될 수 있다.

폴딩 영역(FA)은 표시 패널(120)이 폴딩 축을 기준으로 폴딩되는 영역으로, 표시 패널(120)이 폴딩된 경우 특정 곡률 반경으로 폴딩되는 영역으로 정의될 수 있다. 폴딩 영역(FA)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)의 일부를 포함한다. 폴딩 축은 표시 패널(120)의 중앙에 배치될 수 있으나, 폴딩 축의 위치는 다양하게 변경될 수 있으며 폴딩 축의 위치에 따라 폴딩 영역(FA) 또한 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

비폴딩 영역(NFA)은 표시 패널(120)이 평평한 상태를 유지하는 영역이다. 비폴딩 영역(NFA)은 표시 영역(AA)의 일부 및 비표시 영역(NA)의 일부를 포함한다. 비폴딩 영역(NFA)은 폴딩 영역(FA)의 양측으로 연장된 영역이다. 즉, 폴딩 영역(FA)을 사이에 두고 비폴딩 영역(NFA)이 정의될 수 있다. 또한, 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩된 상태일 때, 폴딩 영역(FA) 양측의 비폴딩 영역(NFA)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 폴딩된 상태일 때, 폴더블 표시 장치(100)는 폴더블 표시 장치(100)의 상면에서 비폴딩 영역(NFA)이 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 폴더블 표시 자??(100)의 하면에서 비폴딩 영역(NFA)이 서로 마주보도록 배치될 수도 있다. 반면, 폴더블 표시 장치(100)가 평탄하게 펼쳐진 상태일 때, 폴딩 영역(FA)과 폴딩 영역(FA) 양측의 비폴딩 영역(NFA)은 일 평면을 이룰 수 있다.

한편, 표시 패널(120)의 표시 영역(AA)에 복수의 서브 화소(SPX)가 배치된다. 복수의 서브 화소(SPX)는 유기 발광 소자(ED)가 배치된 발광 영역으로 독립적으로 한가지 색상의 광을 발광할 수 있는 영역이다. 복수의 서브 화소(SPX)는 하나의 화소를 구성할 수 있다. 이하에서는 도 3을 참조하여, 표시 패널(120)의 복수의 서브 화소(SPX)에 대해 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 표시 패널(120)은 기판(121), 박막 트랜지스터(TFT), 게이트 절연층(122), 패시베이션층(123), 평탄화층(124), 유기 발광 소자(ED) 및 봉지층(126)을 포함한다.

기판(121)은 표시 패널(120)에 포함된 구성요소들을 지지하기 위한 베이스 부재로, 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(121)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리이미드 등과 같은 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다.

기판(121) 상에 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GE), 액티브층(ACT), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 도 3에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 게이트 전극(GE)이 액티브층(ACT)의 하부에 배치되는 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터(TFT)인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

기판(121) 상에 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극(GE)이 배치된다. 게이트 전극(GE)은 도전성 물질, 예를 들어, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

게이트 전극(GE) 상에 게이트 절연층(122)이 배치된다. 게이트 절연층(122)은 게이트 전극(GE)과 액티브층(ACT)을 절연시키기 위한 층으로 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(122)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단일층이나 복층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

게이트 절연층(122) 상에 액티브층(ACT)이 배치된다. 액티브층(ACT)은 산화물 반도체, 유기물 반도체, 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘 등으로 이루어질 수 있다.

액티브층(ACT) 상에 서로 이격된 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 배치된다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 액티브층(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 도전성 물질, 예를 들어, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

박막 트랜지스터(TFT) 상에 패시베이션층(123)이 배치된다. 패시베이션층(123)은 박막 트랜지스터(TFT)를 보호하기 위한 절연층이다. 패시베이션층(123)은 게이트 절연층(122)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)의 단일층이나 복층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 패시베이션층(123)은 실시예에 따라 생략될 수도 있다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 기판(121)과 박막 트랜지스터(TFT) 사이에 버퍼층이 배치될 수도 있다. 버퍼층은 기판(121)을 통한 수분 또는 불순물의 침투를 방지할 수 있다. 다만, 버퍼층은 반드시 필요한 구성은 아니며, 기판(121)의 종류나 박막 트랜지스터(TFT)의 종류 등에 따라 선택적으로 배치될 수 있다.

평탄화층(124)은 기판(121)의 상부를 평탄화시킨다. 평탄화층(124)은 단층 또는 복층으로 구성될 수 있으며, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(124)은 아크릴(acryl)계 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 평탄화층(124)은 박막 트랜지스터(TFT)와 유기 발광 소자(ED)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함한다.

