KR20190066252A - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 표시패널 하부의 백 필름을 포함하며, 상기 백 필름은 상기 표시패널에 인접한 면에 다수의 음각 패턴을 포함하고, 상기 다수의 음각 패턴은 상기 백 필름의 중심으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격되거나 연장된다. 이에 따라, 표시패널에 대한 지지력을 유지하면서 표시장치의 유연성을 향상시킬 수 있으며, 다양한 방향으로 연장 및 수축이 용이하다.

Description

플렉서블 표시장치{Flexible display device}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연성을 향상시킨 백필름과 이를 포함하는 플렉서블 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), 전계발광 표시장치(Electroluminescent display device: ELD) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
이러한 평판표시장치 중, 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.
또한, 전계발광 표시장치는 발광층을 사이에 두고 마주하는 양극과 음극을 포함하는 발광다이오드를 필수 구성 요소로 포함하며, 양극과 음극 각각으로부터 주입된 정공과 전자가 발광층에서 결합하여 발광함으로써, 영상을 표시하게 된다.
한편, 최근에는 플렉서블 기판을 이용한 플렉서블 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있다. 플렉서블 표시장치는 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하기 때문에, 대화면 표시가 가능하면서 휴대가 용이한 장점을 갖는다.
이러한 플렉서블 표시장치에서 플렉서블 기판의 배면은 각종 스크래치와 오염에 노출되므로, 플렉서블 기판을 외부 환경으로부터 보호하기 위해, 상기 플렉서블 기판 배면에는 백 필름(back film)이 부착된다.
그런데, 이러한 플렉서블 기판은 매우 얇기 때문에, 백 필름은 플렉서블 기판을 지지하는 역할도 한다. 이를 위해, 백 필름은 일정 두께 이상을 가져야 하므로, 이는 플렉서블 표시장치의 유연성(flexibility)를 저하시킨다. 이에 따라, 플렉서블 표시장치를 구부리거나 접는 것이 용이하지 않다.
플렉서블 표시장치의 유연성을 향상시키기 위해, 유연성이 비교적 높은 백 필름을 사용할 경우, 플렉서블 기판의 지지력이 저하되어 다루기가 쉽지 않은 문제가 있다.
본 발명은 종래 플렉서블 표시장치의 유연성 저하 문제를 해결하고자 한다.
또한, 본 발명은 종래 플렉서블 표시장치의 유연성 향상에 따른 기판 지지력 저하 문제를 해결하고 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플렉서블 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 표시패널 하부의 백 필름을 포함하며, 상기 백 필름은 상기 표시패널에 인접한 면에 다수의 음각 패턴을 포함하고, 상기 다수의 음각 패턴은 상기 백 필름의 중심으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격되거나 연장된다.
이러한 다수의 음각 패턴 각각은 직선 형태이거나 곡선 형태일 수 있다.
상기 백 필름의 중심으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴 간의 간격은 증가한다.
또한, 상기 백 필름의 중심으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴의 폭은 감소한다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 백 필름이 다수의 음각 패턴을 포함하여, 모듈러스를 저하시키지 않으면서 연신율을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 기판에 대한 지지력을 유지하면서 표시장치의 유연성을 향상시킬 수 있다.
또한, 백 필름의 음각 패턴은 백 필름의 중심으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격되거나 연장되므로, 다양한 방향으로 연장 및 수축이 용이한 플렉서블 표시장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 표시패널의 예를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백 필름의 개략적인 평면도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백 필름의 개략적인 평면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 플렉서블 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 표시패널 하부의 백 필름을 포함하며, 상기 백 필름은 상기 표시패널에 인접한 면에 다수의 음각 패턴을 포함하고, 상기 다수의 음각 패턴은 상기 백 필름의 중심으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격되거나 연장된다.
상기 다수의 음각 패턴 각각은 직선 형태일 수 있다.
이때, 상기 백 필름의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 상기 다수의 음각 패턴은 사각형을 이룰 수 있다.
이와 달리, 상기 다수의 음각 패턴 각각은 곡선 형태일 수 있다.
이때, 상기 백 필름의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 상기 다수의 음각 패턴은 원형을 이룰 수 있다.
상기 백 필름의 중심으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴 간의 간격은 증가한다.
