KR20160106812A - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20160106812A
KR20160106812A KR1020150029105A KR20150029105A KR20160106812A KR 20160106812 A KR20160106812 A KR 20160106812A KR 1020150029105 A KR1020150029105 A KR 1020150029105A KR 20150029105 A KR20150029105 A KR 20150029105A KR 20160106812 A KR20160106812 A KR 20160106812A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판, 상기 기판 상의 표시부, 상기 기판과 대향하는 봉지 기판, 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 상기 표시부를 덮는 충진재 및 상기 봉지 기판 상에 형성된 배리어 층을 포함하고, 상기 봉지 기판은, 베이스 층과, 상기 베이스 층의 제1 면 상에 위치하고, 서로 이격되어 배치된 복수의 돌기들을 포함하고, 상기 배리어 층은, 상기 제1 면 상에 형성되어, 상기 복수의 돌기들 및 상기 복수의 돌기들 사이에서 노출된 상기 베이스 층을 커버하며, 상기 제1 면은 상기 표시부를 향하는 면인 플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{Flexible display apparatus}
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 전자 장치를 다양한 형태로 제공하려는 노력과 함께, 전자 장치에 장착되는 디스플레이 장치를 다양한 형태로 제공하기 위한 연구/개발이 진행되고 있다. 예를 들어, 플렉서블한 디스플레이 장치들이 연구 및 개발되고 있으며, 한발 더 나아가 다양한 형태로의 변화가 가능한 스트레처블(stretchable) 디스플레이 장치에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.
한편, 자발광형 디스플레이 장치인 유기 발광 디스플레이 장치는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트(contrast) 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성으로 인해 차세대 디스플레이 장치로 주목 받고 있다. 다만, 유기 발광 소자는 외부의 수분이나 산소 등에 의해 열화 될 수 있으므로, 유기 발광 디스플레이 장치는 외부의 수분이나 산소 등의 유입을 차단하기 위한 배리어 층을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 반복적인 굽힘 또는 스트레칭시에도 배리어 층에 균열이나 박리가 일어나지 않는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판 상의 표시부, 상기 기판과 대향하는 봉지 기판, 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 상기 표시부를 덮는 충진재 및 상기 봉지 기판 상에 형성된 배리어 층을 포함하고, 상기 봉지 기판은, 베이스 층과, 상기 베이스 층의 제1 면 상에 위치하고, 서로 이격되어 배치된 복수의 돌기들을 포함하고, 상기 배리어 층은, 상기 제1 면 상에 형성되어, 상기 복수의 돌기들 및 상기 복수의 돌기들 사이에서 노출된 상기 베이스 층을 커버하며, 상기 제1 면은 상기 표시부를 향하는 면일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들 각각은 상기 제1 면과 수직한 방향으로 연장된 기둥 형상일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들 각각은 상기 제1 면과 접한 제1 단부와, 상기 제1 단부와 반대측에 위치한 제2 단부를 포함하고, 상기 복수의 돌기들 각각의 수평단면적은 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부로 갈수록 감소할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 단부는 외부로 볼록한 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 봉지 기판은 2차원적으로 신장 가능하고, 상기 복수의 돌기들은 상기 베이스 층과 동일한 재질로 일체적으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 봉지 기판의 신장시, 상기 제1 단부에서의 신장율이 상기 복수의 돌기들 사이에서의 신장율보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 배리어 층은 적어도 하나의 유기층과 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부의 외곽을 따라 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 도포된 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부의 외곽과 상기 밀봉부 사이에 게터를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부는 유기 발광 소자와, 상기 유기 발광 소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판 상의 표시부, 상기 기판과 대향하고, 베이스 층과 상기 베이스 층의 제1 면상에 형성된 복수의 돌기들을 포함하는 봉지 기판, 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 상기 표시부를 덮는 충진재 및 상기 제1 면 상에 형성되어, 상기 복수의 돌기들 및 상기 복수의 돌기들 사이에서 노출된 상기 베이스 층을 커버하는 배리어 층을 포함하고, 상기 기판, 상기 충진재 및 상기 봉지 기판은 2차원적으로 신장 가능하고, 상기 복수의 돌기들 각각은, 상기 제1 면과 접한 제1 단부와, 상기 제1 단부와 반대측에 위치한 제2 단부를 포함하며, 상기 봉지 기판의 신장시, 상기 제1 단부에서의 신장율이 상기 복수의 돌기들 사이에서의 신장율보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 면은 상기 표시부를 향하는 면일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들은 서로 이격되어 배치되며, 상기 베이스 층과 동일한 재질로 일체적으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들 