KR20190050325A - 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치 - Google Patents

플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치에서, 지지체는 제1 방향으로 이격된 2개의 지지부들과, 지지부들 사이에 배치되고 탄성 매트릭스 및 탄성 매트릭스 내에 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되어 제1 방향으로 서로 이격되어 배열된 와이어들을 포함하는 탄성부를 갖는 제1 층; 제1 층의 일면에서 지지부들과 탄성부를 전체적으로 커버하는 제2 층; 및 제2 층이 형성된 제1 층의 타면에서 지지부들과 탄성부를 전체적으로 커버하고, 플렉시블 표시 패널의 후면과 마주하여 배치되는 제3 층을 포함한다.

Description

플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치{STRUCTURE FOR SUPPORTING A BACKSIDE OF FLEXIBLE DISPLAY PANEL AND FOLDABLE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE STRUCTURE}
본 발명은 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플렉시블 표시 패널의 후면에 결합되어 플렉시블 표시 패널이 폴딩될 때 함께 폴딩될 수 있는 구조를 갖는 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 많은 사람들이 이용하는 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 표시 장치는 중/소형 전자장치로서 휴대의 편의성이 매우 높다. 하지만, 최근에는 휴대용 표시 장치에서도 큰 디스플레이 화면에 대한 요구가 증가함에 따라 장치를 휘어지도록 구부리거나 접을 수 있는 플렉시블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 표시 장치가 디스플레이 분야의 차세대 기술로 각광받고 있다.
폴더블 표시 장치는 실제로 영상을 표시하는 부분으로서 화소들이 구비된 플렉시블 표시 패널과, 플렉시블 표시 패널을 지지하는 프레임, 하우징, 커버 등과 같은 지지체를 포함한다. 이때, 플렉시블 표시 패널의 접히는 부분에 대응하여 지지체가 접힐 수 있도록 하는 수단으로서 힌지(hinge) 구조를 많이 이용하고 있다.
폴더블 표시 장치를 접었다 펴는 동작을 반복할수록 폴딩 부분에 스트레스가 집중되어 폴딩 부분에서의 플렉시블 표시 패널의 변형이 일어나 영상을 제대로 표시하지 못하는 문제가 있다. 특히, 곡률 반경 미만으로 플렉시블 표시 패널이 접히는 경우에는 폴딩 부분의 표시 품질이 다른 영역보다 현저하게 저하된다.
뿐만 아니라, 지지체의 폴딩 부분에 다수의 힌지들을 연결하는 경우, 지지체를 플렉시블 표시 패널과 일체화시키기 어려워 폴딩 부분에는 소정의 들뜬 공간이 필연적으로 생기기 때문에 콤팩트한 전자 장치의 구현을 방해한다. 들뜬 공간이 생기는 것을 방지하기 위해서 힌지들 사이의 거리가 가변되는 구조가 제안되기도 했지만 이러한 구조는 매우 복잡하게 설계된 구조를 갖기 때문에 제작 공정도 어렵고 제작에 많은 비용이 소비되는 단점이 있다.
본 발명의 일 목적은 곡률 반경 미만으로 플렉시블 표시 패널이 접히는 것을 원천적으로 방지할 수 있고, 플렉시블 표시 패널과 일체로 결합될 수 있는, 간단한 구조를 갖는 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체를 포함하는 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 위한 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체는 제1 방향으로 이격된 2개의 지지부들과, 상기 지지부들 사이에 배치되고 탄성 매트릭스 및 상기 탄성 매트릭스 내에 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되어 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열된 와이어들을 포함하는 탄성부를 갖는 제1 층; 상기 제1 층의 일면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하는 제2 층; 및 상기 제2 층이 형성된 제1 층의 타면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하고, 플렉시블 표시 패널의 후면과 마주하여 배치되는 제3 층을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 2개의 지지부들은 펼쳐진 상태에서 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 있고 상기 탄성부에서 상기 와이어들은 제1 간격으로 일렬로 배열되며, 상기 탄성부를 중심으로 폴딩되는 경우 상기 2개의 지지부들은 서로 마주하도록 배치되고, 상기 와이어들 사이가 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격을 갖도록 배치된다.
