KR20180062249A - 커버 윈도우 및 이를 포함하는 폴더블 표시장치 - Google Patents

커버 윈도우 및 이를 포함하는 폴더블 표시장치 Download PDF

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KR20180062249A
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KR1020160162310A
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송켈리수연
박재형
원유림
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계에 위치하는 나노입자를 포함하는 커버 윈도우를 제공한다.
이와 같은 커버 윈도우에서는, 나노입자에 의한 헤이즈 발생으로 제 1 및 2 영역 간 경계 시인이 방지된다.
따라서, 본 발명의 커버 윈도우를 포함하는 폴더블 표시장치에서는, 표시품질 저하 없이 폴딩시 커버 윈도우의 손상을 방지된다.

Description

커버 윈도우 및 이를 포함하는 폴더블 표시장치{Cover window for foldable display device and foldable display device including the same}
본 발명은 폴더블 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴딩 동작에 의한 손상이 방지되고 표시 품질이 향상된 커버 윈도우 및 이를 포함하는 폴더블 표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting display device: OLED) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
액정표시장치는, 액정분자를 포함하는 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 액정 패널을 필수 구성 요소로 포함하며, 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 의해 액정층이 구동되어 영상을 표시한다.
유기발광표시장치는, 유기발광층을 사이에 두고 마주하는 양극과 음극을 포함하는 발광다이오드를 필수 구성 요소로 포함하며, 양극과 음극 각각으로부터 주입된 정공과 전자가 유기발광층에서 결합하여 발광함으로써, 영상을 표시하게 된다.
한편, 최근에는 플렉서블 기판을 이용하여 폴딩(folding), 벤딩(bending), 롤링(rolling)이 가능한 표시장치(이하, 폴더블 표시장치)에 대한 요구가 증가하고 있다. 폴더블 표시장치는 접힌 (또는 종이처럼 말려져 있는) 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하기 때문에, 대화면 표시가 가능하면서 휴대가 용이한 장점을 갖는다.
도 1은 종래 폴더블 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 폴더블 표시장치(1)는 표시패널(10)과, 백 플레이트(20)와, 커버 윈도우(30)를 포함한다.
상기 표시패널(10)이 발광다이오드패널인 경우, 상기 표시패널(10)은 플렉서블 기판(미도시)과 상기 플렉서블 기판 상에 위치하는 발광다이오드(미도시)와 상기 발광다이오드를 구동시키기 위한 박막트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나, 상기 발광다이오드는, 상기 박막트랜지스터에 연결된 양극(anode)과, 상기 양극 상에 형성되는 유기발광층과, 상기 유기발광층 상에 형성되는 음극(cathode)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광다이오드를 덮어 외부의 수분 침투를 방지할 수 있는 인캡슐레이션 필름(encapsulation film)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 표시패널(10)이 액정패널인 경우, 상기 표시패널(10)은 상기 플렉서블 기판 상에 형성되는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소 전극과, 상기 플렉서블 기판과 마주하는 대향 기판과, 상기 플렉서블 기판 또는 상기 대향 기판에 형성되는 공통 전극과, 상기 플렉서블 기판과 상기 대향 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하고, 상기 표시패널(10)은 플렉서블 백라이트 유닛이 포함될 수 있다.
플렉서블 기판 하부에 캐리어 기판(미도시)이 부착된 상태에서 상기 박막트랜지스터 등의 구성 요소를 형성하고 캐리어 기판을 박리(release)시킴으로써, 플렉서블한 표시패널(10)을 얻을 수 있다.
이와 같이 제작된 표시패널(10)에서 상기 플렉서블 기판이 너무 얇기 때문에, 표시패널(10)을 지지할 수 있는 백 플레이트(20)를 상기 표시패널(10) 하부에 부착한다.
상기 커버 윈도우(30)는 표시패널(10)을 외부 충격으로부터 보호하기 위해, 상기 표시패널(10)의 상부에 부착된다. 도시하지 않았으나, 상기 커버 윈도우(30)는 접착층에 의해 상기 표시패널(10)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 윈도우(30)는 강화유리 또는 고경도 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
그런데, 표시장치(10)의 폴딩 동작에 의한 스트레스로 인해 커버 윈도우(30)에 크랙(crack)과 같은 손상이 발생할 수 있고, 이에 따라 표시장치의 표시품질과 내구성이 저하된다.
본 발명은, 종래 폴더블 표시장치에서 폴딩 동작에 의한 표시품질 및 내구성 저하 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명의 커버 윈도우는, 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계에 위치하는 나노입자를 포함한다.
또한, 본 발명의 커버 윈도우는, 패턴영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역에 위치하는 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자는 상기 패턴영역에서 제 1 밀도를 갖고 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도와 다른 제 2 밀도를 갖는다.
또한, 본 발명의 폴더블 표시장치는, 전술한 커버 윈도우와 상기 커버 윈도우의 일측에 위치하는 표시패널을 포함한다.
본 발명의 커버 윈도우는 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계에 위치하는 나노입자를 포함하며, 나노입자에 의한 헤이즈 발생으로 제 1 및 2 영역 간 경계 시인이 방지된다.
따라서, 본 발명의 커버 윈도우를 포함하는 폴더블 표시장치에서는, 표시품질 저하 없이 폴딩시 커버 윈도우의 손상을 방지된다.