평탄화층(124) 상에 유기 발광 소자(ED)가 배치된다. 유기 발광 소자(ED)는 광을 발광하는 자발광 소자로, 각각의 서브 화소(SPX)에 배치된 박막 트랜지스터(TFT)에 의해 구동될 수 있다. 유기 발광 소자(ED)는 애노드(AN), 발광층(EM) 및 캐소드(CA)를 포함한다.

애노드(AN)는 평탄화층(124) 상에서 각각의 서브 화소(SPX) 별로 분리되어 배치된다. 애노드(AN)는 평탄화층(124) 및 패시베이션층(123)에 형성된 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결된다. 애노드(AN)는 발광층(EM)에 정공을 공급할 수 있는 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 주석 산화물(Tin Oxide; TO), 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide; IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Zinc Tin Oxide; ITZO) 등과 같은 투명 도전성 물질 및 은(Ag), 은 합금(Ag alloy)과 같은 반사성이 우수한 물질로 이루어지는 반사층으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 도 3에서는 애노드(AN)가 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 애노드(AN)는 박막 트랜지스터(TFT)의 타입에 따라 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(SE)과 전기적으로 연결될 수도 있다.

애노드(AN) 및 평탄화층(124) 상에 뱅크(125)가 배치된다. 뱅크(125)는 서로 인접한 서브 화소(SPX)를 구분하기 위한 절연층이다. 뱅크(125)는 애노드(AN)의 일부를 개구시키도록 배치될 수 있으며, 뱅크(125)는 애노드(AN)의 엣지를 덮도록 배치된 유기 절연 물질일 수 있다.

애노드(AN) 상에 발광층(EM)이 배치된다. 발광층(EM)은 하나의 발광층으로 구성될 수도 있고, 서로 다른 색의 광을 발광하는 복수의 발광층이 적층된 구조일 수 있다. 발광층(EM)은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 각각의 서브 화소(SPX)에 배치된 발광층(EM)은 서브 화소(SPX) 별로 분리되어 배치된 것으로 도시되었으나, 발광층(EM)의 전부 또는 일부는 복수의 서브 화소(SPX)에 걸쳐 하나의 층으로 형성될 수도 있다.

캐소드(CA)는 발광층(EM) 상에 배치된다. 캐소드(CA)는 발광층(EM)에 전자를 공급할 수 있는 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 캐소드(CA)는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TO) 계열의 투명 도전성 산화물 또는 마그네슘(Mg), 은-마그네슘(Ag:Mg), 이테르븀(Yb) 합금, 이테르븀 산화물(YbO) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 도 3을 참조하면, 각각의 서브 화소(SPX)에 배치된 캐소드(CA)는 서로 연결된 것으로 도시되었으나, 애노드(AN)와 같이 서브 화소(SPX) 별로 분리되어 배치될 수도 있다.

유기 발광 소자(ED) 상에 봉지층(126)이 배치된다. 봉지층(126)은 유기 발광 소자(ED)를 외부의 습기, 공기, 충격 등으로부터 보호하는 밀봉 부재이다. 봉지층(126)은 복수의 무기층과 복수의 유기층이 교대로 적층되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 무기층은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산화 질화물(SiOxNx), 알루미늄 산화물(AlOx) 등과 같은 무기물로 이루어질 수 있고, 유기층은 에폭시(Epoxy) 계열 또는 아크릴(Acryl) 계열의 폴리머가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

다시 도 1을 참조하면, 표시 패널(120) 하부에 백 플레이트(130)가 배치된다. 백 플레이트(130)는 표시 패널(120)의 하부에서 표시 패널(120)을 지지할 수 있고, 외부의 습기, 충격 및 열 등으로부터 표시 패널(120)을 보호할 수 있다. 표시 패널(120)의 기판(121)이 폴리이미드와 같은 플렉서블 물질로 이루어지는 경우, 표시 패널(120)의 기판(121)을 지지하기 위한 백 플레이트(130)가 기판(121) 하부에 배치될 수 있다.

백 플레이트(130) 하부에 제1 완충 부재(140)가 배치된다. 제1 완충 부재(140)는 외부의 충격으로부터 제1 완충 부재(140) 상의 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 형상이 변형되는 것을 최소화할 수 있다. 즉, 제1 완충 부재(140)는 외부의 충격에 대해 강성을 가져 외부의 충격에 따라 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 표면이 눌리거나, 찌그러져 파손되는 것을 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 폴더블 표시 장치(100)의 표면에 충격이 가해지는 경우, 표면은 충격을 가한 물체의 형상을 따라 표면의 일부분이 함몰될 수 있으나, 제1 완충 부재(140)는 폴더블 표시 장치(100)의 표면이 함몰되지 않도록 지지할 수 있다.