각각은 상기 제1 면과 수직한 방향으로 연장된 기둥 형상일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들 각각의 수평단면적은 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부로 갈수록 감소할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 배리어 층은 적어도 하나의 유기층과 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들 사이에는 상기 충진재가 채워질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부의 외곽을 따라 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 도포된 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부의 외곽과 상기 밀봉부 사이에 게터를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부는 유기 발광 소자와, 상기 유기 발광 소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 플렉서블 디스플레이 장치의 반복적인 굽힘 또는 스트레칭에도 배리어 층에 균열이나 박리가 일어나는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 표시부에 포함된 픽셀부의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 봉지 기판을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레칭시 봉지 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 봉지 기판의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 봉지 기판의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 변형 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도, 도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 표시부에 포함된 픽셀부의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 단면도, 도 4는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 봉지 기판을 개략적으로 도시한 평면도, 그리고 도 5는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레칭시 봉지 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(10)는 기판(100), 기판(100) 상의 표시부(200), 기판(100)과 대향하는 봉지 기판(300), 기판(100)과 봉지 기판(300) 사이에 표시부(200)를 덮는 충진재(400) 및 봉지 기판(300) 상에 형성된 배리어 층(330)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 연신율이 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(100)은 0.4 이상의 포아송 비(Poisson's ratio)를 가지는 재질로 형성될 수 있다. 포아송 비(Poisson's ratio)는 한쪽방향에서 잡아 당겨서 길이를 늘일 때, 다른 쪽 방향이 줄어드는 비를 의미하는 것으로, 기판(100)을 형성하는 재질의 포아송 비(Poisson's ratio)가 0.4 이상이라는 것은 기판(100)이 잘 늘어나는 특성을 갖는다는 것을 의미한다.
본 실시예에서, 기판(100)은 실리콘계 폴리머(silicone-based polymer), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레탄 아크릴레이트(polyurethane acrylate), 아크릴레이트 폴리머(acrylate polymer) 및 아크릴레이트 터폴리머(acrylate terpolymer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실리콘계 폴리머는, 예컨대, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 헥사메틸디옥실란(hexamethyldisiloxane, HMDSO) 등을 포함할 수 있다. 따라서, 기판(100)은 플렉서블한 성질을 가지며, 2차원 적으로 연신 가능한 특성을 가질 수 있다.
한편, 기판(100)은 평면 격자 형태로 배치된 복수의 아일랜드(110)들과, 아일랜드(110)들 사이에 상기 아일랜드(110)들 보다 높이가 낮은 기저부(미도시)를 포함할 수 있다. 따라서, 기판(100)의 연신시 기저부(미도시)의 길이가 증가하고, 두께가 두꺼운 아일랜드(110)들은 상대적으로 형상의 변화가 작을 수 있다.
표시부(200)는 복수의 픽셀부(P)들을 포함할 수 있다. 픽셀부(P)들은 일 예로, 아일랜드(110)들 상에 형성될 수 있다. 따라서, 기판(100)이 2차원적으로 연신되거나 휘어지더라도 형상의 변화가 적은 아일랜드(110)들 상에 형성된 픽셀부(P)들에 손상이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
픽셀부(P)들은 각각 R,G,B의 서브 픽셀들을 포함할 수 있으며, 서브 픽셀들은 각각 기판(100) 상에 형성된 박막 트랜지스터(M1) 및 유기 발광 소자(OLED)를 구비할 수 있다.
기판(100)의 상면 중 적어도 아일랜드(110)의 상면에는 불순물 이온 등이 기판(100)을 통해 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하기 위한 베리어층 및/또는 버퍼층과 같은 절연층(120)이 형성될 수 있다.
절연층(120) 상에는 박막 트랜지스터(M1)의 활성층(207)이 반도체 재료에 의해 형성되고, 이를 덮도록 게이트 절연막(203)이 위치할 수 있다. 활성층(207)은 아모퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기재 반도체나, 유기 반도체가 사용될 수 있다.
게이트 절연막(203) 상에는 게이트 전극(208)이 구비되고, 이를 덮도록 층간 절연막(204)이 형성된다. 그리고, 층간 절연막(204) 상에는 소스 전극(209a)과 드레인 전극(209b)이 구비되며, 이를 덮도록 패시베이션막(205) 및 화소 정의막(206)이 순차로 구비된다.