또한, 본 발명의 커버 윈도우는 패턴영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역에 위치하는 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자는 상기 패턴영역에서 제 1 밀도를 갖고 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도와 다른 제 2 밀도를 가져, 폴딩시 패턴영역이 시인된다.
따라서, 본 발명의 커버 윈도우를 포함하는 폴더블 표시장치에서는, 폴딩시 외관이 향상된다.
도 1은 종래 폴더블 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 표시패널의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 6은 도 5의 절단선 VI-VI에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 9는 커버 윈도우의 폴딩에 의한 헤이즈 증가 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
본 발명은, 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계에 위치하는 나노입자를 포함하는 커버 윈도우를 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은, 패턴영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역에 위치하는 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자는 상기 패턴영역에서 제 1 밀도를 갖고 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도와 다른 제 2 밀도를 갖는 커버 윈도우를 제공한다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 영역은 제 1 두께를 갖고 상기 나노입자는 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께의 영역에만 위치한다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 영역 내에 패턴 영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고, 상기 나노입자는 상기 패턴영역에서 제 1 밀도를 갖고 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도와 다른 제 2 밀도를 갖는다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 밀도 또는 상기 제 2 밀도 중 하나는 0(zero)이다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 영역 내에 패턴 영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고, 상기 나노입자는 상기 패턴영역과 상기 비패턴영역 중 어느 하나에만 위치한다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 크고, 상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 투과율을 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 투과율보다 큰 제 2 투과율을 갖는다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 작고, 상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 투과율을 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 투과율보다 작은 제 2 투과율을 갖는다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 크고, 상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 헤이즈를 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 헤이즈보다 큰 제 2 헤이즈를 갖는다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 작고, 상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 헤이즈를 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 헤이즈보다 작은 제 2 헤이즈를 갖는다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 나노입자는 50~500 nm 크기를 갖는다.
본 발명의 커버 윈도우에 있어서, 상기 나노입자는 상기 나노입자가 배열된 영역에서 1~10 wt%를 갖는다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 전술한 커버 윈도우와, 상기 커버 윈도우 하부에 위치하는 표시 패널을 포함하는 폴더블 표시장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 폴더블 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 폴더블 표시장치(100)는 표시패널(110)과, 백 플레이트(120)와, 커버 윈도우(130)를 포함한다.
본 발명의 폴더블 표시장치는 적어도 일방향을 따라 폴딩, 벤딩, 롤링 동작이 가능한 표시장치이고, 벤더블 표시장치, 롤러블 표시장치 또는 플렉서블 표시장치로 지칭될 수도 있다.
폴더블 표시장치(100)에 있어서, 백 플레이트(120)는 표시패널(110)의 배면을 덮으며 표시패널(110)을 보호하고 지지한다. 또한, 커버 윈도우(130)는 표시패널(110)의 전면(前面), 즉 표시면을 덮으며 표시패널(110)을 보호한다.
도시하지 않았으나, 상기 표시패널(110)과 상기 커버 윈도우(130) 사이에는 터치패널이 위치할 수 있다.
상기 표시패널(110)은 액정패널 또는 발광다이오드패널일 수 있다.
액정패널의 개략적인 단면도인 도 3a을 참조하면, 표시패널(110)은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(210, 250)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(210, 250) 사이에 개재되며 액정분자(262)를 포함하는 액정층(260)을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 기판(210, 250) 각각은 유리 기판 또는 플렉서블한 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 기판(210, 250) 각각은 폴리이미드(polyimide, PI) 기판일 수 있다.
상기 제 1 기판(210) 상에는 제 1 버퍼층(220)이 형성되고, 상기 제 1 버퍼층(220) 상에 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 상기 제 1 버퍼층(220)은 생략될 수 있다.
상기 제 1 버퍼층(220) 상에는 게이트 전극(222)이 형성되고, 상기 게이트 전극(222)을 덮으며 게이트 절연막(224)이 형성된다. 또한, 상기 버퍼층(220) 상에는 상기 게이트 전극(222)과 연결되는 게이트 배선(미도시)이 형성된다.
상기 게이트 절연막(224) 상에는 반도체층(226)이 상기 게이트 전극(222)에 대응하여 형성된다. 상기 반도체층(226)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 반도체층(226)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
상기 반도체층(226) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(231)과 드레인 전극(232)이 형성된다. 또한, 상기 소스 전극(231)과 연결되는 데이터 배선(미도시)이 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다.
상기 게이트 전극(222), 상기 반도체층(226), 상기 소스 전극(231) 및 상기 드레인 전극(232)은 박막트랜지스터(Tr)를 구성한다.
상기 박막트랜지스터(Tr) 상에는, 상기 드레인 전극(232)을 노출하는 드레인 콘택홀(236)을 갖는 보호층(234)이 형성된다.
상기 보호층(234) 상에는, 상기 드레인 콘택홀(236)을 통해 상기 드레인 전극(232)에 연결되는 화소 전극(240)과, 상기 화소 전극(240)과 교대로 배열되는 공통 전극(242)이 형성된다.
