KR20160020644A

KR20160020644A - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20160020644A
Application number: KR1020140105281A
Authority: KR
Inventors: 양태훈; 정소연; 정재완; 이기용; 이상월
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2016-02-24
Also published as: US20160048169A1; CN110473472A; EP2985671B1; US10281956B2; CN106205383A; CN110473472B; KR102290479B1; EP2985671A1

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 디스플레이 장치는, 구부리거나 접을 수 있는 변형부와, 상기 변형부 양측의 평탄부를 포함하는 플렉서블 패널과; 상기 플렉서블 패널의 일면 상에 배치되어, 상기 플렉서블 패널이 인장된 상태에서 상기 플렉서블 패널의 평탄부에 부착된 패널 가이드;를 포함하며, 상기 플렉서블 패널은, 상기 변형부의 최대 변형률이 탄성 구간에 속하도록 미리 인장된 상태로 상기 패널 가이드에 부착되어 지지된다.

Description

디스플레이 장치{Display Device}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히, 폴더블 디스플레이 장치(Foldable Display Device)에 관한 것이다.

최근, 다양한 형태의 표시장치에 대한 수요가 높아지면서, 형태변형이 가능한 플렉서블 디스플레이 장치(Flexible Display Device)에 대한 수요가 증대되고 있다.

이러한 플렉서블 디스플레이 장치의 한 형태로서, 소정의 폴딩영역(folding area)에서 접을 수 있도록 설계되는 폴더블 디스플레이 장치(Foldable Display Device)는 휴대가 편리하면서도 확장된 화면을 제공하는 장점이 있다.

다만, 이러한 폴더블 디스플레이 장치의 경우, 접거나 펼 때 발생하는 스트레스가 폴딩영역에 집중되게 된다. 이에 따라, 상기 폴딩영역에서 패널에 영구변형이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 패널의 영구변형을 방지할 수 있도록 한 폴더블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치는, 구부리거나 접을 수 있는 변형부와, 상기 변형부 양측의 평탄부를 포함하는 플렉서블 패널과; 상기 플렉서블 패널의 일면 상에 배치되어, 상기 플렉서블 패널이 인장된 상태에서 상기 플렉서블 패널의 평탄부에 부착된 패널 가이드;를 포함하며, 상기 플렉서블 패널은, 상기 변형부의 최대 변형률이 탄성 구간에 속하도록 미리 인장된 상태로 상기 패널 가이드에 부착되어 지지된다.

실시예에 따라, 상기 플렉서블 패널은, 상기 변형부의 최대 변형률이 상기 플렉서블 패널을 구성하는 복수의 기판들 혹은 필름들의 탄성 구간 내에 속하도록 인장된 상태에서 상기 패널 가이드에 부착될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 플렉서블 패널은, 평탄하게 펴진 상태에서 상기 변형부를 중심으로 상기 변형부 양 측의 상기 평탄부를 향하는 방향으로 장력이 인가되도록 상기 평탄부의 적어도 일 영역이 상기 패널 가이드에 부착될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 평탄부는 일부의 영역만이 상기 패널 가이드에 부착될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 평탄부는 상기 변형부를 중심으로 대칭적으로 장력이 가해지도록 상기 패널 가이드에 부착될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 패널 가이드는, 상기 플렉서블 패널의 변형부에 대응하는 폴딩부와, 상기 플렉서블 패널의 평탄부에 대응하는 지지부를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는, 적어도 폴딩 축을 중심으로 접힐 수 있도록 각진 형태로 형성될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는, 상기 변형부의 최대 곡률 이상의 곡률을 갖도록 라운딩 된 형상을 가질 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부와 상기 지지부는 상이한 두께를 가질 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는 상기 지지부보다 얇게 형성될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는 적어도 폴딩 축이 위치되는 영역에 형성된 하나 이상의 홈 혹은 슬릿을 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부와 상기 지지부는 상이한 물질로 구성될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는 상기 지지부보다 경도가 작은 연성의 물질로 구성될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는 상기 플렉서블 패널의 변형부와 완전히 중첩되어 상기 변형부의 일면을 전면적으로 커버할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 폴딩부는 상기 플렉서블 패널의 변형부 일부를 노출하는 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치에 따르면, 적어도 소정의 변형부에서 구부리거나 접을 수 있도록 설계된 플렉서블 패널을 소정의 장력으로 인장한 상태에서 패널 가이드에 부착한다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 접거나 펴는 등의 행위에 의해 상기 플렉서블 패널에 가해질 수 있는 최대 장력이 인가되는 경우에도 상기 플렉서블 패널의 최대 변형률이 복원 가능한 탄성 구간 내에 속하도록 상기 플렉서블 패널을 미리 소정의 장력으로 인장한 상태에서 패널 가이드에 고정시킨다. 이에 의해, 패널의 영구변형을 방지할 수 있는 폴더블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 폴더블 디스플레이 장치의 일례를 도시한 사시도이다.
도 2a는 영구변형이 발생한 폴더블 디스플레이 장치의 일례를 도시한 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 I-I' 선에 따른 요부 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 디스플레이 장치가 접힌 상태에서의 측면도이다.
도 4a는 도 3a에 도시된 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 패널 가이드의 일례를 도시한 사시도이다.
도 4b는 도 3a에 도시된 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 패널 가이드의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 패널의 변형률에 따른 스트레스 곡선을 도시한 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 디스플레이 장치가 접힌 상태에서의 측면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 디스플레이 장치가 접힌 상태에서의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 폴더블 디스플레이 장치의 일례를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩 축(1)을 중심으로 접고 펼 수 있도록 설계된다.

