KR20180042516A - 롤러블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

롤러블 표시 장치는 표시 모듈, 윈도우 부재, 상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재가 내부에 말려 보관되고, 상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재가 입출되는 홈이 정의된 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 표시 모듈을 감는 제1 회전 부재, 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 회전 부재와 이격되고 상기 윈도우 부재를 감는 제2 회전 부재를 포함할 수 있다.

Description

롤러블 표시 장치 {ROLLABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 롤러블 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로 스트레스가 완화되어 신뢰성이 향상된 롤러블 표시 장치에 관한 것이다.
플렉서블 표시 장치는 시장의 요구에 따라 개발 진행 중에 있다. 플렉서블 표시 장치는 특정 곡률을 갖는 상태로 고정된 커브드 표시 장치, 특정 곡률 반경 이상으로 휘거나 폴딩축을 기준으로 구부릴수 있는 폴더블 표시 장치, 및 특정 곡률 반경으로 말수 있는 롤러블 표시 장치를 포함한다. 이 중, 롤러블 표시 장치는 디스플레이 면적 대비 우수한 휴대성을 갖는 장점이 있어 많은 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 스트레스가 완화되어 신뢰성이 향상된 롤러블 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 롤러블 표시 장치는 제1 모듈면 및 상기 제1 모듈면과 마주하는 제2 모듈면을 갖는 표시 모듈, 상기 제1 모듈면 위에 배치되며 제1 윈도우면 및 상기 제1 윈도우면과 마주하고 상기 제1 윈도우면과 상기 제1 모듈면 사이에 배치된 제2 윈도우면을 갖는 윈도우 부재, 상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재가 내부에 말려 보관되고, 상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재가 입출되는 홈이 정의된 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 표시 모듈을 감는 제1 회전 부재, 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 회전 부재와 이격되고 상기 윈도우 부재를 감는 제2 회전 부재를 포함할 수 있다.
상기 표시 모듈은 영상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 배치된 터치감지유닛, 상기 터치감지유닛 위에 배치된 제1 탄성층, 및 상기 표시 패널 아래에 배치된 제2 탄성층을 포함할 수 있다.
상기 표시 모듈은 상기 표시 패널 및 상기 제1 탄성층 사이에 배치된 제1 점착층, 및 상기 터치감지유닛 및 상기 제2 탄성층 사이에 배치된 제2 점착층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 탄성층 및 상기 제2 탄성층은 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 및 폴리아미드(polyamide, PA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재는 플라스틱 필름, 및 상기 플라스틱 필름 위에 배치된 하드 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재는 글라스 기판, 및 상기 글라스 기판 아래에 배치된 비산방지층을 포함할 수 있다.
상기 제2 윈도우면과 상기 제1 모듈면 사이에 배치된 갭 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 갭 패턴은 상기 제2 윈도우면에 부착될 수 있다.
상기 갭 패턴은 투광성 물질을 포함할 수 있다.
상기 갭 패턴은 각각이 제1 방향으로 연장하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 제1 메쉬선들 및 각각이 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 메쉬선들을 포함할 수 있다.
상기 갭 패턴은 각각이 제1 방향으로 연장하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 선들을 포함할 수 있다.
상기 갭 패턴은 상기 제2 윈도우면으로부터 상기 제1 모듈면을 향해 돌출된 복수의 도트들을 포함할 수 있다.
상기 제1 회전 부재 및 상기 제2 회전 부재 각각은 원기둥 형상을 갖고, 상기 제1 회전 부재는 제1 반지름을 갖고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 가질 수 있다.
상기 제1 회전 부재는 상기 제2 회전 부재와 상기 하우징의 상기 홈 사이에 배치되고, 상기 제1 회전 부재는 상기 제2 모듈면과 접촉하여 상기 표시 모듈을 감고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제2 윈도우면과 접촉하여 상기 윈도우 부재를 감을 수 있다.
상기 제2 회전 부재는 상기 제1 회전 부재와 상기 하우징의 상기 홈 사이에 배치되고, 상기 제1 회전 부재는 상기 제1 모듈면과 접촉하여 상기 표시 모듈을 감고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 윈도우면과 접촉하여 상기 윈도우 부재를 감을 수 있다.
상기 제1 회전 부재 및 상기 제2 회전 부재 각각은 원기둥 형상을 갖고, 상기 제1 회전 부재는 제1 반지름을 갖고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 가질 수 있다.