폴더블 표시 장치(100)의 형상이 변형되지 않도록 제1 완충 부재(140)는 100 ~ 500GPa의 모듈러스 값을 갖는 강성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)는 스테인리스 강(Stainless steel) 또는 인바(Invar) 등과 같은 금속 물질로 이루어 질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제1 완충 부재(140)는 폴더블 표시 장치(100)의 다른 구성들, 예를 들어 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)와 같은 형상 및 면적을 갖도록 이루어질 수 있고, 폴더블 표시 장치(100)의 일 면 중 어느 한 곳으로 가해지는 충격에 의한 폴더블 표시 장치(100)의 변형을 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)는 100 ~ 500GPa의 모듈러스 값을 갖는 금속 플레이트일 수 있고, 폴더블 표시 장치(100)에 가해지는 충격에 의한 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 형상이 변형되는 것을 저감할 수 있다.

한편, 제1 완충 부재(140)와 같이 높은 모듈러스의 강성 재료로 이루어지는 경우, 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩이 어려울 수 있다. 다만 모듈러스가 높은 재질이라도 일정 두께 이하가 되면 폴딩이 가능할 수 있다. 따라서, 제1 완충 부재(140)는 매우 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)는 10 ~ 50um의 두께를 가질 수 있다. 이에, 제1 완충 부재(140)는 폴딩이 가능하면서도, 폴더블 표시 장치(100)의 다른 구성들의 형상이 변형되지 않도록, 폴더블 표시 장치(100)를 지지하기에 충분한 강성을 가질 수 있다.

제1 완충 부재(140) 하부에 제2 완충 부재(150)가 배치된다. 제2 완충 부재(150)는 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)에 가해지는 외부의 충격력을 저감시킨다. 즉, 제2 완충 부재(150)는 쿠션과 같이 기능하도록 구성되어 외부의 충격을 흡수할 수 있고, 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)에 가해지는 충격력을 저감시킬 수 있다.

폴더블 표시 장치(100)의 충격력을 감소시키도록 제2 완충 부재(150)는 1 ~ 30MPa의 모듈러스 값을 갖는 연질 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 완충 부재(150)는 실리콘(Sillicon), 폴리 우레탄(Polyurethane)과 같은 고분자 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제2 완충 부재(150)는 외부의 충격력을 흡수하도록 다공성 재질로 이루어질 수 있고, 이러한 경우 실리콘 폼(Sillicon foam) 또는 폴리 우레탄 폼(Polyurethane foam) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제2 완충 부재(150)는 폴더블 표시 장치(100)의 커버 윈도우(110), 표시 패널(120), 백 플레이트(130) 및 제1 완충 부재(140)와 같은 형상 및 면적을 갖도록 이루어질 수 있고, 폴더블 표시 장치(100)의 일 면 중 어느 한 곳으로 가해지는 충격력을 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 완충 부재(150)는 1 ~ 30MPa의 모듈러스 값을 갖는 연질의 플레이트 또는 연질의 다공성 플레이트일 수 있고, 폴더블 표시 장치(100)의 최외측에서 폴더블 표시 장치(100)로 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.

한편, 제2 완충 부재(150)는 제1 완충 부재(140)보다 낮은 모듈러스 값을 가지므로, 제1 완충 부재(140)보다 두꺼운 두께를 가져도 폴딩이 가능할 수 있다. 이에, 제2 완충 부재(150)는 제1 완충 부재(140)보다 두꺼운 두께를 가지고, 낮은 모듈러스 값을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 완충 부재(150)는 50 ~ 500um의 두께를 가질 수 있다. 따라서, 제2 완충 부재(150)는 폴딩이 가능하면서도, 폴더블 표시 장치(100)에 가해지는 외부의 충격을 흡수하여 폴더블 표시 장치(100)의 파손을 최소화할 수 있다.

외부의 충격에 대한 폴더블 표시 장치(100)의 형상 변형을 저감시키기 위해, 제1 완충 부재(140)의 모듈러스 값은 제2 완충 부재(150)의 모듈러스 값보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)의 최소 모듈러스 값은 제2 완충 부재(150)의 최대 모듈러스 값보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)의 모듈러스 값은 제2 완충 부재(150)의 모듈러스 값의 3300배 이상 500000배 이하일 수 있다.

또한, 폴더블 표시 장치(100)의 최외측, 즉, 최하측에 쿠션과 같이 기능하는 제2 완충 부재(150)를 배치함에 따라, 폴더블 표시 장치(100)에 가해지는 충격력을 감소시킬 수 있다. 만약, 백 플레이트(130) 하부에 제2 완충 부재(150)를 배치하고, 제2 완충 부재(150) 하부에 제1 완충 부재(140)를 배치하는 경우, 백 플레이트(130) 하부의 제2 완충 부재(150)는 연질 재료로 이루어지기 때문에 폴더블 표시 장치(100)의 표면, 즉, 커버 윈도우(110)에 가해지는 외부의 충격에 대해 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 형상이 변형되지 않도록 지지하기 어려울 수 있다. 이에, 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130) 하부에 제1 완충 부재(140)를 먼저 배치하여 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 형상 변형을 최소화할 수 있다.