이러한 폴더블 디스플레이 장치는 플렉서블 패널(10)과, 상기 플렉서블 패널(10)을 지지하는 패널 가이드(20)를 포함한다.

플렉서블 패널(10)은 구부리거나 접을 수 있을 정도의 연성을 가진 필름 소재 등에 기반하여 형성될 수 있다. 이러한 플렉서블 패널(10)은 도시되지 않은 다수의 화소들로 구성된 표시영역(12)을 포함한다.

표시영역(12)은 일례로, 폴딩 축(1)의 좌우(혹은, 상하)가 연결되어 단일의 화면을 이루도록 상기 폴딩 축(1)을 중심으로 연속적으로 구성될 수 있다.

패널 가이드(20)는 플렉서블 패널(10)에 결합되어 상기 플렉서블 패널(10)을 지지 및 보호한다. 이러한 패널 가이드(20)는 폴딩 축(1)을 따라 접힐 수 있는 형태로 형성되거나, 힌지를 이용하여 접고 펼 수 있도록 설계될 수 있다.

이와 같은 폴더블 디스플레이 장치는 접은 상태로 보관 및 휴대할 수 있어 편의성을 증대시키면서도, 편 상태에서 확장된 화면을 제공하는 장점이 있다.

하지만, 이러한 폴더블 디스플레이 장치에 있어서, 접거나 펼 때 발생하는 스트레스(Stress)가 폴딩영역에 집중적으로 가해지게 된다. 이에 따라, 상기 폴딩영역에서 플렉서블 패널에 영구변형이 발생할 수 있다.

도 2a는 영구변형이 발생한 폴더블 디스플레이 장치의 일례를 도시한 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 I-I' 선에 따른 요부 단면도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 폴더블 디스플레이 장치를 접거나 펼 때 발생하는 스트레스 등에 의해 폴더블 디스플레이 장치에 영구변형이 발생할 수 있다.

특히, 상기 폴더블 디스플레이 장치를 접거나 펼 때 발생하는 스트레스는 일부 영역에 집중적으로 가해진다.

보다 구체적으로, 폴더블 디스플레이 장치의 형태 변형에 따른 스트레스는, 비폴딩영역(B)에는 상대적으로 크게 인가되지 않는 반면, 폴딩 축(1)을 포함하는 폴딩영역(A)에 집중적으로 인가된다.

