KR20090121711A - 디스플레이 장치와 그 제조 방법 - Google Patents

디스플레이 장치와 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

고현실감 디스플레이 장치와 그 제조 방법에 관해 개시된다.
디스플레이 장치는 기판과 기판에 형성되는 화상표시구조를 포함하며, 기판은 물리적으로 분할된 다수의 제 1 기판 요소와 다수의 제 1 기판 요소들을 하나로 결합하는 가요성 제 2 기판 요소를 포함한다.
디스플레이 장치의 제조방법은: 상호 고정된 제 1 기판 요소와 제 2 기판 요소를 가지는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판의 제 2 기판 요소의 상면에 화상표시 구조를 형성하는 단계; 상기 제 2 기판 요소에 고정된 제 1 기판 요소를 절단하여 상기 제 2 기판 요소에 지지되는 다수 분할된 제 1 기판 요소를 형성하는 단계;를 포함한다.
Seamless, foldable, FOV, 디스플레이, 고현실감

Description

디스플레이 장치와 그 제조 방법{Display device and fabrication methode thereof}
본 발명은 디스플레이 장치와 그 제조 방법에 관한 것으로 현실감(reality)과 몰입감(immersiveness)을 증대시킬 수 있는 디스플레이 장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
대형 디스플레이의 특징 중의 하나는 높은 FOV(Field of View)의 증대로 시청자의 몰입감을 증대할 수 있다는 점이다. FOV를 키우면 키울 수록 시청자는 디스플레이 화면으로 부터 영상에 더욱 깊이 몰입할 수 있게 된다.
FOV를 증가시키는 전통인 방법은 화면을 보다 대형화하는 것이다. 화면의 대형화하는데 한계가 있으므로 한정된 크기의 화면으로 부터 보다 큰 FOV를 구현할 수 있는 것이 화면이 둥그렇게 구부러진 커브드 디스플레이(curved display)이다. 커브드 디스플레이(curved display)은 50~60인치 정도의 디스플레이로 부터 30~35도 정도의 FOV를 구현하고 있다. 그러나, 현실과 화면을 구분하지 못할 정도의 현실감과 몰입감을 부여하기 위해서는 65도 정도의 FOV가 요구된다. 한참 개발단계에 있는 105인치 정도의 초대형 디스플레이로 부터도 54 도 정도의 FOV를 얻는데 불과 한다.
보다 65도 이상의 큰 FOV를 구현하는 디스플레이는 여러개의 디스플레이를 하나로 결합하는 타일드 디스플레이(tiled display)가 있다. 일례로 영국의 Screen Technology 사에서 17인치의 LCD(Liquid Crystal Display)를 다수 접합하여 200인치 이상의 초대형 디스플레이가 소개된 바가 있는데, 이것은 90도에 이르는 FOV를 실현하였다. 이것은 개별적으로 제조된 여러 개의 단위 패널을 하나로 이어 붙인(seaming)것인데, 이는 단위 패널을 이어 붙이는 공정 상의 어려움과 단위 패널 간의 이어 붙인 부분(seam)에서의 화질 저하가 우려된다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 단일의 패널 구조를 가지는 높은 FOV의 디스플레이 장치 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 일정 범위 내에서 FOV의 가변이 가능한 디스플레이 장치 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 제작이 용이하고 화질이 우수한 높은 FOV의 디스플레이 장치 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명의 한 유형에 따르면,
제1면과 제2면을 가지는 가요성 베이스와, 가요성 베이스의 제1면에 접착되는 것으로 다수의 베이스 멤버를 구비하는 경질 베이스;와 그리고
상기 가요성 베이스의 제2면에 형성되는 화상표시구조;를 구비하는 디스플레이 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 유형에 따르면,
제1면과 제2면을 가지는 가요성 베이스를 준비하는 단계;
상기 제1면에 경질 베이스를 접착하는 단계;
상기 가요성 베이스의 제2면에 화상표시구조를 형성하는 단계; 그리고
상기 경질 베이스를 다수의 베이스 멤버로 분리하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 상기 화상표시구조는 액정을 매질로 이용하는 비자발광성 디스플레이 구조 또는 유기발광물질을 이용하는 자발광 디스플레이 구조를 가질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 가요성 베이스(10)와 이에 접착되는 다수 베이스 멤버(30a)를 구비하는 경질 베이스(30)를 구비한다. 상기 가요성 베이스(10)의 제1면(10a)에 다수의 베이스 멤버(30a)가 나란하게 고정되고, 제2면(10b)에 화상표시구조(20)가 형성된다.