상기 제1 회전 부재 및 상기 제2 회전 부재 각각은 원기둥 형상을 갖고, 상기 제1 회전 부재의 제1 반지름 및 상기 제2 회전 부재의 제2 반지름은 서로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하는 표시 모듈, 상기 표시 모듈 위에 배치되어 상기 표시 모듈을 보호하는 윈도우 부재, 상기 표시 모듈이 감기는 제1 회전 부재, 및 상기 제1 회전 부재와 이격되며, 상기 윈도우 부재가 감기는 제2 회전 부재를 포함할 수 있다.
상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재 사이에 배치되어 상기 표시 모듈과 상기 윈도우 부재 사이의 간격을 유지하는 갭 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 모듈은 상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 제1 탄성층, 및 상기 표시 패널 아래에 배치된 제2 탄성층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 롤러블 표시 장치의 표시 모듈과 윈도우가 서로 다른 회전 부재에 감긴다. 이 경우, 윈도우와 표시 모듈이 동일한 회전 부재에 감기는 경우보다 버클링 및 크랙 발생 확률이 감소될 수 있어, 롤러블 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 및 터치감지전극의 개략적인 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 개략적인 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 평면도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 평면도이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 평면도이다.
도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 단면도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 단면도이다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 일부분의 단면도이다.
도 9는 회전 부재의 반지름에 따라 실험대상들을 감았을 때 버클링 및 크랙 발생 여부를 테스트한 테스트 표이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태도 에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RD)를 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 롤러블 표시 장치(RD)는 표시 모듈(DM), 윈도우 부재(WM), 하우징(HS), 제1 회전 부재(RM1), 제2 회전 부재(RM2), 및 손잡이(GP)를 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 영상을 표시할 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 표시 모듈(DM) 위에 배치되어 표시 모듈(DM)을 보호할 수 있다. 표시 모듈(DM) 및 윈도우 부재(WM)는 하우징(HS)의 내부에 말려 보관될 수 있다.
하우징(HS)의 일 영역에는 표시 모듈(DM) 및 윈도우 부재(WM)가 입출되는 홈(HM)이 정의될 수 있다. 도 1에서는 하나의 홈(HM)을 통해 표시 모듈(DM) 및 윈도우 부재(WM)가 입출되는 것을 예시적으로 도시하였다. 하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니고, 하우징(HS)에는 표시 모듈(DM)이 입출되는 제1 홈 및 윈도우 부재(WM)가 입출되는 제2 홈이 분리되어 정의될 수도 있다.
하우징(HS) 내부에는 제1 회전 부재(RM1) 및 제2 회전 부재(RM2)가 배치될 수 있다. 제1 회전 부재(RM1) 및 제2 회전 부재(RM2)는 제1 방향(DR1)으로 서로 이격될 수 있다. 제1 회전 부재(RM1) 및 제2 회전 부재(RM2) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장하는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 제1 회전 부재(RM1) 및 제2 회전 부재(RM2) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장하는 회전축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
제1 회전 부재(RM1)는 표시 모듈(DM)과 결합될 수 있다. 표시 모듈(DM)은 제1 회전 부재(RM1)에 연결되고, 제1 회전 부재(RM1)에 감기거나, 제1 회전 부재(RM1)로부터 펼쳐질 수 있다. 표시 모듈(DM)은 제1 회전 부재(RM1)에 점착제를 통해 부착될 수도 있고, 표시 모듈(DM)은 제1 회전 부재(RM1)에 제공되는 체결홈(미도시)에 끼워져 결합될 수도 있다. 상기 점착제는 표시 모듈(DM)과 제1 회전 부재(RM1)를 결합하는 별도의 테이프일 수도 있고, 표시 모듈(DM)을 구성하는 구성 요소일 수도 있다.
제2 회전 부재(RM2)는 윈도우 부재(WM)와 결합될 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 제2 회전 부재(RM2)에 감기거나, 제2 회전 부재(RM2)로부터 펼쳐질 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 제2 회전 부재(RM2)에 점착제을 통해 부착될 수도 있고, 윈도우 부재(WM)는 제2 회전 부재(RM2)에 제공되는 체결홈에 끼워져 결합될 수도 있다.