제1 완충 부재(140)는 강성 재료로 이루어지고, 제2 완충 부재(150)는 연질 재료로 이루어지기 때문에, 제1 완충 부재(140)의 두께는 제2 완충 부재(150)의 두께보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)의 최대 두께는 제2 완충 부재(150)의 최소 두께와 동일할 수 있다. 예를 들어, 제2 완충 부재(150)의 두께는 제1 완충 부재(140)의 두께의 10배 이상일 수 있다. 예를 들어, 제2 완충 부재(150)의 두께는 제1 완충 부재(140)의 두께의 10배 이상 22배 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150)의 두께의 합은 600um 이하이면서도, 제2 완충 부재(150)의 두께는 제1 완충 부재(140)의 두께의 10배일 수 있다. 다만, 제1 완충 부재(140)와 비교하여 제2 완충 부재(150)의 두께가 과도하게 두꺼워지는 경우, 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩이 어려울 수도 있으므로, 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩을 고려하여 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께를 변경할 수 있다. 또한, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께는 폴더블 표시 장치(100)의 다른 구성들인 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 두께 등을 고려하여 달라질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

다음으로, 도 4를 참조하면, 폴더블 표시 장치(100)의 각각의 구성들 사이에 접착층(160)이 배치되어, 각각의 구성을 다른 구성과 접착시킨다. 구체적으로, 커버 윈도우(110)와 표시 패널(120) 사이, 표시 패널(120)과 백 플레이트(130) 사이, 백 플레이트(130)와 제1 완충 부재(140) 사이, 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150) 사이에 각각 접착층(160)이 배치된다.

접착층(160)은 접착성을 갖는 물질로 이루어지고, 열 경화형 또는 자연 경화형의 접착제일 수 있다. 예를 들어, 접착층(160)은 OCA(Optical Clear Adhesive), PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 표시 패널(120)의 상부에 투광성 필름이 더 배치될 수 있다. 투광성 필름은 표시 패널(120)의 전면을 보호하거나, 표시 패널(120)로 입사하는 외부 광을 반사를 최소화하는 등의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 투광성 필름은 PET(polyethyleneterephthalate) 필름, 반사 방지 필름, 편광 필름 및 투과도 제어 필름(transmittance controllable film) 중 적어도 하나의 필름일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율에 대해 보다 상세히 설명하기 위해 [표 1]을 참조한다.

	제1 완충 부재(140)의 두께와 제2 완충 부재(150)의 두께 비율	비교예 1 대비 금속공(22g steel ball)의 충격 높이 비율 (%)	폴딩 횟수
비교예 1	미적용	100	200K 이상
비교예 2	1:0	100	200K 이상
비교예 3	0:1	100	200K 이상
비교예 4	1:20	400	NG
비교예 5	1.6:10	300	NG
실시예 1	1:10	200	200K 이상
실시예 2	1:15	300	200K 이상
실시예 3	0.7:10	200	200K 이상
실시예 4	0.7:15	200	200K 이상

표 1은 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150)의 두께 비율을 다르게 하였을 때, 비교예 및 실시예들에 따른 충격 높이 비율과 폴딩 횟수를 나타낸 표이다.

먼저, 비교예 1은 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 구조에서 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)가 배치되지 않은 구조의 폴더블 표시 장치이고, 비교예 2는 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 구조에서 제1 완충 부재(140)만이 배치된 구조의 폴더블 표시 장치이고, 비교예 3은 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 구조에서 제2 완충 부재(150)만이 배치된 구조의 폴더블 표시 장치이다. 비교예 4는 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150) 둘 다 배치되어 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 구조와 동일하나, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 1:20인 폴더블 표시 장치이다. 비교예 5는 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150) 둘 다 배치되어 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 구조와 동일하나, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 1.6:10인 폴더블 표시 장치이다.

실시예 1 내지 실시예 4의 폴더블 표시 장치는 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)와 동일한 구조를 갖고, 실시예 1 내지 실시예 4 각각은 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 상이하다. 구체적으로, 실시예 1은 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 1:10인 폴더블 표시 장치이고, 실시예 2는 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 1:15인 폴더블 표시 장치이다. 실시예 3은 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 0.7:10인 폴더블 표시 장치이고, 실시예 4는 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 0.7:15인 폴더블 표시 장치이다.