상기 가요성 베이스(10)은 화상표시구조(20)를 지지하는 것이며, 상기 경질 베이스(30)는 가요성 베이스(10)에 밀집되게 고정되는 다수의 조각(30a)을 구비하는 것으로 가요성 베이스(10)와 이 위에 형성되는 화상표시구조(20)를 유연하게 지지한다.
상기 가요성 베이스(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 화상표시구조(20) 방향으로 굽혀짐(bent or curved)으로써 화상표시구조(20)가 둥그렇게 변형될 수 있고, 다시 평면의 형태로 복원될 수 있다. 이는 사용자의 선택적으로 화상표시구조(20)를 시청자 방향으로 굽어지게 함으로써 FOV의 증가에 의해 현실감 및 몰입감을 증대시키기 위한 것이다. 한편, FOV의 증가가 필요없는 경우 도 1에 도시된 바와 같 이 화상표시구조(20)를 평탄하게 복원시킬 수 도 있다. 이러한 화상 표시수조(20)의 변형은 경질 베이스(30)에 의해 지지된다.
상기 경질 베이스(30)의 다수의 베이스 멤버(30a)를 포함하며, 베이스 멤버(30a)들은 하나의 경질 판재를 커팅하여 얻은 것들이다. 각 베이스 멤버(30a)의 폭은 도 1에 도시된 바와 같이 화상표시구조(20)의 3개의 적색(Red, R, 녹색(Green, G), 청색(Blue, B) 화소(20R, 20G, 20B)를 포괄하는 폭을 가진다. 도면에서 20R은 적색 화소영역, 20G는 녹색 화소영역 그리고 20B는 청색 화소영역을 나타낸다. 본 발명의 다른 실시에에 따르면, 상기 베이스 멤버(30a)의 폭은 설계 조건에 따라 변화될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 3개의 단위 화소에 대응하게 베이스 멤버(30a)의 폭을 결정할 수 있고, 다른 실시예에 따르면 전체 화면을 3분할 하는 정도의 크기를 가지게 할 수 도 있고, 또 다른 실시예에 따르면, 수십~수백개의 영역을 분할하는 크기를 가지게 할 수 있다. 이는 전적으로 디스플레이 장치의 설계에 따른다. 도 1에서는 화상표시구조(20)로서 OLED 디스플레이가 상징적으로 나타내었고, 각 부분에 대한 설명은 생략된다.
상기 화상표시구조(20)는 상기 가요성 베이스(10)에 형성되는 일반적인 디스플레이 구조, 예를 들어 OLED(Organic Light Emitting Diode, OLED) 디스플레이, 액정(Liquid crystal) 디스플레이(LCD) 등이 될 수 있다. 또한 반사형 디스플레이로서 EPD(Electro-phorectic display), ECD(Electro-chromic display)도 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 화상 표시구조(20)의 위에서 언급된 구체적인 디스플레이 구조의 하나를 가질 수 도 있으나,이들 중에 선택된 복합적인 구조, 예를 들어 LC 디스플레이와 OLED 디스플레이가 하나의 구조에 집적된 복합형 디스플레이 또는 OLED 디스플레이와 상기 반사형 디스플레이가 하나로 집적된 복합형 디스플레이의 구조를 가질 수 도 있다.
OLED 디스플레이는 일반적인 유기발광층과 그 양측의 캐소드와 애노드가 마련되는 다양한 형태의 공지 다이오드 구조를 가질 수 있다. OLED 디스플레이가 칼라형인 경우 다이오드 구조의 R, G, B 화소를 구비하며, 각 화소에는 드라이빙 트랜지스터와 스위칭 트랜지스터를 포함하는 공지의 구동회로가 마련될 수 있다.