손잡이(GP)는 표시 모듈(DM) 및 윈도우 부재(WM)와 결합될 수 있다. 사용자는 손잡이(GP)를 잡아 당겨 표시 모듈(DM) 및 윈도우 부재(WM)를 외부로 노출시킬 수 있다. 손잡이(GP) 내부에는 표시 모듈(DM)에 구동 신호를 제공하기 위한 구동칩, 및 인쇄회로기판 등이 배치될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)의 개략적인 단면도이다.
표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 터치감지유닛(TS), 제1 탄성층(EF1) 및 제2 탄성층(EF2)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 두께 방향(DR3)에서 마주하는 제1 모듈면(DMS1) 및 제2 모듈면(DMS2)을 제공한다.
표시 패널(DP)은 영상을 표시할 수 있다. 표시 패널(DP)은 도시하지 않았으나 복수의 화소들을 포함할 수 있고, 복수의 화소들이 광을 발광하는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸는 비화소 영역을 포함할 수 있다.
터치감지유닛(TS)은 표시 패널(DP) 위에 배치될 수 있다. 터치감지유닛(TS)은 외부입력의 좌표정보를 획득할 수 있다.
제1 탄성층(EF1)은 터치감지유닛(TS) 위에 배치되고, 제2 탄성층(EF2)은 표시 패널(DP) 아래에 배치될 수 있다. 제1 탄성층(EF1) 및 제2 탄성층(EF2)은 표시 패널(DP)을 구성하는 층들보다 상대적으로 낮은 모듈러스(modulus) 및 높은 연성(ductility)를 갖는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성층(EF1) 및 제2 탄성층(EF2)은 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 및 폴리아미드(polyamide, PA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 탄성층(EF1) 및 제2 탄성층(EF2)이 터치감지유닛(TS) 및 표시 패널(DP)의 양 면에 배치되는 경우, 터치감지유닛(TS) 및 표시 패널(DP)에 작용하는 전단 응력(shear stress) 및 롤링에 따른 롤링 스티프니스(rolling strifness)가 감소될 수 있다. 그 결과, 터치감지유닛(TS) 및 표시 패널(DP)에 버클링(buckling) 및 크랙(crack)이 발생될 확률이 감소될 수 있다.
제1 탄성층(EF1)은 터치감지유닛(TS)의 일면에 코팅되어 형성될 수 있고, 제2 탄성층(EF2)은 표시 패널(DP)의 일면에 코팅되어 형성될 수 있다. 제1 탄성층(EF1) 및 제2 탄성층(EF2)이 터치감지유닛(TS) 및 표시 패널(DP)의 일면에 직접 코팅되어 형성되기 때문에, 표시 모듈(DM)의 두께가 보다 감소될 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DMa)의 개략적인 단면도이다. 도 3b에서는 도 3a와의 차이점에 대해 설명하고, 도 3a와 동일한 구성 요소에 대해서는 도 3a와 동일한 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
표시 모듈(DMa)은 표시 패널(DP), 터치감지유닛(TS), 제1 탄성층(EF1a), 제2 탄성층(EF2a), 제1 점착층(AM1), 및 제2 점착층(AM2)을 포함할 수 있다.
제1 탄성층(EF1a)과 제2 탄성층(EF2a)은 필름 형태로 제공될 수 있다. 제1 탄성층(EF1a) 및 제2 탄성층(EF2a)은 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 필름, 폴리우레탄(polyurethane, PU) 필름, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 필름, 및 폴리아미드(polyamide, PA) 필름 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 점착층(AM1)은 제1 탄성층(EF1a) 및 터치감지유닛(TS) 사이에 배치되어, 제1 탄성층(EF1a) 및 터치감지유닛(TS)을 부착시킬 수 있다. 제2 점착층(ANM2)은 제2 탄성층(EF2a) 및 표시 패널(DP) 사이에 배치되어, 제2 탄성층(EF2a) 및 표시 패널(DP)을 부착시킬 수 있다.
제1 점착층(AM1) 및 제2 점착층(AM2) 각각은 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin), 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)과 같은 유기 접착층일 수 있다. 유기 접착층은 폴리우레탄계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리에폭시계, 또는 폴리초산비닐계 등의 접착물질을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP) 및 터치감지유닛(TS)의 개략적인 단면도이다. 도 4에서는 표시 패널(DP)의 일 예로 유기발광 표시 패널에 대해 대표적으로 설명한다. 하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(DP)은 베이스층(SUB), 베이스층(SUB) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 발광소자층(DP-OLED), 및 박막봉지층(TFE)을 포함한다.