일 실시예에서, 상기 탄성부를 중심으로 폴딩된 상기 제1 층의 상기 제1 방향으로 서로 마주하는 양단부 사이의 상하 방향의 이격 간격은 상기 탄성부가 상기 지지부들과 연결된 부분이 마주하는 상하 방향의 이격 간격과 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지부는 강성 물질로 형성되고, 상기 제2 층 및 제3 층은 상기 지지부보다 연성이 높은 물질로 형성되되 상기 제2 층의 연성은 상기 제3 층의 연성보다 높을 수 있다. 이때, 상기 지지부는 금속판으로 형성되고, 상기 제2 층은 엘라스토머 계열 소재의 필름이고,상기 제3 층은 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 실리콘-폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 시클로올레핀폴리머, 플루오르수지 및 나일론 중 어느 하나로 형성된 필름일 수 있다.일 실시예에서, 상기 와이어는 금속으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성 매트릭스는 유기 고분자 수지, 실리콘 수지 및 고무 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 위한 폴더블 표시 장치는 제1 방향으로 이격된 제1 및 제2 표시 영역들과, 상기 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 표시 영역들과 함께 영상을 표시하는 제3 표시 영역을 포함하되, 상기 제3 표시 영역을 기준으로 상기 제1 및 제2 표시 영역들이 서로 마주하도록 폴딩되는 플렉시블 표시 패널; 및 상기 플렉시블 표시 패널이 영상을 표시하는 전면의 반대면인 후면에 결합되어 지지하는 지지체를 포함하고, 상기 지지체는 상기 제1 및 제2 표시 영역들과 대응하여 상기 제1 방향으로 이격된 2개의 지지부들과, 상기 지지부들 사이에 상기 제3 표시 영역과 대응하여 배치되되 탄성 매트릭스 및 상기 탄성 매트릭스 내에 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되어 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열된 와이어들을 포함하는 탄성부를 갖는 제1 층; 상기 제1 층의 하부면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하는 제2 층; 및 상기 제1 층의 상부면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하고, 플렉시블 표시 패널의 후면과 직접 마주하여 배치되는 제3 층을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 플렉시블 표시 패널과 상기 지지체 사이에 접착층이 배치되어 상기 플렉시블 표시 패널과 상기 지지체를 일체로 결합시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지체의 와이어들은, 상기 지지체가 상기 플렉시블 표시 패널의 곡률 반경과 같은 곡률 반경을 갖도록 상기 지지체를 고정할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치에 따르면, 곡률 반경 미만으로 플렉시블 표시 패널이 접히는 것을 원천적으로 방지할 수 있고, 간단한 구조로 플렉시블 표시 패널과 일체로 결합시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 폴딩 상태의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I'라인을 따라 절단된 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지체의 펼쳐진 상태와 폴딩 상태의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 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 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 폴딩 상태의 구조를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1의 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폴더블 표시 장치(FD)는 플렉시블 표시 패널(DP) 및 플렉시블 표시 패널(DP)의 후면에 배치되어 이를 지지하는 지지체(SP)를 포함한다.
플렉시블 표시 패널(DP)은 제1 방향(D1)으로 이격된 제1 및 제2 표시 영역들(DA1, DA2)과, 제1 및 제2 표시 영역들(DA1, DA2) 사이에 배치된 제3 표시 영역(DA3)을 포함한다. 폴더블 표시 장치(FD)의 폴딩 상태에서, 제3 표시 영역(DA3)을 기준으로 제1 및 제2 표시 영역들(DA1, DA2)이 서로 마주하도록 배치된다. 제3 표시 영역(DA3)은 제1 및 제2 표시 영역들(DA1, DA2)과 함께 영상을 표시하는 부분으로서, 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3)이 전체적으로 단일한 영상을 표시할 수도 있고, 제1 제1 내지 제3 표시 영역들(DA1, DA2, DA3) 중 적어도 어느 하나의 영역에서는 다른 영역들과 독립적으로 영상을 표시할 수도 있다. 플렉시블 표시 패널(DP)에서 영상이 표시되는 부분이 전면 표시부가 되고, 상기 전면 표시부의 반대면인 후면에 지지체(SP)가 배치된다.