또한, 상기 백 필름의 중심으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴의 폭은 감소한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 기판 및 이를 포함하는 플렉서블 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 2a와 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 표시패널의 예를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1과 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(110)과, 상기 표시패널(110) 하부에 위치하는 백 필름(120)과, 상기 표시패널(110) 상부에 위치하는 커버 윈도우(130)를 포함한다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 표시패널(110)은 발광다이오드 표시패널일 수 있다.
즉, 상기 표시패널(110)은 플렉서블 기판(150)과, 상기 플렉서블 기판(150) 상에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결된 발광다이오드(D)와, 상기 발광다이오드(D)를 덮는 인캡슐레이션 필름(190)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 플렉서블 기판(150) 상에는 반도체층(154)이 형성된다. 상기 플렉서블 기판(150)과 상기 반도체층(154) 사이에는 버퍼층(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 이루어질 수 있으며, 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 플렉서블 기판(150)은 열적 안정성이 비교적 높은 플라스틱으로 이루어진다. 일례로, 상기 플렉서블 기판(150)은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 반도체층(154)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(154)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 상기 반도체층(154) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(154)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(154)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(154)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(154)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(154) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(156)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(156)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(156) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(160)이 반도체층(154)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 2a에서는, 게이트 절연막(156)이 플렉서블 기판(150) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(156)은 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
상기 게이트 전극(160) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(162)이 형성된다. 층간 절연막(162)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(162)은 상기 반도체층(154)의 양측을 노출하는 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)을 갖는다. 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)은 게이트 전극(160)의 양측에 게이트 전극(160)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)은 게이트 절연막(156) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(156)이 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)은 층간 절연막(162) 내에만 형성될 수도 있다.
상기 층간 절연막(162) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(170)과 드레인 전극(172)이 형성된다.
소스 전극(170)과 드레인 전극(172)은 상기 게이트 전극(160)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)을 통해 상기 반도체층(154)의 양측과 접촉한다.
상기 반도체층(154)과, 상기 게이트 전극(160), 상기 소스 전극(170), 그리고 상기 드레인 전극(172)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
여기서, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 반도체층(154)의 상부에 상기 게이트 전극(160), 상기 소스 전극(170) 및 상기 드레인 전극(172)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 게이트 배선 또는 상기 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트 전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(172)을 노출하는 드레인 콘택홀(176)을 갖는 보호층(174)이 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
상기 보호층(174) 상에는 상기 드레인 콘택홀(176)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(172)에 연결되는 제1 전극(180)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 상기 제1 전극(180)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(180)은 인듐-틴-옥사이드 (indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드 (indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 표시패널(110)이 상부 발광 방식(top-emission type) 발광다이오드 표시패널인 경우, 상기 제1 전극(180) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사전극 또는 상기 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보호층(174) 상에는 상기 제1 전극(180)의 가장자리를 덮는 뱅크층(186)이 형성된다. 상기 뱅크층(186)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제1 전극(180)의 중앙을 노출한다.
상기 제1 전극(180) 상에는 발광층(182)이 형성된다. 상기 발광층(182)은 발광물질로 이루어지는 발광물질층(emitting material layer)의 단일층 구조일 수 있다. 이와 달리, 발광 효율을 높이기 위해, 상기 발광층(182)은 상기 제1 전극(180) 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.
여기서, 상기 발광물질층의 발광물질은 유기발광물질이나 양자 점(quantum dot)과 같은 무기발광물질일 수 있다.
상기 발광층(182)이 형성된 상기 플렉서블 기판(150) 상부로 제2 전극(184)이 형성된다. 상기 제2 전극(184)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극(184)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(180), 상기 발광층(182) 및 상기 제2 전극(184)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
상기 제2 전극(184) 상에는, 외부 수분이 상기 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film, 190)이 형성된다. 상기 인캡슐레이션 필름(190)은 제1 무기 절연층(192)과, 유기 절연층(194)과 제2 무기 절연층(196)의 적층 구조를 가질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 인캡슐레이션 필름(190) 상에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판(도시하지 않음)이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시패널(110)은 액정 표시패널일 수 있다.
즉, 표시패널(110)은, 서로 마주하는 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 250)과, 상기 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 250) 사이에 개재되며 액정분자(262)를 포함하는 액정층(260)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 250)은 열적 안정성이 비교적 높은 플라스틱으로 이루어지며, 일례로, 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
상기 제1 플렉서블 기판(210) 상에는 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 즉, 상기 제1 플렉서블 기판(210) 상에는 게이트 전극(222)이 형성되고, 상기 게이트 전극(222)을 덮으며 게이트 절연막(224)이 형성된다. 또한, 상기 제1 플렉서블 기판(210) 상에는 상기 게이트 전극(222)과 연결되는 게이트 배선(도시하지 않음)이 형성된다.