베이스층(SUB)은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(SUB)은 플렉서블한 기판으로 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 플라스틱 기판은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
회로층(DP-CL)은 복수 개의 절연층들, 복수 개의 도전층들 및 반도체층을 포함할 수 있다. 회로층(DP-CL)의 복수 개의 도전층들은 신호라인들 또는 화소의 제어회로를 구성할 수 있다.
발광소자층(DP-OLED)은 유기발광 다이오드들을 포함한다.
박막봉지층(TFE)은 발광소자층(DP-OLED)을 밀봉한다. 박막봉지층(TFE)은 복수개의 무기 박막들과 그 사이에 배치된 적어도 하나의 유기 박막을 포함한다. 무기 박막들은 수분/산소로부터 발광소자층(DP-OLED)을 보호하고, 유기 박막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광소자층(DP-OLED)을 보호한다.
터치감지유닛(TS)은 터치센서들과 터치 신호라인들을 포함한다. 터치센서들과 터치 신호라인들은 단층 또는 다층구조를 가질 수 있다. 터치센서들과 터치 신호라인들은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 또는 그라핀을 포함할 수 있다. 터치센서들과 터치 신호라인들은 금속층, 예컨대 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 터치센서들과 터치 신호라인들은 동일한 층구조를 갖거나, 다른 층구조를 가질 수 있다.
터치감지유닛(TS)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "직접 배치된다"는 것은 별도의 접착층을 이용하여 부착하는 것을 제외하며, 연속공정에 의해 형성된 것을 의미한다. 하지만, 이는 예시적인 것으로 터치감지유닛(TS)은 필름 또는 기판 위에 형성된 후 박막봉지층(TFE) 위에 배치될 수도 있다. 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)의 개략적인 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 윈도우 부재(WM)는 외부 충격으로부터 표시 모듈(DM, 도 1 참조)을 보호하고, 사용자에게 입력면을 제공할 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 플라스틱 필름(PF), 하드코팅층(HC), 및 기능성층(AF)을 포함할 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 두께 방향(DR3)에서 마주하는 제1 윈도우면(WMS1) 및 제2 윈도우면(WMS2)을 제공한다. 상기 입력면은 제1 윈도우면(WMS1) 일 수 있다.
플라스틱 필름(PF)은 단일층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 플라스틱 필름(PF)은 예를 들어, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethylenenaphthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(arylene ethersulfone)) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함하는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
하드코팅층(HC)은 플라스틱 필름(PF) 위에 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 하드코팅층(HC)은 플라스틱 필름(PF)의 양면에 배치될 수 도 있다. 하드코팅층(HC)은 고온이나 고습 등 가혹한 조건에서 윈도우 부재(WM)의 뒤틀림이나 코팅층의 들뜸 현상 등을 줄여 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또한 외부 충격을 흡수할 수 있다.
하드코팅층(HC) 위에는 기능성층(AF)이 배치될 수 있다. 기능성층(AF)은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 오염방지 코팅층(Anti-Fouling Coating Layer), 반사방지 코팅층(Anti-Reflection Coating Layer), 눈부심 방지 코팅층(Anti-Glare Coating Layer), 및 하드코팅층(Hard-Coating Layer) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 기능성층(AF)은 생략될 수도 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(Wma)의 개략적인 단면도이다. 도 5b에서는 도 5a와의 차이점에 대해 설명하고, 도 5a와 동일한 구성 요소에 대해서는 도 5a와 동일한 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
윈도우 부재(WMa)는 글라스 기판(GW), 비산방지층(CL), 및 기능성층(AF)을 포함할 수 있다.
글라스 기판(GW)은 글라스로 구성될 수 있다. 글라스 기판(GW)은 글라스의 두께를 조절하거나 화학 강화 등을 통해 가요성을 가질 수 있다. 글라스 기판(GW)을 사용하는 경우, 윈도우 부재(WMa)의 색이 변화하거나 투명도가 떨어지는 현상이 감소될 수 있다.