상기 제 2 기판(250) 상에는 제 2 버퍼층(252)이 형성되며, 상기 제 2 버퍼층(252) 상에는 상기 박막트랜지스터(Tr), 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(254)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(256)이 형성된다. 상기 제 2 버퍼층(252)과 상기 블랙매트릭스(254)는 생략될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 기판(210, 250)은 액정층(260)을 사이에 두고 합착되며, 상기 화소 전극(240)과 상기 공통 전극(242) 사이에서 발생되는 전계에 의해 상기 액정층(260)의 액정분자가 구동된다. 한편, 상기 공통 전극(242) 상기 제 2 기판(250)에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 상기 액정층(260)과 접하여 상기 제 1 및 제 2 기판(210, 250) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 기판(210, 250) 각각의 외측에는 서로 수직한 투과축을 갖는 편광판이 부착될 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(210)의 하부에는 백라이트 유닛이 배치되어 상기 표시패널(110)로 빛을 공급한다.
예를 들어, 상기 백라이트 유닛은 상기 (101) 하부에 위치하는 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일측에 위치하는 광원과, 상기 도광판의 배면에 위치하는 반사판과, 상기 도광판과 상기 표시패널(110) 사이에 위치하는 광학시트를 포함할 수 있다.
한편, 발광다이오드패널의 개략적인 단면도인 도 3b를 참조하면, 표시패널(110)은 기판(310)과, 상기 기판(310) 상에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 기판(310) 상부에 위치하며 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결되는 발광다이오드(D)를 포함한다.
상기 기판(310)은 유리 기판 또는 플렉서블한 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(310)은 폴리이미드 기판일 수 있다.
상기 기판(310) 상에는 버퍼층(320)이 형성되고, 상기 버퍼층(320) 상에 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 상기 버퍼층(320)은 생략될 수 있다.
상기 버퍼층(320) 상에는 반도체층(322)이 형성된다. 상기 반도체층(322)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(322)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 상기 반도체층(322) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(322)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(322)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(322)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(322)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(322) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(324)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(324)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(324) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(331)이 반도체층(322)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 3b에서는, 게이트 절연막(324)이 기판(310) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(324)은 게이트 전극(331)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
상기 게이트 전극(331) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(332)이 형성된다. 층간 절연막(332)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(332)은 상기 반도체층(322)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 게이트 전극(331)의 양측에 게이트 전극(331)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 게이트 절연막(324) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(324)이 게이트 전극(331)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 층간 절연막(332) 내에만 형성될 수도 있다.
상기 층간 절연막(332) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(340)과 드레인 전극(342)이 형성된다.
소스 전극(340)과 드레인 전극(342)은 상기 게이트 전극(331)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)을 통해 상기 반도체층(322)의 양측과 접촉한다.
상기 반도체층(322)과, 상기 게이트전극(331), 상기 소스 전극(340), 상기 드레인전극(342)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 반도체층(320)의 상부에 상기 게이트 전극(331), 상기 소스 전극(342) 및 상기 드레인 전극(344)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하며, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 상기 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 상기 데이터 배선 또는 상기 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(342)을 노출하는 드레인 콘택홀(352)을 갖는 보호층(350)이 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
상기 보호층(350) 상에는 상기 드레인 콘택홀(352)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(342)에 연결되는 제 1 전극(360)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 상기 제 1 전극(360)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(360)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 표시장치(100)가 상부발광 방식인 경우, 상기 제 1 전극(360)의 상부 또는 하부에는 반사전극 또는 반사층이 형성되어 광 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사전극 또는 상기 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 전극(360)은 ITO/APC/ITO의 삼중층 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 보호층(350) 상에는 상기 제 1 전극(360)의 가장자리를 덮는 뱅크층(366)이 형성된다. 상기 뱅크층(366)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제 1 전극(360)의 중앙을 노출한다.
상기 제 1 전극(360) 상에는 발광층(362)이 형성된다. 상기 발광층(362)은 발광물질로 이루어지는 발광물질층(emitting material layer)의 단일층 구조일 수 있다. 또한, 발광 효율을 높이기 위해, 상기 발광층(362)은 상기 제 1 전극(360) 상에 순차 적층되는 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광물질층, 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 발광물질층은 양자점과 같은 무기발광물질, 또는 유기발광물질을 포함할 수 있다.
상기 발광층(362)이 형성된 상기 플라스틱 기판(310) 상부로 제 2 전극(364)이 형성된다. 상기 제 2 전극(364)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(364)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극(360), 상기 발광층(362) 및 상기 제 2 전극(364)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 상기 제 2 전극(364) 상에는, 외부 수분이 상기 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film)이 형성될 수 있다. 상기 인캡슐레이션 필름은 제 1 무기 절연층과, 유기 절연층과 제 2 무기 절연층의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 인캡슐레이션 필름 상에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판(미도시)이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 백 플레이트(120)는 판 형상을 가지며 상기 표시패널(110)의 배면을 덮는다. 이와 달리, 상기 백 플레이트(120)는 수평면과 측면을 가져 표시패널(110)의 배면과 측면을 덮을 수도 있다. 예를 들어, 상기 백 플레이트(120)는 PET(polyethylene terephthalate)와 같은 고분자로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 상기 백 플레이트(120)와 상기 표시패널(110) 사이에는 접착층이 위치할 수 있다.