이에 따라, 특히 폴딩영역(A)에서 플렉서블 패널(10)의 변형률(Strain)이 탄성에 의해 복원 가능한 한계값을 초과할 수 있다. 이 경우, 플렉서블 패널(10)은 영구 변형되게 되고, 이후에는 온전한 화면을 구현하지 못하게 된다.

예컨대, 플렉서블 패널(10)의 폴딩영역(A)에는, 폴딩 축(1)이 배치되는 세로 방향을 따라 영구 변형이 발생할 수 있다.

이 경우, 폴더블 디스플레이 장치가 펴진 상태에서도 플렉서블 패널(10)은 평탄한 화면을 구성하지 못하게 되며, 또한 상기 폴딩영역(A)에서 플렉서블 패널(10)을 구성하는 복수의 기판들 및/또는 필름들 중 적어도 일부가 분리되면서 화면 불량이 심화될 수도 있다.

이에, 본 발명은 플렉서블 패널(10)의 최대 변형률이 복원 가능한 탄성 구간 내에 속하도록 제한함으로써, 플렉서블 패널(10)의 영구변형을 방지할 수 있도록 한 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 디스플레이 장치가 접힌 상태에서의 측면도이다.

또한, 도 4a는 도 3a에 도시된 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 패널 가이드의 일례를 도시한 사시도이고, 도 4b는 도 3a에 도시된 디스플레이 장치에 적용될 수 있는 패널 가이드의 다른 예를 도시한 사시도이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 패널의 변형률에 따른 스트레스 곡선을 도시한 그래프이다.

우선, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치는, 적어도 일 영역을 구부리거나 접을 수 있도록 설계된 플렉서블 패널(100)과, 상기 플렉서블 패널(100)의 일면 상에 배치되어 상기 플렉서블 패널(100)을 지지하는 패널 가이드(200)를 포함한다. 이러한 디스플레이 장치는, 일례로 폴딩 축(300)을 중심으로 접고 펼 수 있도록 설계된 폴더블 디스플레이 장치일 수 있다.

플렉서블 패널(100)은 구부리거나 접을 수 있는 변형부(110)와, 상기 변형부(110) 양측의 평탄부(120)를 포함한다.

일례로, 플렉서블 패널(100)은 구부리거나 접을 수 있을 정도의 연성을 가진 필름 소재 등에 기반하여 형성되어 그 자체로는 비교적 자유로운 형태변형이 가능하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및/또는 폴리이미드(PI)와 같은 비교적 유연한 필름소재를 얇게 가공하거나 신축성이 뛰어난 탄성중합체 필름(elastomer film) 등을 플렉서블 패널(100)을 구성하는 각종 기판들로 이용함으로써, 상기 플렉서블 패널(100)의 유연성을 확보할 수 있다.

다만, 플렉서블 패널(100)의 영역 중, 구부리거나 접을 수 있도록 하고자 하는 영역을 변형부(110)로 설정하고, 이외의 영역에 대해서는 평탄부(120)로 설정할 수 있다. 그리고, 접착제(미도시)를 이용하여 상기 평탄부(120)의 적어도 일 영역을 상대적으로 단단한 패널 가이드(200)에 부착할 수 있다.

이에 따라, 패널 가이드(200)에 부착되지 않은 변형부(110)는 플렉서블 패널(100) 자체가 갖는 연성을 유지할 수 있어 구부리거나 접을 수 있게 되고, 패널 가이드(200)에 부착된 평탄부(120)는 형태 변형은 제한되나 상기 패널 가이드(200)에 의해 안정적으로 고정 및 지지된다.

이 경우, 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)는 디스플레이 장치의 폴딩영역(A)에 대응하는 영역으로 설정되고, 평탄부(120)는 상기 디스플레이 장치의 비폴딩영역(B)에 대응하는 영역으로 설정될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 변형부(110)와 평탄부(120)를 명확히 구분하기 위하여 평탄부(120)의 형상을 굴곡 없는 평면형태로 가정하여 설명하기로 하나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 평탄부(120)는 소정의 곡률을 가진 커브형(Curved) 패널 가이드에 부착되어 이에 대응하는 형상을 가질 수도 있다.