비산방지층(CL)은 글라스 기판(GW) 아래에 배치될 수 있다. 비산방지층(CL)은 글라스 기판(GW) 하면에 직접 코팅될 수도 있고, 비산방지층(CL)은 필름 형태로 제공되어 글라스 기판(GW)의 하면에 점착제를 통해 부착될 수도 있다. 비산방지층(CL)은 글라스 기판(GW)이 파손되었을 때, 파편이 흩어지는 것을 방지할 수 있다.
비산방지층(CL)은 고분자 수지로 구성될 수 있고, 광학적 투명성을 가질 수 있다. 도 5b에서는 비산방지층(CL)이 단층으로 제공되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 비산방지층(CL)은 복수의 층으로 제공될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RDa)의 일부분의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 롤러블 표시 장치(RDa)는 갭 패턴(AG)을 더 포함할 수 있다. 갭 패턴(AG)은 윈도우 부재(WM)와 표시 모듈(DM) 사이에 배치될 수 있다.
갭 패턴(AG)은 윈도우 부재(WM)의 제2 윈도우면(WMS2)에 부착될 수 있다. 갭 패턴(AG)은 윈도우 부재(WM)에 형성되어, 제2 회전 부재(RM2, 도 1참조)에 윈도우 부재(WM)와 함께 감길 수 있다.
갭 패턴(AG)은 윈도우 부재(WM)의 제2 윈도우면(WMS2)에 포토 레지스트 공정 또는 임프린트 공정으로 형성될 수 있다. 갭 패턴(AG)은 투광성 물질을 포함할 수 있고, 광학적 투명성을 갖는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다.
갭 패턴(AG)은 윈도우 부재(WM)와 표시 모듈(DM)이 소정의 갭을 유지하도록 할 수 있다. 갭 패턴(AG)의 두께는 1um 내지 1000um일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 갭 패턴(AG)의 두께가 이에 제한되는 것은 아니다. 갭 패턴(AG)의 두께는 두께 방향(DR3)으로 측정된 길이를 의미한다.
외부에서 충격이 발생하였을 때, 표시 모듈(DM)에 작용하는 충격은 윈도우 부재(WM), 갭 패턴(AG), 및 갭 패턴(AG)에 의해 벌어진 윈도우 부재(WM)와 표시 모듈(DM) 사이의 에어 갭에 의하여 완화될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RDa)의 일부분의 평면도이다.
갭 패턴(AG)은 제1 메쉬선들(MS1) 및 제2 메쉬선들(MS2)을 포함할 수 있다. 제1 메쉬선들(MS1)은 제1 방향(DR1)으로 연장하고, 제2 방향(DR2)을 따라 배열된다. 제2 메쉬선들(MS2)은 제2 방향(DR2)으로 연장하고, 제1 방향(DR1)을 따라 배열된다. 제1 메쉬선들(MS1)과 제2 메쉬선들(MS2)은 임프린트 공정 또는 포토 레지스트 공정을 통해 동시에 형성될 수 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RDb)의 일부분의 평면도이다.
갭 패턴(AGa)은 각각이 제2 방향(DR2)으로 연장하는 복수의 선들(LN1)을 포함할 수 있다. 복수의 선들(LN1)은 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 갭 패턴(AGa)은 투광성 물질을 포함할 수 있고, 광학적 투명성을 갖는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RDc)의 일부분의 평면도이다.
갭 패턴(AGb)은 각각이 제1 방향(DR1)으로 연장하는 복수의 선들(LN2)을 포함할 수 있다. 복수의 선들(LN2)은 제2 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 갭 패턴(AGb)은 투광성 물질을 포함할 수 있고, 광학적 투명성을 갖는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다.
도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RDd)의 일부분의 평면도이다.
갭 패턴(AGc)은 복수의 도트들(DT)로 구성될 수 있다. 복수의 도트들(DT) 각각은 제2 윈도우면(WMS2, 도 6 참조)으로부터 제1 모듈면(DMS1, 도 6 참조)을 향해 돌출된 형상을 가질 수 있다. 복수의 도트들(DT) 각각은 반구 형상을 가질 수도 있고, 원 기둥 형상을 가질 수도 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 복수의 도트들(DT)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
복수의 도트들(DT)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 매트리스 형태로 배열될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 복수의 도트들(DT)은 불규칙하게 배열될 수도 있다. 윈도우 부재(WM, 도 1 참조)와 표시 모듈(DM, 도 1 참조)이 하우징(HS, 도 1 참조)으로부터 노출되었을 때, 복수의 도트들(DT)과 표시 모듈(DM) 내의 화소 영역은 비중첩하는 것이 바람직하다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RD)의 일부분의 단면도이다.