상기 커버 윈도우(130)는 판 형상을 가지며 상기 표시패널(110)의 전면을 덮는다. 상기 커버 윈도우(130)와 상기 표시패널(110) 사이에는 접착층이 위치할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면인 도 4를 참조하면, 커버 윈도우(130)는 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(132)과 고강성 물질로 이루어지며 상기 제 1 영역(132) 양측에 위치하는 제 2 영역(134)을 포함한다.
이때, 표시장치(100)는 상기 제 1 영역(132)을 기준으로 하여 폴딩된다. 즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커버 윈도우(130)는 표시장치(100)의 폴딩 영역에 대응하여 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(132)을 포함한다.
커버 윈도우(130)는 표시패널(110)의 표시면을 덮어 보호해야 하므로 고강성(또는 고경도)의 물질로 이루어져야 한다. 그런데, 폴더블 표시장치의 커버 윈도우 전체가 고강성 물질로 이루어지는 경우 폴딩 동작에 의한 스트레스로 인해 커버 윈도우가 손상된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)의 커버 윈도두(130)에서는, 폴딩 동작이 이루어지는 폴딩 영역인 상기 제 1 영역(132)은 저강성 물질로 형성되고, 언폴딩(unfolding) 영역인 상기 제 2 영역(134)은 고강성 물질로 형성된다. 이에 따라, 폴딩 동작에 의한 스트레스에 의한 커버 윈도우의 손상은 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(132)에 의해 완화되고, 고강성 물질로 이루어지는 제 2 영역(134)에 의해 표시패널(110)이 보호된다.
그런데, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 커버 윈도우(130)에서는 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(132)과 고강성 물질로 이루어지는 제 2 영역(134)의 특성 차이로 인해 제 1 영역(132)과 제 2 영역(134)의 경계가 시인되어 표시품질 저하의 문제가 발생한다.
예를 들어, 상기 제 1 영역(132)과 상기 제 2 영역(134)이 다른 물질로 이루어지는 경우, 굴절률 차이에 의해 제 1 영역(132)과 제 2 영역(134)의 경계가 시인될 수 있다. 한편, 상기 제 1 영역(132)과 상기 제 2 영역(134)이 동일한 물질로 이루어지는 경우, 경화도 차이에 의해 제 1 영역(132)과 제 2 영역(134)의 경계가 시인될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이고, 도 6은 도 5의 절단선 VI-VI에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우(230)는 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(240)과, 고강성 물질로 이루어지며 상기 제 1 영역(240) 양측에 위치하는 제 2 영역(250)과, 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 경계에 배열되어 있는 나노입자(260)를 포함한다. 이와 같은 커버 윈도우(230)를 포함하는 폴더블 표시장치(도 2의 100)는 상기 제 1 영역(240)을 기준으로 하여 폴딩된다. 즉, 상기 제 1 영역(240)은 폴딩 영역(FR)으로 정의되고, 상기 제 2 영역(250)은 언폴딩 영역(UFR)으로 정의될 수 있다.
도 5에서는 하나의 제 1 영역(240)이 두 제 2 영역(250) 사이에 위치하는 것이 보여지고 있다. 이와 달리, 하나의 제 1 영역(240)과 하나의 제 2 영역(250)만이 위치하여 제 1 영역(240)만이 폴딩될 수 있다. 또한, 둘 이상의 제 1 영역(240)과 셋 이상의 제 2 영역(250)이 교대로 배열되어 둘 이상의 지점에서 표시장치가 폴딩될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)과 상기 나노입자(260)는 서로 다른 굴절률(refractive index)을 갖는다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 제 1 및 제 2 굴절률(R1, R2)과 상기 나노입자(260)의 굴절률(R3) 차이는 0.1 이하일 수 있다. (0<|R1-R3|≤0.03, 0<|R2-R3|≤0.03) 바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)과 상기 나노입자(260)의 굴절률 차이는 0.03 이하일 수 있다.
상기 나노입자(260)는 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 경계에 배열되며, 단면적으로 커버 윈도우(230)의 중간 영역에 위치한다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)은 제 1 두께(t1)를 갖고, 상기 나노입자(260)는 상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 2 두께(t2)를 갖는 중간 영역에 배열된다.
즉, 상기 나노입자(260)는 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)을 이루는 물질에 의해 덮인다.
상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)과 상기 나노입자(260)의 굴절률 차이에 의해 약한 헤이즈(haze)가 발현된다. 이를 이너 헤이즈(inner haze)로 지칭한다.
상기 나노입자(260)에 의해 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250) 경계에서 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 특성 차이에 의해 발생되는 경계 시인이 상기 나노입자(260)에 의한 이너 헤이즈로 가려진다. 따라서, 폴더블 표시장치에서 서로 다른 강성을 가져야 하는 제 1 및 제 2 영역(240, 250) 간 특성 차이에 의해 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 경계가 시인되어 발생되는 표시품질 저하 문제를 방지할 수 있다.
상기 제 1 영역(240)을 이루는 제 1 물질은 상기 제 2 영역(250)을 이루는 제 2 물질보다 작은 강성(모듈러스 값 또는 경도)을 갖는다. 상기 제 1 및 제 2 영역(240)은 동일한 물질로 이루어지거나 다른 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 영역(240)은 polydimethylsiloxane (PDMS), polybutyleacrylate, polyurethane, polystyrene 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제 2 영역(250)은 polymethylmetacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cyclic olefin copolymer, cylic olefin polymer 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 영역(240)과 상기 제 2 영역(250)은 polydimethylsiloxane (PDMS)으로 이루어질 수 있고, 서로 다른 모듈러스 값을 갖는다.