이러한 게이트 전극(208), 소스 전극(209a) 및 드레인 전극(209b)은 Al, Mo, Au, Ag, Pt/Pd, Cu 등의 금속으로 형성될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 금속이 분말상으로 포함된 수지 페이스트를 도포할 수도 있으며, 전도성 고분자를 사용할 수도 있다.
그리고, 게이트 절연막(203), 층간 절연막(204), 패시베이션막(205), 및 화소 정의막(206)은 절연체로 구비될 수 있는 데, 단층 또는 복수층의 구조로 형성되어 있고, 유기물, 무기물, 또는 유/무기 복합물로 형성될 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, 박막 트랜지스터(M1)의 소스 전극(209a) 및 드레인 전극(209b) 중 어느 한 전극에 연결된 화소 전극(210)과, 전체 화소를 덮도록 구비된 대향 전극(212), 및 이들 화소 전극(210)과 대향 전극(212)의 사이에 배치되어 발광하는 유기 발광막(211)으로 구성될 수 있다.
픽셀부(P)들은 복수의 아일랜드(110)들 상에 직접 형성되거나, 또는 캐리어 기판(미도시) 상에 픽셀부(P)들을 먼저 형성한 후, 형성된 픽셀부(P)들을 아일랜드(110)들 상에 전사시킴으로써 형성할 수 있다.
충진재(400)는 기판(100)과 봉지 기판(300) 사이의 공간을 채우도록 구비되어, 외부의 수분 및 산소가 유기 발광 디스플레이 장치(10)의 내부로 침투하는 것을 방지 및 지연시킬 수 있다. 또한, 충진재(400)는 충격 등에 의한 유기 발광 디스플레이 장치(10)의 파손을 방지하고, 유기 발광 디스플레이 장치(10)의 기구적 안정성을 확보하도록 할 수 있다. 충진재(400)는 신장이 가능한 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 충진재(400)는 엘라스토머성 폴리우레탄(Elastomeric polyurethane), 엘라스토머성 실리콘(Elastomeric silicone) 등으로 형성될 수 있다.
봉지 기판(300)은 실리콘계 폴리머(silicone-based polymer), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레탄 아크릴레이트(polyurethane acrylate), 아크릴레이트 폴리머(acrylate polymer) 및 아크릴레이트 터폴리머(acrylate terpolymer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실리콘계 폴리머는, 예컨대, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 헥사메틸디옥실란(hexamethyldisiloxane, HMDSO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 봉지 기판(300)은 플렉서블한 성질을 가지며, 2차원 적으로 연신 가능한 특성을 가질 수 있다.
봉지 기판(300)은 베이스 층(310)과, 베이스 층의 제1 면 상에 형성된 복수의 돌기(320)들을 포함할 수 있다. 제1 면은 표시부(200)를 향하는 면일 수 있다.
베이스 층(310)과 복수의 돌기(320)들은 동일한 재질로 일체적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(310)과 복수의 돌기(320)들은 몰딩 공정에 의해 일시에 형성되거나, 사진 식각 공정을 통해 베이스 층(310)의 제1 면 상에 복수의 돌기(320)들을 형성할 수 있다.
복수의 돌기(320)들은 서로 이격되어 배치되며, 제1 면으로부터 제1 면과 수직한 방향으로 연장된 기둥 형상을 가질 수 있다. 따라서, 복수의 돌기(320)들은 제1 면과 접한 제1 단부(U1)와, 제1 단부(U1)와 반대측에 위치한 제2 단부(U2)를 포함할 수 있다.
복수의 돌기(320)들은 서로 일정 간격 이격되어 일정한 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 돌기(320)들은 삼각형, 사각형, 벌집 구조 등의 배열이 반복된 패턴을 이룰 수 있다. 이와는 달리 복수의 돌기(320)들은 무질서한 배열을 가질 수 있다. 또한, 복수의 돌기(320)들의 수평 단면적은 특정한 형상에 제한되지 않는다. 즉, 복수의 돌기(320)들의 수평 단면적은 도 4에 도시된 원형 뿐만 아니라, 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
배리어 층(330)은 복수의 돌기(320)들 및 복수의 돌기(320)들 사이에서 노출된 베이스 층(310)을 커버한다. 즉, 배리어 층(330)은 복수의 돌기(320)들의 표면과 복수의 돌기(320)들 사이에서 노출된 베이스 층(310) 상에 형성된다. 따라서, 봉지 기판(300)을 통해 표시부(200) 쪽으로 외부의 수분 및 산소가 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
배리어 층(330)은 적어도 하나의 유기층(332)과 적어도 하나의 무기층(334)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 유기층(332)과 적어도 하나의 무기층(334)은 서로 교번적으로 적층될 수 있다. 한편, 유기층(332)과 무기층(334)이 교번적으로 적층될 때, 봉지 기판(300)과의 접합력을 고려하여, 유기층(332)이 가장 먼저 형성될 수 있다.