LC 디스플레이는 액정층을 중심으로 그 양측에 전극이 마련되는 일반적인 구조를 가질 수 있으며, 액티브매트릭스 구조의 LC 디스플레이는 구동 트랜지스터를 포함하며, 칼라 LC 디스플레이는 R, G, B 화소 마다 해당 색상의 칼라 필터가 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 다양한 형태의 화상 표현 구조를 가지는 화상표시구조를 가질 수 있으며, 특정한 화상표시구조에 의해 본 발명의 기술적 범위가 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명에 적용되는 것으로 가용성 베이스(10) 상에 형성되는 화상표시구조는 OLED 디스플레이, LC 디스플레이 등을 포함하며, 이 이외에도 전술한 바와 같은 형태의 변형이 가능한 구조로의 설계가 가능한 어떠한 방식의 디스플레이 구조도 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 화상표시구조(20)는 하나의 가요성 베이스(10)에 형성된다. 따라서 화상표시구조는 전기적, 물리적으로 일체화된 것으로 일련의 연속된 단일 공정에 의해 형성된다. 이러한 화상표시구조(20)의 크기의 가요성 베 이스(10)의 크기에 제한되며, 수 인치에서 초대형 수 백인치까지의 크기를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 실제크기가 125인치인 디스플레이로부터 150인치급의 FOV를 실현할 수 있다. 그리고, 150인치의 디스플레이로부터는 200인치급의 FOV를 구현할 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 사용방법을 보이는 도면이다. 가상선으로 표시된 것은 화상표시구조가 평면 상태를 유지하는 것을 보이며, 실선으로 표시된 것으로 시청자를 에워싸는 형태로 화상표시구조가 구부러진 상태를 보인다. 평면 상태에서의 FOV가 θ1일때 구부러진 상태에서 FOV는 θ2이다. 사용자는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 이용함에 있어서, 가요성 베이스(20)에 지지되는 화상표시구조(20)를 적절히 변형시킴으로써 FOV를 등대시키고 따라서 실제 크기에 비해 확대된 크기의 디스플레이를 즐길 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 전술한 바와 같이 하나의 가요성 베이스(20)에 단일 공정에 의한 화상표시구조(20)가 형성되며, 따라서 가요성 베이스(20)를 충분히 크게 함으로써 종래와 같이 복수의 디스플레이에 의한 이음(seam)부분이 없는 200 인치급 FOV의 초대형 디스플레이의 구현이 가능하다. 200인치급에서 조차 이음이 없는 화면의 실현은 깊은 현실감과 몰입감을 가져다 줄 것이다. 상기와 같이 이음이 없는 화상표시구조를 가지는 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 별도의 기계적 장치에 의해 지지될 수 있다. 기계적 장치는 디스플레이 장치의 굽힙정도를 조정하고 그리고 조정된 상태를 유지해주면서 전체 구조물을 보호한다.
이하, 본발명에 따른 디스플레이 장치의 제조방법의 일 실시예를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 경질 베이스(30) 위에 가요성 베이스(10)를 고정한 다. 이때에 가요성 베이스(10)와 경질 베이스(30) 사이에는 접착층(40)이 개재된다. 상기 경질 베이스(30)는 예를 들어 유리 기판이며, 가요성 베이스(10)는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다. 상기의 접착층(40, 또는 접착제)는 일반적인 가요성 디스플레이(Flexible display)의 제조에 사용되는 접착제와는 다른 특성을 가질 수 있다. 종래의 가요성 디스플레이에 접착제는 접착력이 우수하여 디스플레이 제작 공정 중에 제조공정에서만 사용되는 유리와 디스플레이의 지지체인 가요성 기판이 분리되는 것을 방지해야 할 뿐만 아니라, 디스플레이 제작 공정 이후에는 잘 분리되는 특성을 가져야 하여 요구특성이 까다롭다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 적용되는 접착층(40)은 디스플레이 제조 완료 후에도 디스플레이 장치의 한 구성요소로서 여전히 존재한다. 따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 사용되는 접착층은 우수하고 안정된 접착특성만을 요구한다.
도 5에 도시된 바와 같이 공지의 방법에 의해 상기 가요성 베이스(10) 상에 화상표시구조(20)를 형성한다. 화상표시구조(20)의 제조는 화상표시구조 각각의 고유방법에 의해 진행된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 화상표시구조(20)는 OLED 디스플레이 또는 LC 디스플레이를 포함할 수 있다. 각각의 제조는 일련의 연속된 공정을 포함한다. OLED 디스플레이는 캐소드, 애노드, 유기발광층, 전자수송층, 정공수송층등을 포함할 수 있다. LC 디스플레이는 화소별로 칼라필터, LC 화소, 구동회로 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 열에 약한 플라스틱 등에 의한 가요성 베이스(10)를 적용한다. 따라서 화상표시구조(20)를 제조하는 과정은 일반적인 저온제조공정과정을 따른다.