도 8a를 참조하면, 하우징(HS) 내부의 일부를 도시하였다. 표시 모듈(DM)은 제1 회전 부재(RM1)에 의해 감기거나 풀려질 수 있고, 윈도우 부재(WM)는 제2 회전 부재(RM2)에 의해 감기거나 풀려질 수 있다. 표시 모듈(DM)과 윈도우 부재(WM)는 하우징(HS)에 정의된 홈(HM)을 통해 하우징(HS) 외부로 노출될 수 있다.
제1 회전 부재(RM1)는 표시 모듈(DM)의 제2 모듈면(DMS2)과 접촉하여 표시 모듈(DM)을 감을 수 있고, 제2 회전 부재(RM2)는 윈도우 부재(WM)의 제2 윈도우면(WMS2)과 접촉하여 윈도우 부재(WM)를 감을 수 있다. 제1 회전 부재(RM1)는 제2 회전 부재(RM2)와 하우징(HS)의 홈(HM) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 홈(HM)으로부터 제1 회전 부재(RM1)가 제2 회전 부재(RM2)보다 가까울 수 있다.
제1 회전 부재(RM1)는 제1 반지름(RC1)을 갖고, 제2 회전 부재(RM2)는 제2 반지름(RC2)을 가질 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 표시 모듈(DM)을 보호하는 성질을 갖기 때문에, 표시 모듈(DM)보다 더 단단할 수 있다. 즉, 윈도우 부재(WM)보다 표시 모듈(DM)이 더 플렉서블 할 수 있고, 또한 표시 모듈(DM)이 더 작은 곡률 반경을 갖는 회전 부재에 용이하게 감길 수 있다. 따라서, 제2 반지름(RC2)은 제1 반지름(RC1)보다 클 수 있다.
제1 반지름(RC1)과 제2 반지름(RC2)이 상이하기 때문에, 본 실시예에서 제1 회전 부재(RM1) 및 제2 회전 부재(RM2)의 회전 속도는 서로 상이할 수 있다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RD1)의 일부분의 단면도이다.
도 8b를 참조하면, 도 8a와 비교하였을 때, 제2 회전 부재(RM2a)에 차이가 있다. 제2 회전 부재(RM2a)의 제2 반지름(RC2a)은 제1 회전 부재(RM1)의 제1 반지름(RC1)과 동일할 수 있다. 제1 반지름(RC1)과 제2 반지름(RC2a)이 서로 동일하기 때문에, 제1 회전 부재(RM1) 및 제2 회전 부재(RM2a)의 회전 속도는 서로 동일할 수 있다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러블 표시 장치(RD2)의 일부분의 단면도이다.
도 8c를 참조하면, 제1 회전 부재(RM1b)는 표시 모듈(DM)의 제1 모듈면(DMS1)과 접촉하여 표시 모듈(DM)을 감을 수 있고, 제2 회전 부재(RM2b)는 윈도우 부재(WM)의 제1 윈도우면(WMS1)과 접촉하여 윈도우 부재(WM)를 감을 수 있다. 제2 회전 부재(RM2b)는 제1 회전 부재(RM1b)와 하우징(HS)의 홈(HM) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 홈(HM)으로부터 제2 회전 부재(RM2b)가 제1 회전 부재(RM1b)보다 가까울 수 있다.
도 8a 및 도 8b의 제1 회전 부재(RM1)는 표시 모듈(DM)의 제2 모듈면(DMS2)과 접촉하여 표시 모듈(DM)을 감는 아웃 롤링 형태라면, 도 8c의 제1 회전 부재(RM1b)는 표시 모듈(DM)의 제1 모듈면(DMS1)과 접촉하여 표시 모듈(DM)을 감는 인 롤링 형태일 수 있다. 또한, 도 8a 및 도 8b의 제2 회전 부재들(RM2, RM2a) 각각이 윈도우 부재(WM)의 제2 윈도우면(WMS2)과 접촉하여 윈도우 부재(WM)를 감는 아웃 롤링 형태라면, 도 8c의 제2 회전 부재(RM2b)는 윈도우 부재(WM)의 제1 윈도우면(WMS1)과 접촉하여 윈도우 부재(WM)를 감는 인 롤링 형태일 수 있다.