비교예 1 대비 금속공의 충격 높이 비율은, 비교예 1의 충격 높이 대비 나머지 비교예 및 실시예들의 충격 높이를 % 비율로 환산한 것이다. 먼저, 비교예 1의 폴더블 표시 장치를 향해 22g의 금속공을 낙하시켰을 때, 비교예 1의 폴더블 표시 장치의 파손이 발생하지 않는 최대 높이를 X라고 가정할 수 있다. 이때, 비교예 1 대비 충격 높이 비율이 400%인 비교예 4의 경우, 비교예 4의 폴더블 표시 장치를 향해 22g의 금속공을 낙하시켰을 때, 비교예 4의 폴더블 표시 장치의 파손이 발생하지 않는 최대 높이가 4X, 즉 비교예 1의 최대 높이 X의 4배 높이인 것을 의미하는 것이다. 이에, 비교예 1 대비 금속공의 충격 높이 비율의 값이 높을수록, 외부의 충격에 대한 내충격성을 가짐을 의미한다.

폴딩 횟수는 폴더블 표시 장치(100)로 구현되기 위해 필요한 기준 폴딩 횟수이다. 예를 들어, 폴더블 표시 장치(100)를 특정 횟수를 기준으로 폴딩을 반복하였을 때, 특정 횟수에 도달하기 전 폴더블 표시 장치(100)가 파손되거나, 폴딩이 되지 않는 경우, 폴더블 표시 장치(100)로 기능하기 어려울 수 있다.

비교예 2 및 비교예 3을 비교예 1과 비교하면, 충격 높이 비율이 100%로 비교예 1의 폴더블 표시 장치에 제1 완충 부재(140) 또는 제2 완충 부재(150)가 더 배치됨에도 불구하고 내충격성 개선 효과는 나타나지 않았다. 이에, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150) 둘 다 배치되어야 내충격성 향상 효과가 발생할 수 있다.

구체적으로, 제1 완충 부재(140)는 외부 충격에 대한 폴더블 표시 장치(100)의 형상 변형을 최소화하고, 제2 완충 부재(150)는 외부의 충격을 흡수하여 충격력을 감소시킬 수 있다. 즉, 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150) 각각의 기능이 상이하고, 제1 완충 부재(140)는 제2 완충 부재(150)의 상부에 배치되어, 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 변형을 최소화하고, 제2 완충 부재(150)는 제1 완충 부재(140)의 하부이자 폴더블 표시 장치(100)의 최외측에 배치되어 외부의 충격을 흡수할 수 있다. 이에, 제1 완충 부재(140)만이 배치되는 비교예 2의 경우, 외부의 충격에 대한 폴더블 표시 장치의 형상 변형은 완화될지라도, 외부의 충격을 흡수하는 쿠션 기능의 제2 완충 부재(150)가 배치되지 않기 때문에, 폴더블 표시 장치의 파손이 쉽게 발생할 수 있다. 또한, 제2 완충 부재(150)만이 배치되는 비교예 3의 경우, 외부의 충격을 흡수하여 충격력을 감소시킬 수 있지만, 연질 재료로 이루어진 제2 완충 부재(150)는 외부의 충격에 대해 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 형상이 변형되지 않도록 지지하기 어려우므로, 외부의 충격에 대한 폴더블 표시 장치의 형상 변형이 쉽게 발생할 수 있다.

아울러, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150) 둘 다 배치된 비교예 4, 비교예 5, 실시예 1 내지 실시예 4의 경우, 비교예 1에 대한 충격 높이 비율이 200% 내지 400%로 내충격성이 향상되었다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150) 둘 다를 표시 패널(120)의 하부에 배치하여, 폴더블 표시 장치(100)의 형상 변형 및 파손을 최소화할 수 있다.

한편, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께는 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩을 고려하여 설계될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 완충 부재(150)의 두께는 제1 완충 부재(140)의 두께는 10배 이상일 수 있다. 다만, 제2 완충 부재(150)의 두께가 과도하게 두꺼워지는 경우, 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩이 어려울 수도 있다.

이와 관련하여, 표 1의 비교예 4를 참조하면, 비교예 4의 충격 높이 비율은 400%로 내충격성은 향상되었지만, 폴더블 표시 장치로 구현되기 위한 폴딩 횟수를 만족하지 못한다. 또한, 비교예 5도 비교예 4와 마찬가지로, 내충격성은 300%로 향상되었지만, 폴딩 횟수를 만족하지 못한다. 비교예 4의 경우, 제1 완충 부재(140)와 비교하여 제2 완충 부재(150)의 두께가 과도하게 두꺼운 경우이고, 비교예 5의 경우, 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150)의 두께가 얇은 경우, 즉, 제1 완충 부재(140)가 차지하는 두께가 폴더블 표시 장치의 전체 두께에서 비교적 많은 부분을 차지하는 경우일 수 있다.