유기층(332)은, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
무기층(334)은, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물(SiON)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
배리어 층(330)이 표면에 형성된 복수의 돌기(320)들은 하부 방향 즉, 표시부(200)를 향하도록 배치되며, 배리어 층(330)이 표면에 형성된 복수의 돌기(320)들 사이에는 충진재(400)가 충진될 수 있다.
한편, 도 5는 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 스트레칭시 봉지 기판(300)을 개략적으로 도시한 단면도로, 도 5에 도시된 바와 같이, 봉지 기판(300)의 신장시, 봉지 기판(300)은 제1 단부(U1)와 제2 단부(U2)에서 연신율이 서로 상이할 수 있다. 보다 구체적으로, 봉지 기판(300)의 신장시, 힘이 인가되는 제1 단부(U1)의 면적이 증가하게 되고, 단단한 성질의 배리어 층(330)이 형성된 제2 단부(U2)에서는 신장이 일어나지 않을 수 있다. 따라서, 일 예로 돌기(320)의 수직 단면이 직사각형의 형상을 가지는 경우, 봉지 기판(300)의 연신시에는 돌기(320)의 수직 단면의 형상이 윗변이 아랫변 보다 더 긴 형태의 사다리꼴로 변화할 수 있다.
한편, 배리어 층(330)에 포함된 무기층(334)은 단단한 성질을 가지므로, 돌기(320)의 형상이 변화하는 경우는 무기층(334)에 크랙 등이 발생할 수 있다.
하기 수학식 1은 돌기(320)의 제2 단부(U2)는 형상 변화 없이, 제1 단부(U1)가 100% 연신될 때, 돌기(320)에 발생하는 스트레인을 계산한 식이다.
Figure pat00001
상기 식의 결과로부터, 돌기(320) 길이(L)가 돌기(320)의 폭(W)의 16이상으로 형성되면, 돌기(320)의 제1 단부(U1)가 100% 연신 될 때, 돌기(320)에 발생하는 스트레인이 0.05% 이하인 것을 알 수 있다. 이는 돌기(320)의 측면에 형성된 배리어 층(330)의 무기층(334)에 손상이 가해지지 않는 수준으로, 돌기(320)의 길이(L)가 돌기(320) 폭(W)의 16이상으로 형성되면, 봉지 기판(300)이 100% 연신되어도 배리어 층(330)에 포함된 무기층(334)이 안정적으로 유지될 수 있다.
이와 마찬가지로, 돌기(320)의 제2 단부(U2)는 형상 변화 없이, 제1 단부(U1)가 50% 연신될 때, 배리어 층(330)에 포함된 무기층(334)에 손상이 발생하지 않기 위해서는 돌기(320) 길이(L)가 돌기(320)의 폭(W)의 8이상으로 형성될 수 있다. 또한, 돌기(320)의 제2 단부(U2)는 형상 변화 없이, 제1 단부(U1)가 30% 연신시 배리어 층(330)에 포함된 무기층(334)에 손상이 발생하지 않기 위해서는 돌기(320) 길이(L)가 돌기(320)의 폭(W)의 5이상으로 형성될 수 있다. 따라서, 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 연신율에 따라 상기 돌기(320)의 길이(L)와 폭(W)을 적절히 조절할 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 스트레칭시 충진재(400)도 함께 신장되는데, 이때, 충진재(400)도 제1 단부(U1)들 사이의 제1 영역(P1)과 제2 단부(U2)들 사이의 제2 영역(P2)에서 연신율이 서로 상이할 수 있다. 즉, 충진재(400)의 신장시, 힘이 인가되는 제2 영역(P2)에서 면적이 증가하게 되고, 단단한 성질의 배리어 층(330)과 접하여 있는 제1 영역(P1)에서는 신장이 일어나지 않을 수 있다. 따라서, 봉지 기판(300)의 신장시, 제1 단부(U1)에서의 연신율이 인접한 제1 단부(U1)들 사이에서의 연신율보다 클 수 있다.