도 8c에서는 제2 회전 부재(RM2b)의 제2 반지름(RC2b)이 제1 회전 부재(RM1b)의 제1 반지름(RC1b)과 동일한 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 앞서 도 8b와 같이 제1 반지름(RC1b)이 제2 반지름(RC2b)보다 작을 수도 있다.
도 9는 회전 부재의 반지름에 따라 실험대상들을 감았을 때 버클링 및 크랙 발생 여부를 테스트한 테스트 표이다.
도 9를 참조하면, 3 개의 실험 대상을 회전 부재의 반지름을 변경하며 버클링 및 크랙 발생 여부를 테스트한 것이다.
제1 실험 대상(TT1)은 표시 패널(DP) 및 터치감지유닛(TS)을 포함하는 표시 모듈이다. 제2 실험 대상(TT2)은 표시 패널(DP), 터치감지유닛(TS), 윈도우 부재(WM), 점착층(AM), 및 보호층(PT)을 포함하는 표시 모듈이다. 제3 실험 대상(TT3)은 도 3b에 도시된 표시 모듈(DMa, 도 3b 참조)이다.
도 9에 도시된 반지름 R1 내지 R20은 앞서 설명한 회전 부재의 반지름을 의미한다. 예를 들어, 제1 회전 부재(RM1, 도 8a 참조)의 제1 반지름(RC1, 도 8a 참조)을 의미할 수 있다. R1은 반지름이 1mm 인 것을 의미하고, R2는 반지름이 2mm 인 것을 의미하고, R20은 반지름이 20mm 인 것을 의미한다. 설명이 생략된 R3 내지 R19도 이와 동일하게 이해될 수 있을 것이다.
도 9에서는 버클링 및 크랙이 발생하지 않은 경우에는 "O" 로, 버클링 및 크랙이 발생한 경우에는 "X"로 도시하였다. 상기 실험은 제1 내지 제3 실험 대상들(TT1-TT3) 각각을 회전 부재에 1회 감았을 때의 버클링 및 크랙 발생 여부를 테스트한 것이다.
예를 들어, 버클링은 표시 패널(DP)의 박막봉지층(TFE, 도 4 참조)이 박리 됨에 따라 발생할 수 있다. 이는 버클링이 발생하는 일 예를 설명한 것이고, 버클링 현상이 발생하는 원인이 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 버클링 현상은 제2 실험 대상(TT2)의 보호층(PT)에 의해 발생될 수도 있다.
윈도우 부재를 포함하지 않는 제1 실험 대상(TT1) 및 제3 실험 대상(TT3)을 회전 부재에 감은 경우, 제1 실험 대상(TT1) 및 제3 실험 대상(TT3)은 2mm의 반지름을 갖는 회전 부재에 감길 때까지 버클링 및 크랙이 발생하지 않았다. 특히, 제1 실험 대상(TT1)에 추가적으로 제1 탄성층(EF1a) 및 제2 탄성층(EF2a)을 추가한 제3 실험 대상(TT3)의 경우에는 1mm의 반지름을 갖는 회전 부재에 감긴 경우에도 버클링 및 크랙이 발생하지 않았다.
하지만, 윈도우 부재를 결합한 제2 실험 대상(TT2)의 경우, 6mm의 반지름을 갖는 회전 부재에 감을 때까지는 제2 실험 대상(TT2)에 버클링 및 크랙이 발생하지 않았으나, 5mm의 반지름을 갖는 회전 부재에 감았을 때에는 제2 실험 대상(TT2)에 버클링 및 크랙이 발생하였다. 즉, 하나의 회전 부재에 표시 모듈만을 롤링하고, 윈도우 부재를 다른 회전 부재에 롤링하는 경우, 표시 모듈은 더 작은 곡률 반경을 갖는 회전 부재에 롤링할 수 있다.