반면, 표 1의 실시예 1 내지 실시예 4를 참조하면, 제2 완충 부재(150)의 두께는 제1 완충 부재(140)의 두께의 최소 10배에서 최대 약 21배일 수 있다. 구체적으로, 제1 완충 부재(140)의 두께와 제2 완충 부재(150)의 두께 비율은 실시예 1에서 1:10이고, 실시예 2는 1:15, 실시예 3은 0.7:10, 실시예 4는 0.7:15의 두께 비율을 갖는다. 따라서, 실시예 1 내지 실시예 4의 폴더블 표시 장치는 제2 완충 부재(150)의 두께가 제1 완충 부재(140)의 두께의 약 10배 이상일 수 있다.

특히, 제2 완충 부재(150)의 두께가 제1 완충 부재(140)의 두께의 약 21배 정도인 실시예 4의 경우, 제2 완충 부재(150)의 두께가 제1 완충 부재(140)의 두께의 20배인 비교예 4와 유사한 두께 비율을 갖는다. 다만, 실시예 4의 경우, 두께 비율은 높지만, 제1 완충 부재(140)의 두께와 제2 완충 부재(150)의 두께가 비교예 4의 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 두께보다 상대적으로 작기 때문에 폴딩 횟수를 만족할 수 있다.

이에, 제1 완충 부재(140)의 두께와 비교하여 제2 완충 부재(150)의 두께 비율이 일정 범위를 만족하면서도, 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)의 전체 두께가 일정 수준 이하여야, 폴더블 표시 장치(100)의 내충격성을 향상시키면서도 폴딩을 방해하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 완충 부재(150)의 두께가 제1 완충 부재(140)의 두께의 10배이고, 제1 완충 부재(140)와 제2 완충 부재(150)의 두께의 합이 600um 이하일 수 있다.

이하에서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 실시예 및 비교예에 따른 외부 충격 저감 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5a 내지 도 5b는 비교예 및 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 단면도이다. 도 5a는 비교예에 따른 폴더블 표시 장치의 단면도이다. 도 5b는 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 단면도이다. 구체적으로, 그리고 도 5a 및 도 5b는 22g의 무게를 가진 금속 공을 동일한 높이에서 폴더블 표시 장치를 향해 낙하시켰을 때, 비교예 및 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 단면도이다. 이때, 5a에 도시된 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)는 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 적층 구조에서 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)가 제거된 구조이고, 도 5b에 도시된 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 도 4에 도시된 폴더블 표시 장치(100)의 적층 구조이다.

먼저, 도 5a를 참조하면, 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)는 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)로 이루어진다.

이때, 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)의 상부에서 22g의 금속 공(SB)을 낙하시킨 경우, 금속 공(SB)에 의해 폴더블 표시 장치(200)의 형상이 변형될 수 있다. 구체적으로, 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)는 금속 공(SB)의 형상 그대로 일부분이 함몰된 형상으로 변형될 수 있다. 이에, 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)는 형상이 변형되고, 금속 공(SB)으로부터의 충격에 의해 폴더블 표시 장치(200)의 구성들이 파손될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(120)의 봉지층(126)이 파손되는 경우, 표시 패널(120)의 유기 발광 소자 등으로 공기나 수분 등이 침투하여 표시 패널(120)의 열화 등이 발생할 수 있다.

다음으로 도 5b를 참조하면, 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)와 비교하여 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 하부에 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)가 더 배치된다.