또한, 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 스트레칭시 배리어 층(330)에 인가되는 스트레스는 제1 단부(U1)들 및 제2 영역(P2)들에 의해 골고루 분산될 수 있다. 따라서, 유기 발광 디스플레이 장치(10)의 반복적인 굽힘 또는 스트레칭시에도 배리어 층(330)에 균열이나 박리가 일어나지 않을 수 있다.
도 6은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 봉지 기판의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도고, 도 7은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 봉지 기판의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 봉지 기판(300B)은 베이스 층(310)과, 베이스 층(310)의 제1 면 상에 형성된 복수의 돌기(320)들을 포함할 수 있다. 베이스 층(310)과 복수의 돌기(320)들은 동일한 재질로 일체적으로 형성될 수 있다. 베이스 층(310)과 복수의 돌기(320)들은 실리콘계 폴리머(silicone-based polymer), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레탄 아크릴레이트(polyurethane acrylate), 아크릴레이트 폴리머(acrylate polymer) 및 아크릴레이트 터폴리머(acrylate terpolymer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실리콘계 폴리머는, 예컨대, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 헥사메틸디옥실란(hexamethyldisiloxane, HMDSO) 등으로 형성될 수 있다.
복수의 돌기(320)들은 서로 이격되어 배치되며, 제1 면으로부터 제1 면과 수직한 방향으로 연장된 기둥 형상을 가질 수 있다. 복수의 돌기(320)들은 제1 면과 접한 제1 단부(U1')와, 제1 단부(U1')와 반대측에 위치한 제2 단부(U2')를 포함할 수 있으며, 표면에는 배리어 층(330)이 형성될 수 있으며, 배리어 층(330)이 형성된 복수의 돌기(320)들 사이에는 충진재(400)가 채워질 수 있다.
복수의 돌기(320)들의 수평 단면적은 제1 단부(U1')에서 제2 단부(U2')로 갈수록 감소할 수 있다. 따라서, 몰딩 공정에 의한 복수의 돌기(320)들의 제조 공정이 용이해질 수 있고, 복수의 돌기(320)들의 표면에 배리어 층(330)을 균일하게 형성되며, 배리어 층(330)이 형성된 복수의 돌기(320)들 사이로 충진재(미도시)가 용이하게 충진될 수 있다.
또한, 복수의 돌기(320)들의 수평 단면적이 제1 단부(U1')에서 제2 단부(U2')로 갈수록 감소함으로써, 제1 단부(U1')들 사이의 면적이 감소할 수 있고, 이에 의해 유기 발광 디스플레이 장치의 반복적인 굽힘 또는 스트레칭시에 배리어 층(330)에 손상이 일어나는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7의 봉지 기판(300C)은 베이스 층(310)과, 베이스 층(310)의 제1 면 상에 형성된 복수의 돌기(320)들을 포함할 수 있으며, 복수의 돌기(320)들의 표면과 복수의 돌기(320)들 사이에서 노출된 베이스 층(310) 상에는 배리어 층(330)이 형성될 수 있다. 배리어 층(330)이 형성된 복수의 돌기(320)들 사이에는 충진재(400)가 채워질 수 있다.
도 7의 봉지 기판(300C)은 도 6의 봉지 기판(300B)과 비교할 때, 도 7의 봉지 기판(300C)은 제1 단부(U1")들 사이와, 제2 단부(U2")에서 곡면을 포함한다. 즉, 제2 단부(U2")는 외부로 볼록한 형상을 가질 수 있고, 제1 단부(U1")들 사이의 위치는 베이스 층(310)을 향해 오목하게 형성될 수 있다. 따라서, 각진 부분에 집중될 수 있는 스트레스를 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.
도 8은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 변형 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8의 플렉서블 디스플레이 장치(20)는, 기판(100), 기판(100) 상의 표시부(200), 기판(100)과 대향하는 봉지 기판(300), 기판(100)과 봉지 기판(300) 사이에 표시부(200)를 덮는 충진재(400) 및 표시부(200)의 외곽을 따라 기판(100)과 봉지 기판(300) 사이에 도포된 밀봉부(500)를 포함할 수 있다.
기판(100), 표시부(200), 봉지 기판(300) 및 충진재(400)는 도 1 내지 도 5에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
밀봉부(500)는 표시부(200)의 외곽을 도포되어 기판(100)과 봉지 기판(300)을 접합시키며, 외부의 수분 및 산소가 플렉서블 디스플레이 장치(20)의 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 밀봉부(500)는 일 예로 엘라스토머성 실리콘 등과 같은 자외선 또는 열 경화 수지로 형성될 수 있다.