패널 가이드(200)는 플렉서블 패널(100)의 적어도 일면 상에 배치되어 상기 플렉서블 패널(100)을 보호 및 지지한다.

이를 위해, 패널 가이드(200)는 일례로 플렉서블 패널(100)의 배면에서 상기 플렉서블 패널(100)에 결합될 수 있다. 이 경우, 패널 가이드(200)는 플렉서블 패널(100)이 펼쳐진 상태에서는 상기 플렉서블 패널(100)을 하부에서 안정적으로 지지하고, 상기 플렉서블 패널(100)이 접힌 상태에서는 상기 플렉서블 패널(100)의 외면을 전반적으로 커버하여 보호할 수 있다.

패널 가이드(200)는 일례로 플렉서블 패널(100)보다 단단하게 형성되어 상기 플렉서블 패널(100)을 효과적으로 지지하고 보호하도록 설계될 수 있다.

이를 위해, 패널 가이드(200)는 플렉서블 패널(100)을 구성하는 각종 기판 소재들보다 경도가 큰 소재로 형성되거나, 혹은 상기 플렉서블 패널(100)에 이용된 적어도 일부의 기판 소재와 동일한 소재로 형성되되 상기 플렉서블 패널(100)에 비해 두껍게 형성됨으로써 보다 단단하게 구현될 수 있다. 이러한 패널 가이드(200)의 소재로는 일례로, 각종 디스플레이 장치의 케이스 소재 등이 이용될 수 있다.

이와 같은 패널 가이드(200)는, 디스플레이 장치가 소정의 폴딩 축(300)을 중심으로 접을 수 있도록 설계된 폴더블 디스플레이 장치인 경우, 상기 폴딩 축(300)이 배치되는 소정의 폴딩영역(A)을 제외한 비폴딩영역(A) 중 적어도 일부의 영역에서 플렉서블 패널(100)에 부착될 수 있다.

즉, 패널 가이드(200)는 플렉서블 패널(100)과 중첩되되, 상기 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)를 제외한 평탄부(120)의 적어도 일 영역에서 상기 플렉서블 패널(100)과 접착될 수 있다.

이와 같은 패널 가이드(200)는 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)에 대응하는 폴딩부(210)와, 상기 플렉서블 패널(100)의 평탄부(120)에 대응하는 지지부(220)를 포함한다.

즉, 본 실시예에 의한 디스플레이 장치에 있어서, 상기 디스플레이 장치의 폴딩영역(A)에는 플렉서블 패널(100)의 변형부(110) 및 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)가 서로 중첩되도록 배치되고, 상기 디스플레이 장치의 비폴딩영역(B)에는 플렉서블 패널(100)의 평탄부(120) 및 패널 가이드(200)의 지지부(220)가 서로 중첩되도록 배치된다.

패널 가이드(200)의 폴딩부(210)는 미리 설정된 폴딩 축(300)을 따라 구부리거나 접을 수 있는 형태로 형성되거나, 혹은 힌지를 이용하여 접고 펼 수 있도록 설계될 수 있다.

예를 들어, 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)는 적어도 폴딩 축(300)을 중심으로 접힐 수 있도록 각진 형태로 형성될 수 있다. 일례로, 폴딩부(210)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예에서와 같이, 폴딩 축(300)을 따라 각지게 꺾인 형태로 설계될 수 있다.

이때, 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)는 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)가 접혀서 최대로 늘어났을 때를 감안하여, 상기 변형부(110)를 충분히 수용할 수 있을 정도의 표면적을 갖도록 설계될 수 있다.

단, 상기 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)가 변형부(110)를 완전히 커버하도록 설계되어야만 하는 것은 아니며, 이는 다양하게 변경 실시될 수 있다.

예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)는 폴딩영역(A) 전반적으로 연속적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 폴딩부(210)는 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)와 완전히 중첩되어 상기 변형부(110)의 일면을 전면적으로 커버할 수 있다.

하지만, 폴딩부(210)가 변형부(110)를 완전히 커버하도록 형성되어야만 하는 것은 아니다.