지지체(SP)는 2개의 지지영역들(CA1, CA2)과 1개의 벤딩부(BA)를 포함하는데, 지지영역들(CA1, CA2)이 제1 및 제2 표시 영역들(DA1, DA2)과 마주하여 배치되고, 벤딩부(BA)가 제3 표시 영역(DA3)과 마주하여 배치된다. 폴딩 상태에서, 지지체(SP)도 벤딩부(BA)를 기준으로 제1 및 제2 지지영역들(CA1, CA2)이 서로 마주하도록 배치되고, 지지체(SP)가 플렉시블 표시 패널(DP)의 후면을 감싸는 형태가 될 수 있다. 폴딩 상태의 벤딩부(BA)의 곡률 반경은 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)에서의 곡률 반경과 실질적으로 동일하고, 벤딩부(BA)에 의해서 벤딩부(BA)의 곡률 반경이 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)의 곡률 반경 미만이 되는 것을 방지하여 안정적으로 폴딩 상태가 될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 도시하지 않았으나, 플렉시블 표시 패널(DP)과 지지체(SP) 사이에는 접착층이 배치되어 플렉시블 표시 패널(DP)과 지지체(SP)를 일체로 결합시킬 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 폴딩 상태에서 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)의 스트레스가 최소가 되도록 지지체(SP)가 안정적으로 폴딩 상태를 유지할 수 있는 구성 및 효과에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 I-I'라인을 따라 절단된 단면도이다.
도 3을 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 지지체(SP)는 플렉시블 표시 패널(DP)의 후면을 실질적으로 지지하는 역할을 하는 제1 층(110)과, 제1 층(110)의 양면에 각각 형성된 제2 층(120) 및 제3 층(130)을 포함한다.
제1 층(110)은 2개의 지지부들(112a, 112b)과 탄성부(114)를 포함한다.
2개의 지지부들(112a, 112b)은 제1 지지영역(CA1)에 배치되는 제1 지지부(112a)와 제2 지지영역(CA2)에 배치되는 제2 지지부(112b)를 포함하고, 폴더블 표시 장치(FD)가 펼쳐진 상태에서 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)은 제1 방향(D1)으로 서로 이격되어 배치된다. 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)은 강성 물질로 형성된다. 예를 들어, 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)은 SUS 기판일 수 있다.
탄성부(114)는 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b) 사이에 개재되고, 탄성 매트릭스 및 와이어들(MW)을 포함한다.
탄성부(114)의 상기 탄성 매트릭스에 의해서 탄성부(114)가 제1 방향(D1)으로 신장 및 수축될 수 있고, 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)을 보호할 수 있다. 상기 탄성 매트릭스는 유기 고분자 수지, 실리콘 수지 및/또는 고무 등으로 형성될 수 있다.
탄성부(114)의 와이어들(MW)은 상기 탄성 매트릭스 내에 배치되는데, 와이어들(MW)은 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 연장되고, 제1 방향(D1)을 따라 다수개가 일렬로 서로 이격되어 배열된다. 폴더블 표시 장치(FD)의 펼쳐진 상태와 폴딩 상태에서의 와이어들(MW)의 배치가 변화하여 지지체(SP)의 벤딩부(BA)의 곡률 반경이 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)의 곡률 반경 미만이 되는 것을 방지하여 안정적으로 폴딩 상태가 될 수 있다. 이때, 와이어들(MW)의 직경은 제1 층(110)의 2개의 지지부들(112a, 112b)의 두께와 실질적으로 동일하게 구비될 수 있다. 본 발명에서의 와이어들(MW)은 금속 와이어일 수 있다. 예를 들어, 와이어들(MW)은 티타늄, 니크롬, 텅스텐, 스테인리스, 탄소강 등 고강도 금속 또는 이들 금속과 산소와 결합된 각종 금속 산화물일 수 있다.
제2 층(120)은 제1 층(110)의 하부면에서 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)과 탄성부(114)를 전체적으로 커버하도록 배치된다. 동시에, 제3 층은(130)은 제1 층(110)의 상부면에서 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)과 탄성부(114)를 전체적으로 커버하도록 배치되고, 제3 층(130)이 플렉시블 표시 패널(DP)의 후면과 직접 마주하여 배치된다.