도시하지 않았지만, 제1 플렉서블 기판(210)과 게이트 전극(222) 사이에는 버퍼층이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 이루어질 수 있으며, 다층 구조를 가질 수 있다.
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(230)과 드레인 전극(232)이 형성된다. 또한, 상기 소스 전극(230)과 연결되는 데이터 배선(도시하지 않음)이 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다.
상기 게이트 전극(222), 상기 반도체층(226), 상기 소스 전극(230) 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 제2 플렉서블 기판(250) 상에는 상기 박막트랜지스터(Tr)와 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(254)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(256)이 형성된다. 상기 블랙매트릭스(254)는 생략될 수 있다.
도시하지 않았지만, 제2 플렉서블 기판(250)과 블랙매트릭스(254) 사이에는 버퍼층이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 이루어질 수 있으며, 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 250)은 액정층(260)을 사이에 두고 합착되며, 상기 화소 전극(240)과 상기 공통 전극(242) 사이에서 발생되는 전기장에 의해 상기 액정층(260)의 액정분자(262)가 구동된다. 상기 화소 전극(240)과 상기 공통 전극(242) 및 상기 액정층(260)은 액정 커패시터를 이루며, 상기 액정 커패시터는 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
도시하지 않았으나, 상기 액정층(260)과 접하여 상기 제1 및 플렉서블 제2 기판(210, 250) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 250) 각각의 외측에는 서로 수직한 투과축을 갖는 편광판이 부착될 수 있고, 상기 제1 플렉서블 기판(210) 하부에 빛을 공급하는 플렉서블 타입 백라이트 유닛이 위치할 수 있다.
여기서, 상기 공통 전극(242)은 상기 제1 플렉서블 기판(210) 상부에 상기 화소 전극(240)과 교대로 배열되는데, 상기 공통 전극은 상기 제2 플렉서블 기판(250) 전면에 형성되고, 상기 화소 전극(240)은 상기 화소영역에 판 형태로 형성될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 백 필름(120)은 상기 표시패널(110)의 하부에 위치하여 상기 표시패널(110)을 지지하며, 스크래치나 오염으로부터 상기 표시패널(110)의 플렉서블 기판을 보호한다. 예를 들어, 상기 백 필름(120)은 접착층(미도시)을 이용하여 상기 표시패널(110)에 부착될 수 있다. 이러한 백 필름(120)은 상기 표시패널(110)에 인접한 면에 다수의 음각 패턴(122)을 포함한다.
여기서, 상기 다수의 음각 패턴(122)의 총 면적은 상기 백 필름(120) 면적의 약 30% 내지 약 50%인 것이 바람직하다. 즉, 상기 표시패널(110)과 접촉하는 상기 백 필름(120)의 총 면적은 상기 백 필름(120) 면적의 약 50% 내지 약 70%가 된다.
상기 다수의 음각 패턴(122)의 총 면적이 50%보다 클 경우, 상기 표시패널(110)과 상기 백 필름(120)의 접촉 면적이 줄어든다. 이에 따라, 연신율(elongation)은 증가하나 모듈러스(modulus)가 크게 감소하여 표시패널(110)에 대한 지지력이 저하된다. 반면, 상기 다수의 음각 패턴(122)의 총 면적이 30%보다 작을 경우, 연신율의 증가가 크지 않으므로 플렉서블 표시장치의 유연성을 향상시키기 어렵다.
이러한 본 발명의 백 필름(120)은 음각 패턴이 없는 종래 백 필름과 유사한 모듈러스를 가지면서 연신율이 약 3배 내지 약 5배 증가한다. 일례로, 음각 패턴이 없는 종래 백 필름의 연신율이 2 내지 3 %이고, 모듈러스가 3.4 내지 4 GPa일 때, 본 발명의 백 필름(120)의 연신율은 6 내지 15%, 바람직하게는, 11 내지 15%이고, 모듈러스는 3.5 내지 3.9 GPa이다.