상기 나노입자(260)는 약 50~500nm의 크기(직경)를 갖고, 나노입자(260)가 배열된 영역에서 약 1~10wt%를 갖는다. 상기 나노입자(260)에 의한 이너 헤이즈로 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 경계 시인을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 나노입자(260)는 약 300~500nm의 크기를 갖고 약 2~5wt%로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 나노입자(260)는 유기입자 또는 무기입자 일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노입자(260)는 실리카(silica)와 같은 무기입자, 아크릴계 수지 유기입자, 아크릴 스타이렌계 유기입자 또는 폴리카보네이트계 유기입자일 수 있다.
PDMS 기재에 첨가되는 나노입자의 중량비를 변경하면서 커버 윈도우의 헤이즈와 투과율을 측정하여 표1에 기재하였다. (실리카 나노입자 크기 300nm)
[표1]
Figure pat00001
표1에서 보여지는 바와 같이, 나노입자가 1wt% 이상 첨가되어야 헤이즈 발생에 의한 제 1 및 제 2 영역(240, 250) 경계 시인이 방지될 수 있다. 한편, 나노입자의 중량비가 너무 커지면(10wt% 초과) 헤이즈 증가에 의한 투과율 저하로 표시장치의 표시면에 위치하는 커버 윈도우(230)로서 적용이 어렵다.
PDMS 기재에 첨가되는 나노입자의 크기를 변경하면서 커버 윈도우의 헤이즈와 투과율을 측정하여 표1에 기재하였다. (실리카 나노입자 5wt% 첨가)
[표2]
Figure pat00002
표2에서 보여지는 바와 같이, 나노입자가 50nm 이상의 크기를 갖는 경우 헤이즈 발생에 의한 제 1 및 제 2 영역(240, 250) 경계 시인이 방지될 수 있다. 한편, 나노입자의 크기가 너무 커지면 (1000nm 이상) 헤이즈 증가에 의한 투과율 저하로 표시장치의 표시면에 위치하는 커버 윈도우(230)로서 적용이 어렵다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 커버 윈도우(230)는 저강성의 제 1 영역(240)과 고강성의 제 2 영역(250) 경계에 나노입자(260)가 첨가되며 나노입자(260)와 제 1 및 제 2 영역(240, 250)을 이루는 물질 간 굴절률 차이에 의해 발생되는 이너 헤이즈로 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 경계 시인 문제를 방지할 수 있다.
한편, 상기 나노입자(260)가 상기 커버 윈도우(230)의 표면에 위치하게 되면 상기 나노입자(260)에 의한 난반사로 인해 표시장치의 표시 품질이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 나노입자(260)는 상기 커버 윈도우(230)의 내부에 위치하도록 첨가된다.
예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 영역(240, 250)을 형성하기 위한 고분자를 커버 윈도우(230)의 제 1 두께(t1)보다 얇게 주입한 후 상기 나노입자(260)를 스프레이(spray)시키고, 상기 나노입자(260)를 덮도록 고분자를 다시 주입한 후 경화시킴으로써 상기 나노입자(260)가 내부에 배열된 커버 윈도우(230)를 형성할 수 있다.
도 5 및 도 6에서는 나노입자(260)가 제 1 및 제 2 영역(240, 250)의 경계에만 형성되는 것으로 보여지고 있다.
이와 달리, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면인 도 7에 도시된 바와 같이, 나노입자(360)는 제 1 영역(340) 전체와 제 1 및 제 2 영역(340, 350)의 경계에 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 커버 윈도우(330)에서는 폴딩 영역(FR) 전체와 언폴딩 영역(URF)의 일부에 나노입자(360)가 배열된다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 커버 윈도우(440)는 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(440)과, 고강성 물질로 이루어지며 상기 제 1 영역(440) 양측에 위치하는 제 2 영역(450)과, 특정 패턴 영역(470)을 제외한 상기 제 1 영역(440) 전체와 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)의 경계에 배열되어 있는 나노입자(460)를 포함한다.
이와 같은 커버 윈도우(430)를 포함하는 폴더블 표시장치(도 2의 100)는 상기 제 1 영역(440)을 기준으로 하여 폴딩된다. 즉, 상기 제 1 영역(440)은 폴딩 영역(FR)으로 정의되고, 상기 제 2 영역(450)은 언폴딩 영역(UFR)으로 정의될 수 있다.
도 8에서는 하나의 제 1 영역(440)이 두 제 2 영역(450) 사이에 위치하는 것이 보여지고 있다. 이와 달리, 하나의 제 1 영역(440)과 하나의 제 2 영역(450)만이 위치하여 제 1 영역(440)만이 폴딩될 수 있다. 또한, 둘 이상의 제 1 영역(440)과 셋 이상의 제 2 영역(450)이 교대로 배열되어 둘 이상의 지점에서 표시장치가 폴딩될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)과 상기 나노입자(460)는 서로 다른 굴절률(refractive index)을 갖는다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)의 제 1 및 제 2 굴절률(R1, R2)과 상기 나노입자(460)의 굴절률(R3) 차이는 0.1 이하일 수 있다. (0<|R1-R3|≤0.03, 0<|R2-R3|≤0.03) 바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)과 상기 나노입자(460)의 굴절률 차이는 0.03 이하일 수 있다.