일례로, 도 4b에 도시된 바와 같이 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)는 폴딩영역(A)에서 일부 비연속적으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 폴딩부(210)는 폴딩영역(A)의 적어도 일 영역에 형성된 하나 이상의 개구부(214)를 포함할 수 있다. 이 경우, 폴딩부(210)는 상기 개구부(214)가 형성된 영역에서 플렉서블 패널(100)의 변형부(110) 일부를 노출할 수 있다.

다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 패널 가이드(200)는 보다 용이하게 접고 펼 수 있도록 하기 위하여 추가적으로 구조가 변경될 수도 있다.

예를 들어, 패널 가이드(200)의 형태를 설계함에 있어, 폴딩부(210)와 지지부(220)의 경계를 따라 각지게 꺾일 수 있도록 형성함으로써, 패널 가이드(200)를 보다 용이하게 접고 펼 수 있도록 설계할 수 있다.

또한, 패널 가이드(200)의 폴딩부(210)에는 적어도 폴딩 축(300)이 위치되는 영역에 하나 이상의 홈이나 슬릿 등이 형성될 수 있다. 일례로, 폴딩부(210)에는 폴딩 축(300)에 대응하는 홈(212)이 형성될 수 있다.

이 외에도, 폴딩부(210)의 두께를 지지부(220)의 두께보다 얇게 형성하는 등에 의해 폴딩부(210)의 유연성을 높일 수도 있을 것이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 구부리거나 접을 수 있는 정도의 유연성을 가진 플렉서블 패널(100)을, 소정의 폴딩영역(A)에서 용이하게 구부리거나 접을 수 있도록 설계된 패널 가이드(200)에 부착함에 의하여 폴더블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.

단, 본 발명에서, 플렉서블 패널(100)은 소정의 장력이 인가되어 인장된 상태(즉, 늘어난 상태)에서 패널 가이드(200)에 부착된다.

특히, 상기 플렉서블 패널(100)은 접거나 펴는 등의 행위에 의해 가해질 수 있는 최대 장력이 인가되는 경우에도 최대 변형률이 탄성 구간 내에 속하도록 미리 설정된 소정의 장력으로 인장된 상태에서 평탄부(120)의 적어도 일 영역이 패널 가이드(200)의 지지부(220)에 부착되어 지지된다.

여기서, 탄성 구간이라 함은, 플렉서블 패널(100) 자체의 탄성으로 인한 형태 복원이 가능한 변형률 범위 내에서 상기 플렉서블 패널(100)이 변형되는 구간을 의미한다.

이러한 탄성 구간은 재료의 물성 값에 따라 결정될 수 있는 것으로서, 플렉서블 패널(100)에 이용될 수 있는 기판 소재들의 각 구간별 변형률의 예는 하기의 [표 1]과 같다.

적층 재료	탄성 구간의 변형률	영구 변형 구간의 변형률
PC	0 ~ 4.2 [%]	4.2 ~ 11.19 [%]
PET	0 ~ 2.7 [%]	2.7 ~ 8.62 [%]
PI	0 ~ 2.0 [%]	2.0 ~ 35.95 [%]
Pol.	0 ~ 2.91 [%]	2.91 [%]

상기 [표 1]은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 편광판류(Pol.) 등, 플렉서블 패널(100)의 적층구조에 포함될 수 있는 필름 소재들의 탄성 구간 및 영구 변형 구간에 속하는 변형률의 범위를 측정한 측정 값의 예이다.

다만, 플렉서블 패널(100)이 자체적으로 복원 가능한 탄성 구간의 범위는, 상기 플렉서블 패널(100)을 구성하는 각종 기판 소재들에 따라 종합적으로 결정될 수 있을 것이다.

여기서, 탄성 구간이라 함은 자체적으로 복원이 가능한 구간으로서, 도 5의 변형률에 따른 스트레스 곡선에서의 선형 구간에 대응된다. 이러한 탄성 구간 내에 속하는 변형률로 각 필름 소재들을 변형시키게 되면, 이들은 소정의 장력이 제거되는 경우 자체의 복원력으로 원상 복귀될 수 있다.