이때, 상기 다수의 음각 패턴(122) 각각의 깊이는 상기 백 필름(120) 두께의 0.4배보다 크고 0.6배보다 작은 것이 바람직하다. 일례로, 상기 백 필름(120)의 두께는 약 120㎛이고, 상기 다수의 음각 패턴(122) 각각의 깊이는 약 50㎛ 내지 약 70㎛일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 백 필름(120)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate: PET)나, 투명 폴리이미드 (polyimide: PI), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate: PEN), 환형 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer: COC), 폴리 에테르 이미드(poly ether imide: PEI), 또는 폴리 아미드 이미드(poly amide imide: PAI)로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
다음, 상기 커버 윈도우(130)는 상기 표시패널(110) 상부에 위치한다. 예를 들어, 상기 커버 윈도우(130)는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 접착층(도시하지 않음)을 이용하여 상기 표시패널(110)에 부착될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 플렉서블 표시장치는 백 필름(120)이 표시패널(110)에 인접한 면에 다수의 음각 패턴(122)을 포함하여, 모듈러스를 저하시키지 않으면서, 유연성을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 백 필름에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백 필름의 개략적인 평면도이다.
도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백 필름(120)은 일면에 다수의 음각 패턴(122a, 122b)을 가진다.
여기서, 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)은 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격된다. 도시한 것처럼, 상기 백 필름(120)이 사각형일 경우, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)의 길이는 증가하다 감소할 수 있다. 이와 달리, 상기 백 필름(120)이 원형일 경우, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)의 길이는 증가할 수 있다.
이러한 백 필름(120)의 연신율은 11 내지 15%이고, 모듈러스는 3.5 내지 3.9 GPa이다.
상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)은 동일한 폭을 가지며, 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b) 간의 간격은 동일할 수 있다.
이와 달리, 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)은 동일한 폭을 가지며, 상기 백 필름(120)의 중심(C)에 인접한 음각 패턴(122a, 122b) 간의 간격은 상기 백 필름(120)의 중심(C)에서 먼 음각 패턴(122a, 122b) 간의 간격보다 작을 수 있다. 이때, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b) 간의 간격은 증가할 수 있다.
또는, 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b) 간의 간격은 동일하며, 상기 백 필름(120)의 중심(C)에 인접한 음각 패턴(122a, 122b)의 폭은 상기 백 필름(120)의 중심(C)에서 먼 음각 패턴(122a, 122b)간의 폭보다 클 수 있다. 이때, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)의 폭은 감소할 수 있다.
이와 달리, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122a, 122b)의 폭은 감소하고, 다수의 음각 패턴(122a, 122b) 간의 간격은 증가할 수 있다. 이러한 경우, 상기 백 필름(120)의 중심(C)에서 연신율을 더욱 증가시켜, 플렉서블 표시장치를 구부리거나 접는데 보다 더 유리하다.
도 3a에서 같이, 상기 다수의 음각 패턴(122a) 각각은 직선 형태를 가질 수 있다. 상기 백 필름(120)의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 상기 다수의 음각 패턴(122a)은 사각형을 이룰 수 있다. 이때, 사각형을 이루는 인접한 음각 패턴(122a)은 이격되어 있을 수 있다. 이와 달리, 사각형을 이루는 인접한 음각 패턴(122a)은 서로 연결될 수도 있다.
반면, 도 3b에서와 같이, 상기 다수의 음각 패턴(122b) 각각은 곡선 형태를 가질 수 있다. 상기 백 필름(120)의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 상기 다수의 음각 패턴(122b)은 원형을 이룰 수 있다. 이때, 원형을 이루는 인접한 음각 패턴(122b)은 이격되어 있을 수 있다. 이와 달리, 원형을 이루는 인접한 음각 패턴(122b)은 서로 연결될 수도 있다.
이러한 다수의 음각 패턴(122a, 122b) 각각은 다수의 분리된 부분으로 이루어질 수 있으며, 일례로, 다수의 음각 패턴(122a, 122b) 각각은 다수의 도트 패턴을 포함할 수 있다.
한편, 다수의 음각 패턴(122a, 122b)은 백 필름(120)의 가장자리까지 연장될 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백 필름의 개략적인 평면도이다.
도 4a와 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백 필름(120)은 일면에 다수의 음각 패턴(122c, 122d)을 가진다.
여기서, 상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d)은 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어지는 방향을 따라 연장된다. 도시한 것처럼, 상기 백 필름(120)이 사각형일 경우, 시계 방향 또는 시계 반대 방향을 따라 상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d)의 길이는 증가하다 감소할 수 있다. 이와 달리, 상기 백 필름(120)이 원형일 경우, 상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d)의 길이는 동일할 수 있다.