상기 나노입자(460)는 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)와 상기 제 1 영역(440) 전체의 경계에 배열되며, 단면적으로 커버 윈도우(430)의 중간 영역에 위치한다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)은 제 1 두께(t1)를 갖고, 상기 나노입자(460)는 상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 2 두께(t2)를 갖는 중간 영역에 배열된다.
즉, 상기 나노입자(460)는 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)을 이루는 물질에 의해 덮인다.
상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)과 상기 나노입자(460)의 굴절률 차이에 의해 약한 헤이즈(haze)가 발현된다. 이를 이너 헤이즈(inner haze)로 지칭한다.
상기 나노입자(460)에 의해 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450) 경계에서 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)의 특성 차이에 의해 발생되는 경계 시인이 상기 나노입자(460)에 의한 이너 헤이즈로 가려진다. 따라서, 폴더블 표시장치에서 서로 다른 강성을 가져야 하는 제 1 및 제 2 영역(440, 450) 간 특성 차이에 의해 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)의 경계가 시인되어 발생되는 표시품질 저하 문제를 방지할 수 있다.
상기 제 1 영역(440)을 이루는 제 1 물질은 상기 제 2 영역(450)을 이루는 제 2 물질보다 작은 강성(모듈러스 값 또는 경도)을 갖는다.
예를 들어, 상기 제 1 영역(440)은 polydimethylsiloxane (PDMS), polybutyleacrylate, polyurethane, polystyrene 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제 2 영역(450)은 polymethylmetacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cyclic olefin copolymer, cylic olefin polymer 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 영역(440)과 상기 제 2 영역(450)은 polydimethylsiloxane (PDMS)으로 이루어질 수 있고, 서로 다른 모듈러스 값을 갖는다.
상기 나노입자(460)는 약 50~500nm의 크기(직경)를 갖고, 나노입자(460)가 배열된 영역에서 약 1~10wt%를 갖는다. 상기 나노입자(460)에 의한 이너 헤이즈로 상기 제 1 및 제 2 영역(440, 450)의 경계 시인을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 나노입자(460)는 약 300~500nm의 크기를 갖고 약 2~5wt%로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 나노입자(460)는 유기입자 또는 무기입자 일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노입자(460)는 실리카(silica)와 같은 무기입자, 아크릴계 수지 유기입자, 아크릴 스타이렌계 유기입자 또는 폴리카보네이트계 유기입자일 수 있다.
상기 나노입자(460)는 상기 특정 패턴 영역(470)을 제외한 상기 제 1 영역(440) 전체(이하, 비패턴영역)에 배열된다. 즉, 상기 나노입자(460)는 상기 특정 패턴 영역(470)에서 제 1 밀도(밀도=0)를 갖고, 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도보다 큰 제 2 밀도를 갖는다.
도 8에서 상기 특정 패턴 영역(470)은 다이아몬드 형상인 것으로 보여지고 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 특정 패턴 영역(470)은 문자(letter)를 이룰 수도 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 커버 윈도우(430)가 폴딩되면 상기 특정 패턴 영역(470)이 시인된다.
즉, 커버 윈도우의 폴딩에 의한 헤이즈 증가 현상을 설명하기 위한 도면인 도 9를 참조하면, 나노입자(460)의 첨가에 의해 커버 윈도우가 평탄(flat)한 상태에서는 약한 이너 헤이즈가 발생된다. 한편, 상기 폴딩 영역(도 8의 FR)을 기준으로 커버 윈도우가 폴딩되면 폴딩 영역(FR)의 상기 제 1 영역(도 8의 440) 길이가 증가하여 상기 제 1 영역(440)이 연신(stretch)된다. 이 경우, 상기 나노입자(460) 주변으로 공극(void)이 생기며, 공극과 나노입자(460) 및 공극과 제 1 영역(440)의 굴절률 차이에 의해 헤이즈가 증가한다.
상기 특정 패턴 영역(470)을 제외한 제 1 영역(440)의 비패턴영역에 나노입자(460)가 존재하기 때문에, 커버 윈도우(430)이 폴딩되면 상기 비패턴영역에서 헤이즈가 증가하여 상기 비패턴영역에서의 투과율이 저하된다. 즉, 상기 특정 패턴 영역(470)과 상기 비패턴영역에서 투과율 차이가 발생하여 상기 특정 패턴 영역(470)이 시인된다.
따라서, 폴더블 표시장치가 폴딩되는 경우 폴딩 영역(FR)에서의 외관을 좋게 하고 제품명 또는 회사명 등과 같은 문자를 표시하여 광고 효과를 얻을 수도 있다.