또한, 도 8의 플렉서블 디스플레이 장치(20)는 게터(600)를 더 포함할 수 있다. 게터(600)는 표시부(200)의 외곽과 밀봉부(500)의 내측 사이에 도포되고, 수분 및 산소와 용이하게 반응하는 알칼리금속산화물, 알칼리토류금속 산화물, 금속할로겐화물, 황산리튬, 금속 황산염, 금속과염소산염, 실리카겔 및 오산화인 중 어느 하나를 포함함으로써 유기 발광 소자(OLED) 등이 수분 및 산소에 의해 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10, 20: 플렉서블 디스플레이 장치
100: 기판
200: 표시부
300: 봉지 기판
310: 베이스 층
320: 돌기
330: 배리어 층
332: 유기층
334: 무기층
400: 충진재

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상의 표시부;
    상기 기판과 대향하는 봉지 기판;
    상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 상기 표시부를 덮는 충진재; 및
    상기 봉지 기판 상에 형성된 배리어 층;을 포함하고,
    상기 봉지 기판은, 베이스 층과, 상기 베이스 층의 제1 면 상에 위치하고, 서로 이격되어 배치된 복수의 돌기들을 포함하고,
    상기 배리어 층은, 상기 제1 면 상에 형성되어, 상기 복수의 돌기들 및 상기 복수의 돌기들 사이에서 노출된 상기 베이스 층을 커버하며,
    상기 제1 면은 상기 표시부를 향하는 면인 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들 각각은 상기 제1 면과 수직한 방향으로 연장된 기둥 형상인 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들 각각은 상기 제1 면과 접한 제1 단부와, 상기 제1 단부와 반대측에 위치한 제2 단부를 포함하고,
    상기 복수의 돌기들 각각의 수평단면적은 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부로 갈수록 감소하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 단부는 외부로 볼록한 형상을 가지는 보호 시트.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 봉지 기판은 2차원적으로 신장 가능하고,
    상기 복수의 돌기들은 상기 베이스 층과 동일한 재질로 일체적으로 형성된 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 봉지 기판의 신장시, 상기 제1 단부에서의 신장율이 상기 복수의 돌기들 사이에서의 신장율보다 큰 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배리어 층은 적어도 하나의 유기층과 적어도 하나의 무기층을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시부의 외곽을 따라 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 도포된 밀봉부를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표시부의 외곽과 상기 밀봉부 사이에 게터를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는 유기 발광 소자와, 상기 유기 발광 소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  11. 기판;
    상기 기판 상의 표시부;
    상기 기판과 대향하고, 베이스 층과 상기 베이스 층의 제1 면상에 형성된 복수의 돌기들을 포함하는 봉지 기판;
    상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 상기 표시부를 덮는 충진재; 및
    상기 제1 면 상에 형성되어, 상기 복수의 돌기들 및 상기 복수의 돌기들 사이에서 노출된 상기 베이스 층을 커버하는 배리어 층;을 포함하고,
    상기 기판, 상기 충진재 및 상기 봉지 기판은 2차원적으로 신장 가능하고,
    상기 복수의 돌기들 각각은, 상기 제1 면과 접한 제1 단부와, 상기 제1 단부와 반대측에 위치한 제2 단부를 포함하며,
    상기 봉지 기판의 신장시, 상기 제1 단부에서의 신장율이 상기 복수의 돌기들 사이에서의 신장율보다 큰 플렉서블 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 면은 상기 표시부를 향하는 면인 플렉서블 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들은 서로 이격되어 배치되며, 상기 베이스 층과 동일한 재질로 일체적으로 형성된 플렉서블 디스플레이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들 각각은 상기 제1 면과 수직한 방향으로 연장된 기둥 형상인 플렉서블 디스플레이 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들 각각의 수평단면적은 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부로 갈수록 감소하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 배리어 층은 적어도 하나의 유기층과 적어도 하나의 무기층을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들 사이에는 상기 충진재가 채워진 플렉서블 디스플레이 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 표시부의 외곽을 따라 상기 기판과 상기 봉지 기판 사이에 도포된 밀봉부를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 표시부의 외곽과 상기 밀봉부 사이에 게터를 더 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 표시부는 유기 발광 소자와, 상기 유기 발광 소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
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