한편, 영구 변형 구간이라 함은 변형 후 자체적으로 복원이 불가능한 구간으로서, 도 5의 변형률에 따른 스트레스 곡선에서 탄성 구간과 파단(break) 사이의 비탄성 구간에 대응된다. 이러한 영구 변형 구간에 속하는 변형률로 각 필름 소재들을 변형시키게 되면, 이들은 소정의 장력이 인가되었다가 제거되더라도 자체의 복원력으로 원상 복귀되기 어려우며, 이에 따라 영구변형이 발생하게 된다.

또한, 상기 영구 변형 구간의 최대치를 넘는 변형률로 각 필름 소재들을 변형시키게 되면, 파단(break)이 발생하게 된다.

따라서, 플렉서블 패널(100)의 영구 변형을 방지하기 위해서는 플렉서블 패널(100)의 최대 변형률이 탄성 구간에 속하도록 제한하여야 한다.

일례로, 플렉서블 패널(100)의 최대 변형률이 상기 플렉서블 패널(100)을 구성하는 기판 소재들 모두가 탄성 구간에 속하는 변형률의 최대치(예컨대, 표 1에서 2.0[%])를 최대 변형률로 설정하고, 상기 플렉서블 패널(100)이 상기 최대 변형률 이하의 범위 내에서만 변형될 수 있도록 제한할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 플렉서블 패널(100)의 주요 기판 소재들만을 고려하여 최대 변형률을 설정할 수도 있을 것이다.

단, 일반적인 폴더블 디스플레이 장치의 경우, 변형에 따른 스트레스가 폴딩영역(A)에 집중적으로 인가되면서 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)가 탄성 구간을 벗어나 영구변형되기 쉽다.

따라서, 본 발명에서는 특히, 상기 변형부(110)의 최대 변형률이 탄성 구간 내에 속할 수 있도록, 플렉서블 패널(100)을 평탄하게 펼친 상태에서 변형부(110)로부터 양측의 평탄부(120)를 향하는 방향으로 미리 인장하여 상기 평탄부(120)를 패널 가이드(200)에 부착한다.

예컨대, 상기 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)에 적용될 수 있는 최대 변형률이 상기 플렉서블 패널(100)을 구성하는 복수의 기판들 혹은 필름들의 탄성구간 내에 속하도록 인장한 상태에서 상기 플렉서블 패널(100)의 평탄부(120)를 패널 가이드(200)에 부착할 수 있다.

한편, 상기 플렉서블 패널(100)의 평탄부(120)가 인장되면서 발생한 변형률은 일례로 탄성 구간에 속하도록 설정될 수 있다. 다만, 평탄부(120)는 패널 가이드(200)에 의해 안정적으로 고정되는 것으로서, 본 발명이 반드시 상기 평탄부(120)가 탄성구간에 속하는 정도로 인장되는 것에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 플렉서블 패널(100)을 미리 인장한 상태에서 상기 플렉서블 패널(100)의 평탄부(120)를 패널 가이드(200)에 부착하게 되면, 일반적인 폴더블 디스플레이 장치에서 변형부(110)에 집중되었던 스트레스가 분산되고 상기 변형부(110)의 최대 변형률이 탄성 구간에 속하도록 제한할 수 있다.

따라서, 상기 플렉서블 패널(100)에 최대 장력이 인가되는 상태, 예컨대 디스플레이 장치가 완전히 펼쳐진 상태에서도 변형부(110)의 최대 변형률이 탄성 구간에 속하는 정도로 제한되어 상기 플렉서블 패널(100)의 영구변형을 방지할 수 있다. 한편, 디스플레이 장치가 접힌 상태에서는 변형부(110)의 변형률이 약화되거나, 상기 변형부(110)가 원상태로 복원된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치에 따르면, 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)에 적용될 수 있는 최대 변형률이 탄성구간에 속할 수 있도록 상기 플렉서블 패널(100)을 미리 인장한 상태로 패널 가이드(200)에 부착함으로써, 상기 플렉서블 패널(100)의 영구변형을 방지할 수 있다.