도 8에서는 상기 특정 패턴 영역(470)에는 나노입자(460)가 존재하지 않는 것으로 도시하였으나, 상기 특정 패턴 영역(470)에도 나노입자(460)가 존재할 수도 있다. 이 경우, 상기 특정 패턴 영역(470) 내 나노입자(460) 밀도는 상기 제 1 영역(440)의 비패턴영역 내 나노입자(460) 밀도보다 작게 구성된다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 커버 윈도우(540)는 저강성 물질로 이루어지는 제 1 영역(540)과, 고강성 물질로 이루어지며 상기 제 1 영역(540) 양측에 위치하는 제 2 영역(550)과, 상기 제 1 영역(540) 내의 특정 패턴 영역(570)을 포함하는 상기 제 1 영역(540) 전체와 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 경계에 배열되어 있는 나노입자(560)를 포함한다.
이와 같은 커버 윈도우(530)를 포함하는 폴더블 표시장치(도 2의 100)는 상기 제 1 영역(540)을 기준으로 하여 폴딩된다. 즉, 상기 제 1 영역(540)은 폴딩 영역(FR)으로 정의되고, 상기 제 2 영역(550)은 언폴딩 영역(UFR)으로 정의될 수 있다.
도 10에서는 하나의 제 1 영역(540)이 두 제 2 영역(550) 사이에 위치하는 것이 보여지고 있다. 이와 달리, 하나의 제 1 영역(540)과 하나의 제 2 영역(550)만이 위치하여 제 1 영역(540)만이 폴딩될 수 있다. 또한, 둘 이상의 제 1 영역(540)과 셋 이상의 제 2 영역(550)이 교대로 배열되어 둘 이상의 지점에서 표시장치가 폴딩될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)과 상기 나노입자(560)는 서로 다른 굴절률(refractive index)을 갖는다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 제 1 및 제 2 굴절률(R1, R2)과 상기 나노입자(560)의 굴절률(R3) 차이는 0.1 이하일 수 있다. (0<|R1-R3|≤0.03, 0<|R2-R3|≤0.03) 바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)과 상기 나노입자(560)의 굴절률 차이는 0.03 이하일 수 있다.
상기 나노입자(560)는 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 경계와 상기 제 1 영역(540) 전체에 배열되며, 단면적으로 커버 윈도우(530)의 중간 영역에 위치한다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)은 제 1 두께(t1)를 갖고, 상기 나노입자(560)는 상기 제 1 두께(t1)보다 작은 제 2 두께(t2)를 갖는 중간 영역에 배열된다.
즉, 상기 나노입자(560)는 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)을 이루는 물질에 의해 덮인다.
상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)과 상기 나노입자(560)의 굴절률 차이에 의해 약한 헤이즈(haze)가 발현된다. 이를 이너 헤이즈(inner haze)로 지칭한다.
상기 나노입자(560)에 의해 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550) 경계에서 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 특성 차이에 의해 발생되는 경계 시인이 상기 나노입자(560)에 의한 이너 헤이즈로 가려진다. 따라서, 폴더블 표시장치에서 서로 다른 강성을 가져야 하는 제 1 및 제 2 영역(540, 550) 간 특성 차이에 의해 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 경계가 시인되어 발생되는 표시품질 저하 문제를 방지할 수 있다.
상기 제 1 영역(540)을 이루는 제 1 물질은 상기 제 2 영역(550)을 이루는 제 2 물질보다 작은 강성(모듈러스 값 또는 경도)을 갖는다.
예를 들어, 상기 제 1 영역(540)은 polydimethylsiloxane (PDMS), polybutyleacrylate, polyurethane, polystyrene 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제 2 영역(550)은 polymethylmetacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cyclic olefin copolymer, cylic olefin polymer 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 영역(540)과 상기 제 2 영역(550)은 polydimethylsiloxane (PDMS)으로 이루어질 수 있고, 서로 다른 모듈러스 값을 갖는다.
상기 나노입자(560)는 약 50~500nm의 크기(직경)를 갖고, 나노입자(560)가 배열된 영역에서 약 1~10wt%를 갖는다. 상기 나노입자(560)에 의한 이너 헤이즈로 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 경계 시인을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 나노입자(560)는 약 300~500nm의 크기를 갖고 약 2~5wt%로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 나노입자(560)는 유기입자 또는 무기입자 일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노입자(560)는 실리카(silica)와 같은 무기입자, 아크릴계 수지 유기입자, 아크릴 스타이렌계 유기입자 또는 폴리카보네이트계 유기입자일 수 있다.
상기 제 1 영역(540) 내의 특정 패턴 영역(570)을 포함하는 상기 제 1 영역(540) 전체와 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 경계에 배열된다. 이때, 상기 제 1 영역(540) 내에서, 상기 나노입자(560)는 상기 특정 패턴 영역(570)에서 제 1 밀도를 갖고, 상기 나노입자(560)는 상기 특정 패턴 영역(570)을 제외한 상기 제 1 영역(440)의 영역(이하, 비패턴영역)에서 상기 제 1 밀도보다 작은 제 2 밀도를 갖는다.
상기 나노입자(560)는 상기 특정 패턴 영역(570)과 상기 제 1 및 제 2 영역(540, 550)의 경계에 배열되며, 상기 특정 패턴 영역(570)을 제외한 상기 제 1 영역(540) 전체(이하, 비패턴영역)에도 상기 나노입자(560)가 배열된다. 도 10에서 상기 특정 패턴 영역(570)은 다이아몬드 형상인 것으로 보여지고 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 특정 패턴 영역(570)은 문자(letter)를 이룰 수도 있다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 커버 윈도우(530)가 폴딩되면 상기 특정 패턴 영역(570)이 시인된다.