도 6에 도시된 바와 같이 가요성 베이스(10)에 대한 화상표시구조의 제조가 완료된 후 경질 베이스(30)를 커팅하여 다수 베이스 멤버(30a)를 분리하여 낸다. 이때에 커팅은 경질 베이스(30)에 대해서만 이루어지며, 따라서, 경질 베이스(30)의 각 멤버(30a)들은 접착층(40)에 의해 가요성 베이스(10)에 고정된 상태를 유지한다. 커팅방법에는 반도체제조에 일반적으로 사용되는 스크라이빙 또는 레이저 커팅 등이 이용될 수 있다. 도 7은 커팅된 경질 베이스(30)를 보이는 것으로 화면의 상하 방향으로 커팅라인(30b)이 형성되어 다수의 베이스(30a)가 스트립형태 또는 밴드 형태를 가지며, 따라서 전체 경질 베이스(30)는 다수 나란한 베이스 멤버(30a)를 구비한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 초대형 화면을 가지면서도 이음이 없는 화면(seamless display)의 제공이 가능하게 된다. 따라서, 초대형 화면으로서 우수한 화질을 가지는 디스플레이 장치를 얻을 수 있게 된다. 이러한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 초대형 디스플레이 장치 뿐 아니라 수 인치 정도의 소형 디스플레이 장치에도 적용이 가능하다. 이러한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 경질 베이스 멤버에 의해 지지되는 가요성 베이스의 굽힘의 조절이 가능하므로 사용자가 필요에 따라 FOV의 조절이 가능하게 할 수 도 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 혼자서 시청할 때에는 FOV가 최대가 되도록 가요성 베이스를 충분이 굽히고, 그리고 여러사람이 동시에 시청할 때에는 평탄에게 가요성 베이스를 펼쳐 놓을 수 도 있을 것이다. 또한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 따르면, 접을 수 있는 디스플레이(Foldable display)의 구현이 가능하다. 즉 접는 부분에 본 발명의 실시예에서와 같은 다수의 경질 베이스 멤버에 의해 가요성 베이스가 지지되도록 함으로써 접을 수 있으면서도 이음이 없는 디스플레이 장치의 구현이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 부분발췌 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 디스플레이 장치가 굽혀진 상태를 보이는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 사용방법을 상징적으로 예시하는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 제조된 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 경질 베이스의 커팅 상태를 예시한다.

Claims (19)

  1. 제1면과 제2면을 가지는 가요성 베이스와, 가요성 베이스의 제1면에 접착되는 다수의 베이스 멤버를 구비하는 경질 베이스;와 그리고
    상기 가요성 베이스의 제2면에 형성되는 화상표시구조;를 구비하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상표시구조는 LC(Liquid Crystal) 디스플레이 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상표시구조는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상표시구조는 반사형(Reflective) 디스플레이 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 베이스는 플라시틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경질 베이스는 유리로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질 베이스는 유리로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질 베이스의 베이스 멤버는 다수 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 경질 베이스의 베이스 멤버는 다수 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 경질 베이스의 베이스 멤버는 다수 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 경질 베이스의 베이스 멤버는 다수 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제1면과 제2면을 가지는 가요성 베이스를 준비하는 단계;
    상기 제1면에 경질 베이스를 접착하는 단계;
    상기 가요성 베이스의 제2면에 화상표시구조를 형성하는 단계; 그리고
    상기 경질 베이스를 다수의 베이스 멤버로 분리하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 화상표시구조를 형성하는 단계는 LC 디스플레이 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 화상표시구조를 형성하는 단계는 OLED 디스플레이 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질 베이스를 분리하는 단계에서 경질 베이스로 부터 다수 나란한 베이스 멤버를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가요성 베이스는 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  17. 제 11 항 내지 제 14항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 가요성 베이스는 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 경질 베이스는 유리로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  19. 제 12 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질 베이스는 유리로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조방법.
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