그리고 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 상부에서 22g의 금속 공(SB)을 낙하시킨 경우, 금속 공(SB)으로부터 충격이 폴더블 표시 장치(100)에 가해져 폴더블 표시 장치(100)의 형상이 다소 변형될 수 있다. 다만, 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)와 비교하여 제1 완충 부재(140)가 금속 공(SB)으로부터의 충격으로 인한 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 변형 정도를 저감시키고, 제2 완충 부재(150)가 금속 공(SB)으로부터의 충격을 일부 흡수할 수 있다. 이에, 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 비교예에 따른 폴더블 표시 장치(200)와 비교하여 금속 공(SB)에 의한 형상 변형 정도가 낮고, 폴더블 표시 장치(100)의 파손 또한 최소화될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 하부에 제1 완충 부재(140) 및 제2 완충 부재(150)를 배치하여 외부로부터의 충격에 따른 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)의 파손을 최소화할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 폴딩이 가능한 폴더블 표시 장치(100)로, 폴더블 표시 장치(100)의 각 구성들은 폴딩되기 위해 매우 얇은 두께로 이루어질 수 있다. 다만, 폴더블 표시 장치(100)의 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)는 매우 얇기 때문에 외부의 충격에 취약할 수 밖에 없다. 예를 들어, 외부의 충격으로 인해 폴더블 표시 장치(100)의 일 부분이 함몰되는 등 형상이 변형되거나, 충격으로 인해 파손될 수 있다. 이때, 제1 완충 부재(140)는 강성을 갖는 재료로 이루어져 외부의 충격에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 형상이 변형되는 것을 최소화할 수 있다. 특히, 제1 완충 부재(140)는 모듈러스는 높지만 두께가 얇기 때문에 폴딩을 방해하지 않으면서도 형상 변형을 최소화하도록 커버 윈도우(110), 표시 패널(120) 및 백 플레이트(130)를 지지할 수 있다. 다음으로, 제2 완충 부재(150)는 외부의 충격을 흡수할 수 있는 연질 재료로 이루어지고, 제1 완충 부재(140)의 하부이자 폴더블 표시 장치(100)의 최외측에 배치되어, 폴더블 표시 장치(100)에 가해진 충격력을 감소시킬 수 있다. 즉, 제2 완충 부재(150)는 쿠션과 같이 외부의 충격을 흡수할 수 있고, 폴더블 표시 장치(100)의 파손을 최소화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 제1 완충 부재(140)를 배치하여 폴더블 표시 장치(100)의 형상 변형을 최소화하고, 제2 완충 부재(150)를 배치하여 충격력을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 폴더블 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 평탄하게 펼쳐진 상태와 일 면이 서로 마주하도록 폴딩된 상태 간의 전환이 가능한 표시 패널, 표시 패널 하부에서 표시 패널을 지지하는 백 플레이트, 백 플레이트의 하부에서 표시 패널의 전면 및 백 플레이트의 전면을 지지하는 제1 완충 부재 및 제1 완충 부재 하부에서 표시 패널의 전면, 백 플레이트의 전면 및 제1 완충 부재의 전면을 지지하는 제2 완충 부재를 포함하고, 제2 완충 부재의 모듈러스 값은 제1 완충 부재의 모듈러스 값보다 작다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재의 두께는 제2 완충 부재의 두께보다 작을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재의 최대 두께는 제2 완충 부재의 최소 두께와 동일할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 완충 부재의 두께는 제1 완충 부재의 두께의 10배 이상 22배 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재의 두께 및 제2 완충 부재의 두께의 합은 600um 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 10 ~ 50um의 두께를 가지고, 제2 완충 부재는 50 ~ 500um의 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재의 최소 모듈러스 값은 제2 완충 부재의 최대 모듈러스 값보다 클 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재의 모듈러스 값은 제2 완충 부재의 모듈러스 값의 3300배 이상 500000배 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 100 ~ 500GPa의 모듈러스 값을 갖고, 제2 완충 부재는 1 ~ 30MPa의 모듈러스 값을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 금속 물질로 이루어지고, 제2 완충 부재는 고분자 물질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 스테인리스 강(Stainless steel) 또는 인바(Invar) 중 어느 하나로 이루어지고, 제2 완충 부재는 실리콘(Sillicon), 폴리 우레탄(Polyurethane), 실리콘 폼(Sillicon foam) 또는 폴리 우레탄 폼(Polyurethane foam) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 패널의 상부에 배치된 커버 윈도우를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 커버 윈도우와 표시 패널 사이, 표시 패널과 백 플레이트 사이, 백 플레이트와 제1 완충 부재 사이 및 제1 완충 부재와 제2 완충 부재 사이에 각각 배치된 접착층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 폴딩 축을 기준으로 폴딩되는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치된 커버 윈도우, 표시 패널 하부에 배치된 백 플레이트, 백 플레이트의 하부에 배치되고, 외부 충격에 대해 표시 패널, 커버 윈도우 및 백 플레이트의 형상 변형을 최소화하도록 구성된 제1 완충 부재 및 제1 완충 부재의 하부에 배치되고, 외부로부터 표시 패널, 커버 윈도우 및 백 플레이트에 가해지는 충격을 흡수하도록 구성된 제2 완충 부재를 포함하고, 제2 완충 부재의 두께는 제1 완충 부재의 두께의 10배 이상이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 모듈러스 값이 100 ~ 500GPa인 재질로 이루어지고, 제2 완충 부재는 모듈러스 값이 1 ~ 30MPa인 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 두께가 10 ~50um인 금속 물질로 이루어지고, 제2 완충 부재는 두께가 50 ~ 500um인 고분자 물질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 완충 부재는 외부의 충격을 흡수하도록 연질의 플레이트 또는 연질의 다공성 플레이트 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 완충 부재는 금속 플레이트로 이루어질 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 폴더블 표시 장치
110: 커버 윈도우
120: 표시 패널
121: 기판
122: 게이트 절연층
123: 패시베이션층
124: 평탄화층
125: 뱅크
126: 봉지층
130: 백 플레이트
140: 제1 완충 부재
150: 제2 완충 부재
160: 접착층
AA: 표시 영역
NA: 비표시 영역
FA: 폴딩 영역
NFA: 비폴딩 영역
SPX: 서브 화소
TFT: 박막 트랜지스터
GE: 게이트 전극
ACT: 액티브층
SE: 소스 전극
DE: 드레인 전극
ED: 유기 발광 소자
AN: 애노드
EM: 발광층
CA: 캐소드
SB: 금속 공