즉, 도 9를 통해 설명한 바와 같이, 나노입자(560)의 첨가에 의해 커버 윈도우가 평탄(flat)한 상태에서는 약한 이너 헤이즈가 발생된다. 한편, 상기 폴딩 영역(FR)을 기준으로 커버 윈도우가 폴딩되면 폴딩 영역(FR)의 상기 제 1 영역(540) 길이가 증가하여 상기 제 1 영역(540)이 연신(stretch)된다. 이 경우, 상기 나노입자(560) 주변으로 공극(void)이 생기며, 공극과 나노입자(560) 및 공극과 제 1 영역(540)의 굴절률 차이에 의해 헤이즈가 증가한다.
상기 특정 패턴 영역(570)을 포함하는 제 1 영역(540)에 나노입자(560)가 존재하기 때문에, 커버 윈도우(530)이 폴딩되면 상기 제 1 영역(540)에서 헤이즈가 증가하며 상기 제 1 영역(540)에서의 투과율이 저하된다. 이때, 상기 특정 패턴 영역(570)에서 나노입자(560)의 밀도가 상기 제 1 영역(540)의 비패턴영역에서의 나노입자(560) 밀도보다 크기 때문에, 상기 특정 패턴 영역(570)과 상기 비패턴영역에서 투과율 차이가 발생하여 상기 특정 패턴 영역(570)이 시인된다.
따라서, 폴더블 표시장치가 폴딩되는 경우 폴딩 영역(FR)에서의 외관을 좋게 하고 제품명 또는 회사명 등과 같은 문자를 표시하여 광고 효과를 얻을 수도 있다.
도 10에서는 상기 특정 패턴 영역(570)을 포함하는 제 1 영역(540) 전체에 나노입자(560)가 존재하는 커버 윈도우(560)가 보여지고 있다.
이와 달리, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 폴더블 표시장치용 커버 윈도우의 개략적인 도면인 도 11에 도시된 바와 같이, 특정 패턴 영역(670)을 제외한 상기 제 1 영역(640)의 비패턴영역에는 나노입자(660)가 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 커버 윈도우(630)에서는, 폴딩 영역(FR)과 언폴딩 영역(URF)의 경계 및 특정 패턴 영역(670)에 나노입자(660)가 배열된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 4 내지 제 6 실시예에 따른 커버 윈도우(430, 530, 630)에서는, 폴딩 영역(FR)인 제 1 영역에서 나노입자가 밀도 차이를 가지며 폴딩 시 투과율 차이로 인해 특정 패턴 영역이 시인된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 폴더블 표시장치 110: 표시패널
120: 백 플레이트
130, 230, 330, 430, 530, 630: 커버 윈도우
240, 340, 440, 540, 640: 제 1 영역
250, 350, 450, 550, 650: 제 2 영역
250, 350, 450, 550, 650: 나노입자 470, 570, 670: 특정 패턴 영역

Claims (13)

  1. 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과;
    상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과;
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계에 위치하는 나노입자
    를 포함하는 커버 윈도우.
  2. 패턴영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고 제 1 강성을 갖는 제 1 영역과;
    상기 제 1 강성보다 큰 제 2 강성을 갖는 제 2 영역과;
    상기 제 1 영역에 위치하는 나노입자를 포함하고,
    상기 나노입자는 상기 패턴영역에서 제 1 밀도를 갖고 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도와 다른 제 2 밀도를 갖는 커버 윈도우.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 제 1 두께를 갖고 상기 나노입자는 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께의 영역에만 위치하는 커버 윈도우.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 내에 패턴 영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고,
    상기 나노입자는 상기 패턴영역에서 제 1 밀도를 갖고 상기 비패턴영역에서 상기 제 1 밀도와 다른 제 2 밀도를 갖는 커버 윈도우.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 밀도 또는 상기 제 2 밀도 중 하나는 0(zero)인 커버 윈도우.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 내에 패턴 영역과 상기 패턴 영역 주변의 비패턴영역이 정의되고,
    상기 나노입자는 상기 패턴영역과 상기 비패턴영역 중 어느 하나에만 위치하는 커버 윈도우.
  7. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 크고,
    상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 투과율을 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 투과율보다 큰 제 2 투과율을 갖는 커버 윈도우.
  8. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 작고,
    상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 투과율을 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 투과율보다 작은 제 2 투과율을 갖는 커버 윈도우.
  9. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 크고,
    상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 헤이즈를 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 헤이즈보다 큰 제 2 헤이즈를 갖는 커버 윈도우.
  10. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 밀도는 상기 제 2 밀도보다 작고,
    상기 커버 윈도우가 폴딩될 때, 상기 패턴 영역은 제 1 헤이즈를 갖고 상기 비패턴영역은 상기 제 1 헤이즈보다 작은 제 2 헤이즈를 갖는 커버 윈도우.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자는 50~500 nm 크기를 갖는 커버 윈도우.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자는 상기 나노입자가 배열된 영역에서 1~10 wt%를 갖는 커버 윈도우.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 중 어느 하나의 커버 윈도우와;
    상기 커버 윈도우 하부에 위치하는 표시 패널
    을 포함하는 폴더블 표시장치.
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