한편, 플렉서블 패널(100)을 인장하여 패널 가이드(200)에 부착함에 있어, 중앙의 변형부(110)로부터 양측의 평탄부(120)를 향하는 두 방향으로의 장력이 균일하게 인가되도록 함으로써, 상기 플렉서블 패널(100)과 패널 가이드(200)를 안정적으로 결합할 수 있다.

즉, 플렉서블 패널(100)은, 평탄하게 펴진 상태에서 중앙의 변형부(110)로부터 양측의 평탄부(120)를 향하는 방향으로 장력이 인가되도록 상기 평탄부(110)의 적어도 일 영역이 패널 가이드(200)에 부착되되, 양 방향으로의 장력이 균일하게 인가되도록 조절될 수 있다.

한편, 플렉서블 패널(100)의 변형부(120)와 패널 가이드(200)의 지지부(220)는 비폴딩영역(B)에서 전면적으로 서로 접착되거나, 혹은 비폴딩영역(B)의 일부 영역에서만 서로 접착될 수 있다.

이때, 접착영역의 위치나 면적에 따라 플렉서블 패널(100)이 받게 되는 스트레스와 변형률에 차이가 발생하게 되므로, 디스플레이 장치를 접고 펼 때 발생하는 스트레스 및 변형률을 고려하여 접착영역 및 그 면적을 조정할 수 있다.

특히, 플렉서블 패널(100)을 패널 가이드(200)에 부착함에 있어, 변형부(110)로부터 양측방향으로 대칭적으로 장력이 가해지도록 인장한 상태에서 평탄부(120)를 패널 가이드(200)에 부착하게 되면 플렉서블 패널(100)과 패널 가이드(200)를 안정적으로 결합할 수 있다.

이를 위해, 일례로 플렉서블 패널(100)의 폴딩 축(300)을 중심으로 양측 방향으로 균등한 장력을 인가하면서 평탄부(120)를 전면적으로 패널 가이드(200)에 부착할 수 있다.

혹은, 플렉서블 패널(100)의 평탄부(120)를, 변형부(110)를 중심으로 대칭되는 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들 중 일부의 영역만을 선택적으로 패널 가이드(200)에 부착할 수도 있다. 이때, 플렉서블 패널(100)과 패널 가이드(200)의 접착영역은 폴딩 축(300)을 중심으로 대칭되도록 설정될 수 있다.

즉, 평탄부(120)의 일부 영역만을 패널 가이드(200)에 부착하여 디스플레이 장치를 접고 펼 때 발생하는 스트레스 및 변형률을 조절할 수 있는데, 이때 변형부(110), 특히 폴딩 축(300)을 중심으로 대칭이 되도록 평탄부(120)를 패널 가이드(200)에 부착할 수 있다.

일례로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 변형부(110) 양측의 평탄부(120)를 폴딩 축(300)으로부터의 거리에 따라 제1 영역들(120a), 제2 영역들(120b) 및 제3 영역들(120c)로 대칭이 되게 구분한 뒤, 상기 제1 내지 제3 영역들(120a, 120b, 120c) 중 일부만을 선택적으로 패널 가이드(200)에 부착할 수도 있다.

이에 의해, 플렉서블 패널(100)의 변형에 따른 스트레스를 양측으로 균일하게 분산할 수 있다.

한편, 도 3a 내지 도 4b에 도시된 디스플레이 장치는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시예를 도시한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명에 의한 디스플레이 장치는, 도 6a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 그 형태나 구조 등이 일부 변경 실시될 수도 있다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 디스플레이 장치가 접힌 상태에서의 측면도이다. 도 6a 내지 도 6b를 설명할 때, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 실시예와 유사 또는 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 패널 가이드(200')의 폴딩부(210')는 각지게 꺾인 형태로 형성되는 대신, 소정의 곡률을 갖는 완만한 곡면을 갖도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 폴딩부(210')는 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)가 갖는 최대 곡률 이상의 곡률을 갖도록 라운딩된 형상으로 설계될 수 있다. 이 경우, 패널 가이드(200')는 폴딩영역(A)을 축으로 하여 용이하게 접히면서도 상기 폴딩영역(A)에서 플렉서블 패널(100)의 변형부(110)를 안정적으로 수용할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서 폴딩부(210')와 지지부(220)는 상이한 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 폴딩부(210')는 지지부(220) 보다 얇게 형성될 수 있다. 이 경우, 폴딩부(210')의 유연성이 향상되어 디스플레이 장치를 보다 용이하게 구부리거나 접고 펼 수 있게 된다.