Claims (18)

1. 평탄하게 펼쳐진 상태와 일 면이 서로 마주하도록 폴딩된 상태 간의 전환이 가능한 표시 패널;
   상기 표시 패널 하부에서 상기 표시 패널을 지지하는 백 플레이트;
   상기 백 플레이트의 하부에서 상기 표시 패널의 전면 및 상기 백 플레이트의 전면을 지지하는 제1 완충 부재; 및
   상기 제1 완충 부재 하부에서 상기 표시 패널의 전면, 상기 백 플레이트의 전면 및 상기 제1 완충 부재의 전면을 지지하는 제2 완충 부재를 포함하고,
   상기 제2 완충 부재의 모듈러스 값은 상기 제1 완충 부재의 모듈러스 값보다 작고,
   상기 제2 완충 부재의 두께는 상기 제1 완충 부재의 두께의 10배 이상 22배 이하인 동시에 상기 제1 완충 부재의 두께 및 상기 제2 완충 부재의 두께의 합은 600um 이하인, 폴더블 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 완충 부재의 두께는 상기 제2 완충 부재의 두께보다 작은, 폴더블 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 완충 부재의 최대 두께는 상기 제2 완충 부재의 최소 두께와 동일한, 폴더블 표시 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 완충 부재는 10 ~ 50um의 두께를 가지고, 상기 제2 완충 부재는 50 ~ 500um의 두께를 갖는, 폴더블 표시 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 완충 부재의 최소 모듈러스 값은 상기 제2 완충 부재의 최대 모듈러스 값보다 큰, 폴더블 표시 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 완충 부재의 모듈러스 값은 상기 제2 완충 부재의 모듈러스 값의 3300배 이상 500000배 이하인, 폴더블 표시 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1 완충 부재는 100 ~ 500GPa의 모듈러스 값을 갖고, 상기 제2 완충 부재는 1 ~ 30MPa의 모듈러스 값을 갖는, 폴더블 표시 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 완충 부재는 금속 물질로 이루어지고,
    상기 제2 완충 부재는 고분자 물질로 이루어진, 폴더블 표시 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 완충 부재는 스테인리스 강(Stainless steel) 또는 인바(Invar) 중 어느 하나로 이루어지고,
    상기 제2 완충 부재는 실리콘(Sillicon), 폴리 우레탄(Polyurethane), 실리콘 폼(Sillicon foam) 또는 폴리 우레탄 폼(Polyurethane foam) 중 어느 하나로 이루어진, 폴더블 표시 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상부에 배치된 커버 윈도우를 더 포함하는, 폴더블 표시 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 커버 윈도우와 상기 표시 패널 사이, 상기 표시 패널과 상기 백 플레이트 사이, 상기 백 플레이트와 상기 제1 완충 부재 사이 및 상기 제1 완충 부재와 상기 제2 완충 부재 사이에 각각 배치된 접착층을 더 포함하는, 폴더블 표시 장치.
14. 폴딩 축을 기준으로 폴딩되는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치된 커버 윈도우;
    상기 표시 패널 하부에 배치된 백 플레이트;
    상기 백 플레이트의 하부에 배치되고, 외부 충격에 대해 상기 표시 패널, 상기 커버 윈도우 및 상기 백 플레이트의 형상 변형을 최소화하도록 구성된 제1 완충 부재; 및
    상기 제1 완충 부재의 하부에 배치되고, 외부로부터 상기 표시 패널, 상기 커버 윈도우 및 상기 백 플레이트에 가해지는 충격을 흡수하도록 구성된 제2 완충 부재를 포함하고,
    상기 제2 완충 부재의 두께는 상기 제1 완충 부재의 두께의 10배 이상 22배 이하인 동시에 상기 제1 완충 부재의 두께 및 상기 제2 완충 부재의 두께의 합은 600um 이하인, 폴더블 표시 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 완충 부재는 모듈러스 값이 100 ~ 500GPa인 재질로 이루어지고,
    상기 제2 완충 부재는 모듈러스 값이 1 ~ 30MPa인 재질로 이루어진, 폴더블 표시 장치.
16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 완충 부재는 두께가 10 ~50um인 금속 물질로 이루어지고,
    상기 제2 완충 부재는 두께가 50 ~ 500um인 고분자 물질로 이루어진, 폴더블 표시 장치.
17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 완충 부재는 외부의 충격을 흡수하도록 연질의 플레이트 또는 연질의 다공성 플레이트 중 어느 하나로 이루어진, 폴더블 표시 장치.
18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 완충 부재는 금속 플레이트로 이루어진, 폴더블 표시 장치.

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