뿐만 아니라, 제1 내지 제3 실험 대상(TT1-TT3)을 동일한 곡률 반경을 갖는 회전 부재에 감는 경우라도 표시 모듈만(예를 들어, 제1 실험 대상 및 제3 실험 대상)을 감는 경우가 윈도우 부재와 표시 모듈을 동일한 회전 부재에 롤링하는 경우(예를 들어, 제2 실험 대상)보다 크랙 및 버클링이 발생할 확률이 감소될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
RD: 롤러블 표시 장치 DM: 표시 모듈
WM: 윈도우 부재 HS: 하우징
RM1: 제1 회전 부재 RM2: 제2 회전 부재

Claims (20)

  1. 제1 모듈면 및 상기 제1 모듈면과 마주하는 제2 모듈면을 갖는 표시 모듈;
    상기 제1 모듈면 위에 배치되며 제1 윈도우면 및 상기 제1 윈도우면과 마주하고 상기 제1 윈도우면과 상기 제1 모듈면 사이에 배치된 제2 윈도우면을 갖는 윈도우 부재;
    상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재가 내부에 말려 보관되고, 상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재가 입출되는 홈이 정의된 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 표시 모듈을 감는 제1 회전 부재; 및
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 회전 부재와 이격되고 상기 윈도우 부재를 감는 제2 회전 부재를 포함하는 롤러블 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 모듈은,
    영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 위에 배치된 터치감지유닛;
    상기 터치감지유닛 위에 배치된 제1 탄성층; 및
    상기 표시 패널 아래에 배치된 제2 탄성층을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 표시 모듈은,
    상기 표시 패널 및 상기 제1 탄성층 사이에 배치된 제1 점착층; 및
    상기 터치감지유닛 및 상기 제2 탄성층 사이에 배치된 제2 점착층을 더 포함하는 롤러블 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 탄성층 및 상기 제2 탄성층은 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 및 폴리아미드(polyamide, PA) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 롤러블 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재는,
    플라스틱 필름; 및
    상기 플라스틱 필름 위에 배치된 하드 코팅층을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재는,
    글라스 기판; 및
    상기 글라스 기판 아래에 배치된 비산방지층을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 윈도우면과 상기 제1 모듈면 사이에 배치된 갭 패턴을 더 포함하는 롤러블 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 갭 패턴은 상기 제2 윈도우면에 부착된 롤러블 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 갭 패턴은 투광성 물질을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 갭 패턴은 각각이 제1 방향으로 연장하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 제1 메쉬선들 및 각각이 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 메쉬선들을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 갭 패턴은 각각이 제1 방향으로 연장하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 선들을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 갭 패턴은 상기 제2 윈도우면으로부터 상기 제1 모듈면을 향해 돌출된 복수의 도트들을 포함하는 롤러블 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 회전 부재 및 상기 제2 회전 부재 각각은 원기둥 형상을 갖고,
    상기 제1 회전 부재는 제1 반지름을 갖고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 갖는 롤러블 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 회전 부재는 상기 제2 회전 부재와 상기 하우징의 상기 홈 사이에 배치되고, 상기 제1 회전 부재는 상기 제2 모듈면과 접촉하여 상기 표시 모듈을 감고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제2 윈도우면과 접촉하여 상기 윈도우 부재를 감는 롤러블 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 회전 부재는 상기 제1 회전 부재와 상기 하우징의 상기 홈 사이에 배치되고, 상기 제1 회전 부재는 상기 제1 모듈면과 접촉하여 상기 표시 모듈을 감고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 윈도우면과 접촉하여 상기 윈도우 부재를 감는 롤러블 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 회전 부재 및 상기 제2 회전 부재 각각은 원기둥 형상을 갖고,
    상기 제1 회전 부재는 제1 반지름을 갖고, 상기 제2 회전 부재는 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 갖는 롤러블 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 회전 부재 및 상기 제2 회전 부재 각각은 원기둥 형상을 갖고, 상기 제1 회전 부재의 제1 반지름 및 상기 제2 회전 부재의 제2 반지름은 서로 동일한 롤러블 표시 장치.
  18. 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하는 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 위에 배치되어 상기 표시 모듈을 보호하는 윈도우 부재;
    상기 표시 모듈이 감기는 제1 회전 부재; 및
    상기 제1 회전 부재와 이격되며, 상기 윈도우 부재가 감기는 제2 회전 부재를 포함하는 롤러블 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서
    상기 표시 모듈 및 상기 윈도우 부재 사이에 배치되어 상기 표시 모듈과 상기 윈도우 부재 사이의 간격을 유지하는 갭 패턴을 더 포함하는 롤러블 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서
    상기 표시 모듈은 상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 제1 탄성층 및 상기 표시 패널 아래에 배치된 제2 탄성층을 더 포함하는 롤러블 표시 장치.
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