제2 층(120)과 제3 층(130)은 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)보다 연성이 높은 물질로 형성되되, 제2 층(120)의 연성은 제3 층(130)의 연성보다 높다. 즉, 폴더블 표시 장치(FD)의 펼쳐진 상태에서 제3 표시 영역(DA3)과 벤딩부(BA)를 제2 방향(D2)으로 가로지르는 선을 기준으로 폴더블 표시 장치(FD)의 제1 방향(D1)으로 서로 마주하는 양단부가 마주하도록 폴딩 상태가 되면 제2 층(120)이 제3 층(130)에 비해서 폴더블 표시 장치(FD)의 외곽에 배치된다. 동일한 외력, 폴더블 표시 장치(FD)를 접는 힘에 의한, 제2 층(120)의 길이 변화가 제3 층(130)의 길이 변화보다 커야 지지체(SP) 전체의 길이 변화가 실질적으로 없는 상태에서 플렉시블 표시 패널(DP)을 감싸도록 폴딩될 수 있다. 예를 들어, 제2 층(120)은 실리콘, 고무 등 엘라스토머 계열의 소재로 된 필름이 적용될 수 있고, 제3 층(130)은 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 실리콘-폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 시클로올레핀폴리머, 플루오르수지, 나일론 등의 필름 소재가 적용 될 수 있으며, 이때 제3 층(130)에 해당하는 필름 두께는 10 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하의 범위 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 제3 층(130)의 필름 두께는 20 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하일 수 있다. 제3 층(130)의 필름 두께가 10 ㎛ 미만인 경우에는 연속 굽힙 시험 시 벤딩부(BA)에서 접힘 또는 주름 현상이 발생될 수 있으며, 75 ㎛를 초과할 경우 연속 굽힘 시험에서 크랙 및 백화 현상이 발생할 수 있으므로, 제3 층(130)에 해당하는 필름 두께는 10 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하인 것이 좋다.
일 실시예에서, 제2 층(120)은 실리콘 필름일 수 있고, 제3 층(130)은 폴리이미드 필름일 수 있다.
일 실시예에서, 플렉시블 표시 패널(DP)은 제3 층(130)과 직접 마주하는 베이스 필름(210)을 포함하고, 베이스 필름(210) 상에 고분자 필름(220) 및 다수의 화소들을 구성하는 화소 어레이(230)가 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
베이스 필름(210)은 플렉시블 표시 패널(DP)의 하면에 구비되어 박형의 패널 공정 진행 중 취급성이 용이하도록 지지체 역할 수행과 동시에 플렉시블 특성을 가지는 필름으로써 단일 필름의 경우 제3 층(130)에 적용된 소재 및 두께와 동일한 고분자 필름 소재가 적용될 수 있으며, 실리콘 및 고무 등 엘라스토머 계열의 필름이 구비된 다층의 복합 필름을 적용할 경우 두께는 특별히 제한되지 않는다.
도 3에서는 플렉시블 표시 패널(DP)이 베이스 필름(210), 고분자 필름(220) 및 화소 어레이(230)가 순차적으로 적층된 3중 구조를 일례로 들어 설명하였으나, 플렉시블 표시 패널(DP)의 구조는 제3 표시 영역(DA3)에서 폴딩될 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다.
일 실시예로 도 1 내지 도 3에서는 플렉시블 표시 패널(DP)을 지지체(SP)가 감싸는 구조에서의 적층 구조를 설명하였으나, 이와 반대로 플렉시블 표시 패널(DP)이 지지체(SP)를 감싸는 구조로 폴딩되도록 폴더블 표시 장치(FD)가 구비될 수 있고 이때에는 지지체(SP)의 제2 층(120)이 플렉시블 표시 패널(DP)과 마주하고 제3 층(130)이 반대면에 배치되도록 구비될 수도 있다.
도 4는 도 3에 도시된 지지체의 펼쳐진 상태와 폴딩 상태의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 도 4에서 (a)는 폴더블 표시 장치(FD)가 펼쳐진 상태에서의 지지체(SP)를 구조를 나타낸 것이고, (b)는 폴딩 상태에서의 지지체(SP)의 구조를 나타낸 것이다.
도 4를 도 3과 함께 참조하면, (a)에서 보는 바와 같이 폴더블 표시 장치(FD)가 펼쳐진 상태에서 지지체(SP)는 제1 방향(D1)으로 제1 지지부(112a)와 제2 지지부(112b)가 이격되어 있고, 탄성부(114)에서 와이어들(MW)은 제1 방향(D1)을 따라 서로 제1 간격(W1)으로 이격되어 배열된 상태이다.