이러한 백 필름(120)의 연신율은 11 내지 13%이고, 모듈러스는 3.5 내지 3.8 GPa이다.
상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d)의 폭은 동일할 수 있다. 이때, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d) 간의 간격은 증가할 수 있다.
이와 달리, 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d)의 폭은 증가할 수 있다. 이때, 상기 다수의 음각 패턴(122c, 122d) 간의 간격은 동일할 수 있다.
도 4a에서 같이, 상기 다수의 음각 패턴(122c) 각각은 직선 형태를 가질 수 있다.
반면, 도 4b에서와 같이, 상기 다수의 음각 패턴(122d) 각각은 곡선 형태를 가질 수도 있다. 이때, 상기 다수의 음각 패턴(122d) 각각은 다수의 변곡점을 갖는 곡선 형태를 가질 수 있다.
이러한 다수의 음각 패턴(122c, 122d) 각각은 다수의 분리된 부분으로 이루어질 수 있으며, 일례로, 다수의 음각 패턴(122c, 122d) 각각은 다수의 도트 패턴을 포함할 수 있다.
한편, 다수의 음각 패턴(122c, 122d)은 백 필름(120)의 가장자리까지 연장될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백 필름(120)은 상기 백 필름(120)의 중심(C)으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격되거나 연장되는 다수의 음각 패턴(122a, 122b 122c, 122d)을 포함하여, 다양한 방향으로 연장 및 수축이 용이한 플렉서블 표시장치를 구현할 수 있다.
앞선 실시예에서는 백 필름(120)이 음각 패턴(122a, 122b 122c, 122d)을 가지는 경우에 대해 설명하였으나, 백 필름(120)은 양각 패턴을 가질 수도 있다. 이때, 양각 패턴은 인접한 음각 패턴(122a, 122b 122c, 122d) 사이에 대응할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 백 필름을 포함하는 플렉서블 표시장치의 제조 과정에 대해 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 설명한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 캐리어 기판(310) 상에 희생층(320)을 형성한다. 여기서, 상기 희생층(320)은 무기막으로, 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 일례로, 상기 희생층(320)은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 캐리어 기판(310)은 유리로 이루어질 수 있다.
다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 희생층(320) 상부에 플렉서블 필름(도시하지 않음)을 형성하고 그 위에 소자층(도시하지 않음)을 형성하여 표시패널(110)을 제조한다. 여기서, 소자층은 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 발광다이오드 또는 액정 커패시터일 수 있다.
이어, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 캐리어 기판(310)의 배면에서 레이저를 조사하여, 상기 희생층(320)의 결정성을 변화시킨다. 이에 따라, 상기 표시패널(110)을 상기 캐리어 기판(310) 상부의 희생층(320)으로부터 분리시킨다.
다음, 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 표시패널(110)의 배면, 즉, 플렉서블 기판의 배면에 다수의 음각 패턴(122)이 상기 표시패널(110)의 플렉서블 기판을 향하도록 백 필름(120)을 배치하고, 롤러(140)와 같은 수단을 이용하여 라미네이션(lamination)함으로써, 상기 백 필름(120)을 상기 표시패널(110)의 배면에 부착한다.
이어, 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 표시패널(110)의 상면에 커버 윈도우(130)를 부착하여, 플렉서블 표시장치를 완성한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 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.
110: 표시패널 120: 백 필름
122: 음각 패턴 130: 커버 윈도우

Claims (7)

  1. 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널 하부의 백 필름
    을 포함하며,
    상기 백 필름은 상기 표시패널에 인접한 면에 다수의 음각 패턴을 포함하고,
    상기 다수의 음각 패턴은 상기 백 필름의 중심으로부터 멀어지는 방향을 따라 이격되거나 연장되는 플렉서블 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 음각 패턴 각각은 직선 형태인 플렉서블 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백 필름의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 상기 다수의 음각 패턴은 사각형을 이루는 플렉서블 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 음각 패턴 각각은 곡선 형태인 플렉서블 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 백 필름의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 상기 다수의 음각 패턴은 원형을 이루는 플렉서블 표시장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백 필름의 중심으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴 간의 간격은 증가하는 플렉서블 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 백 필름의 중심으로부터 멀어질수록 상기 다수의 음각 패턴의 폭은 감소하는 플렉서블 표시장치.
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