다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 예로서 폴딩부(210')와 지지부(220)는 동일한 두께를 갖도록 형성될 수도 있다.

한편, 앞서 설명한 실시예들에서는, 패널 가이드(200)가 폴딩부(210, 210')와 지지부(220)를 포함한 전 영역에서 일체로 형성된 디스플레이 장치를 도시하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 7a 내지 도 7b에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이 장치에서와 같이, 패널 가이드(200")는 폴딩부(210")와 지지부(220)가 상이한 물질로 구성되어 이종 접합되는 형태로 설계될 수도 있다.

이 경우, 폴딩부(210")는 지지부(220)보다 경도가 작은 연성의 물질, 일례로 고무 등으로 형성됨으로써, 디스플레이 장치를 보다 용이하게 접거나 펼 수 있도록 설계될 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10, 100: 플렉서블 패널 110: 변형부
120: 평탄부 20, 200: 패널 가이드
210: 폴딩부 220: 지지부

Claims

구부리거나 접을 수 있는 변형부와, 상기 변형부 양측의 평탄부를 포함하는 플렉서블 패널과;
상기 플렉서블 패널의 일면 상에 배치되어, 상기 플렉서블 패널이 인장된 상태에서 상기 플렉서블 패널의 평탄부에 부착된 패널 가이드;를 포함하며,
상기 플렉서블 패널은, 상기 변형부의 최대 변형률이 탄성 구간에 속하도록 미리 인장된 상태로 상기 패널 가이드에 부착되어 지지되는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 패널은, 상기 변형부의 최대 변형률이 상기 플렉서블 패널을 구성하는 복수의 기판들 혹은 필름들의 탄성 구간 내에 속하도록 인장된 상태에서 상기 패널 가이드에 부착된 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 패널은, 평탄하게 펴진 상태에서 상기 변형부를 중심으로 상기 변형부 양 측의 상기 평탄부를 향하는 방향으로 장력이 인가되도록 상기 평탄부의 적어도 일 영역이 상기 패널 가이드에 부착된 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 평탄부는 일부의 영역만이 상기 패널 가이드에 부착된 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 평탄부는 상기 변형부를 중심으로 대칭적으로 장력이 가해지도록 상기 패널 가이드에 부착된 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 패널 가이드는, 상기 플렉서블 패널의 변형부에 대응하는 폴딩부와, 상기 플렉서블 패널의 평탄부에 대응하는 지지부를 포함하는 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부는, 적어도 폴딩 축을 중심으로 접힐 수 있도록 각진 형태로 형성된 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부는, 상기 변형부의 최대 곡률 이상의 곡률을 갖도록 라운딩 된 형상을 갖는 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부와 상기 지지부는 상이한 두께를 갖는 디스플레이 장치.
제9항에 있어서,
상기 폴딩부는 상기 지지부보다 얇게 형성된 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부는 적어도 폴딩 축이 위치되는 영역에 형성된 하나 이상의 홈 혹은 슬릿을 포함하는 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부와 상기 지지부는 상이한 물질로 구성된 디스플레이 장치.
제12항에 있어서,
상기 폴딩부는 상기 지지부보다 경도가 작은 연성의 물질로 구성된 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부는 상기 플렉서블 패널의 변형부와 완전히 중첩되어 상기 변형부의 일면을 전면적으로 커버하는 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 폴딩부는 상기 플렉서블 패널의 변형부 일부를 노출하는 하나 이상의 개구부를 포함하는 디스플레이 장치.