반면, 폴딩 상태가 되면 (b)에서 보는 바와 같이 제1 지지부(112a)와 제2 지지부(112b)가 서로 마주하게 되고, 와이어들(MW) 사이가 제2 간격(W2)으로 변화한다. 제2 간격(W2)은 제1 간격(W1)보다 작은 값을 갖는다. 와이어들(MW) 사이의 간격은 탄성부(112)의 수축 및/또는 이완에 의해서 변화할 수 있고, 폴더블 표시 장치(FD)가 접히는 힘에 의해서 탄성부(112)가 수축 및/또는 이완될 수 있다. 이에 따라, 펼쳐진 상태에서 폴딩 상태로 변화하면서 와이어들(MW) 사이의 간격이 감소하게 되고, 지지체(SP)를 제2 방향(D2)으로 가로지르는 중심선을 향해서 와이어들(MW)이 밀집되어 배치되게 된다. 이에 의해서, 제1 층(110)의 양단부, 즉 제1 지지부(112a)와 제2 지지부(112b)에서 탄성부(114)와 연결되지 않은 양단부가 폴딩 상태에서 상하 방향으로 제1 이격 간격(H1)으로 서로 마주하고 있는 동시에, 상기 중심선과 인접한 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)의 양단부 사이의 상하 방향의 제2 이격 간격(H2)은 실질적으로 동일하게 된다.
제2 이격 간격(H2)이 제1 이격 간격(H1)보다 작은 값을 갖는 경우, 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)이 곡률 반경 미만으로 굽어져 많은 스트레스를 받게 되지만, 본 발명에서와 같이 와이어들(MW)에 의해서 폴딩 상태에서 플렉시블 표시 패널(DP)의 제3 표시 영역(DA3)이 곡률 반경 미만으로 굽어지는 것을 방지하여 플렉시블 표시 패널(DP)에 지지체(SP)가 결합되어 폴딩 상태를 안정적으로 유지될 수 있다.
제조예
도 1 내지 도 3에서 설명한 구조와 실질적으로 동일한 구조를 갖는 지지체(SP)를 하기와 같은 소재 및 방법을 이용하여 제조하였다.
도 3의 제2 층(120)에 대응하는 필름의 소재로 50 ㎛ 두께의 실리콘 필름(실리콘 밸리 사에서 구입하였음)을 이용하였고, 제1 및 제2 지지부들(112a, 112b)로서 냉간 압연된 두께 200 ㎛의 SUS304 플레이트를 이용하였다. 또한, 벤딩부(BA)로서, 탄성부(114)의 소재를, 주재와 경화제로 이루어진 2액형 액상실리콘(다우코팅 사에서 구입하였음)을 사용하였으며, 미리 주재와 경화제를 배합하여 1시간 동안 진공 탈포하여 제조하였다. 금속 와이어(MW)는 직경 200 ㎛의 티타늄 재질의 와이어를 사용하였으며, 제3 층(130)의 소재로서 25 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(카네카 사에서 구입하였음)을 사용하였다.
실리콘 필름 양면의 보호필름 중 상면의 보호필름을 제거한 후 아크릴접착제(25 ㎛ OCA, LG하우시스 사)로 SUS 플레이트와 벤딩부(BA)를 제외한 지지부들을 접합하였다. 또한 티타늄 와이어를 벤딩부(BA)에 0.5 mm 간격으로 일정하게 배열한 후 액상실리콘으로 채우고 80? 오븐에서 30분간 경화하여 벤딩부를 제조하였다. 이어서, 점착제가 코팅된 폴리이미드 필름을 합지하여 폴더블 표시 장치(FD)용 지지체(SP)를 제조하였다.
특성평가
상기 제조예에 따라 준비된 지지체(SP)의 상면에 플렉시블 표시 패널(DP)를 대체하여 50 ㎛ 폴리이미드필름(SKC-코오롱 사에서 구입하였음)을 25 ㎛ 아크릴 점착제(OCA, LG하우시스??)를 사용하여 합지한 후 곡률반경(R)이 2.5 mm로 세팅된 플렉시블 내구성 시험기(YUASA)에서 60 Hz의 속도로 20만회 반복 굽힘 시험을 수행하였다. 그 결과, 벤딩부의 크랙 및 변형이 없음을 확인하였다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
FD: 폴더블 표시 장치 DP: 플렉서블 표시 패널
SP: 지지체 BA: 벤딩부
CA1, CA2: 제1, 제2 지지영역
DA1, DA2, DA3: 제1, 제2, 제3 표시영역
110, 120, 130: 제1, 제2, 제3 층 MW: 와이어
112a, 112b: 제1, 제2 지지부 114: 탄성부
210: 백플레이트 220: 커버층
230: 화소 어레이층

Claims (10)

  1. 제1 방향으로 이격된 2개의 지지부들과, 상기 지지부들 사이에 배치되고 탄성 매트릭스 및 상기 탄성 매트릭스 내에 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되어 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열된 와이어들을 포함하는 탄성부를 갖는 제1 층;
    상기 제1 층의 일면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하는 제2 층; 및
    상기 제2 층이 형성된 제1 층의 타면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하고, 플렉시블 표시 패널의 후면과 마주하여 배치되는 제3 층을 포함하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 지지부들은 펼쳐진 상태에서 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 있고 상기 탄성부에서 상기 와이어들은 제1 간격으로 일렬로 배열되며,
    상기 탄성부를 중심으로 폴딩되는 경우 상기 2개의 지지부들은 서로 마주하도록 배치되고, 상기 와이어들 사이가 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성부를 중심으로 폴딩된 상기 제1 층의 상기 제1 방향으로 서로 마주하는 양단부 사이의 상하 방향의 이격 간격은
    상기 탄성부가 상기 지지부들과 연결된 부분이 마주하는 상하 방향의 이격 간격과 동일한 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 강성 물질로 형성되고,
    상기 제2 층 및 제3 층은 상기 지지부보다 연성이 높은 물질로 형성되되 상기 제2 층의 연성은 상기 제3 층의 연성보다 높은 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  5. 제4에 있어서,
    상기 지지부는 금속판으로 형성되고,
    상기 제2 층은 엘라스토머 계열 소재의 필름이고,상기 제3 층은 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 실리콘-폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 시클로올레핀폴리머, 플루오르수지 및 나일론 중 어느 하나로 형성된 필름인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 와이어는 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 매트릭스는 유기 고분자 수지, 실리콘 수지 및 고무 중 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 표시 패널의 후면을 지지하는 지지체.
  8. 제1 방향으로 이격된 제1 및 제2 표시 영역들과, 상기 제1 및 제2 표시 영역들 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 표시 영역들과 함께 영상을 표시하는 제3 표시 영역을 포함하되, 상기 제3 표시 영역을 기준으로 상기 제1 및 제2 표시 영역들이 서로 마주하도록 폴딩되는 플렉시블 표시 패널; 및
    상기 플렉시블 표시 패널이 영상을 표시하는 전면의 반대면인 후면에 결합되어 지지하는 지지체를 포함하고,
    상기 지지체는,
    상기 제1 및 제2 표시 영역들과 대응하여 상기 제1 방향으로 이격된 2개의 지지부들과, 상기 지지부들 사이에 상기 제3 표시 영역과 대응하여 배치되되 탄성 매트릭스 및 상기 탄성 매트릭스 내에 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되어 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열된 와이어들을 포함하는 탄성부를 갖는 제1 층;
    상기 제1 층의 하부면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하는 제2 층; 및
    상기 제1 층의 상부면에서 상기 지지부들과 상기 탄성부를 전체적으로 커버하고, 플렉시블 표시 패널의 후면과 직접 마주하여 배치되는 제3 층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    폴더블 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플렉시블 표시 패널과 상기 지지체 사이에 접착층이 배치되어 상기 플렉시블 표시 패널과 상기 지지체를 일체로 결합시킨 것을 특징으로 하는,
    폴더블 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지지체의 와이어들은,
    상기 지지체가 상기 플렉시블 표시 패널의 곡률 반경과 같은 곡률 반경을 갖도록 상기 지지체를 고정하는 것을 특징으로 하는,
    폴더블 표시 장치.
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