KR20200036131A - 플렉서블 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치는 표시 부재, 상기 표시 부재 상에 배치되고, 상기 표시 부재를 향하는 배면 및 상기 배면과 대향하는 상면을 포함하는 윈도우 부재, 상기 배면과 접촉하는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하는 베이스 층 및 상기 제2 면과 연결된 복수의 입자들을 포함하는 박막층, 상기 표시 부재를 사이에 두고 상기 윈도우 부재와 이격되어 배치된 보호 부재, 상기 박막층과 상기 표시 부재를 결합하는 제1 접착부재, 및 상기 표시 부재와 상기 보호 부재를 결합하는 제2 접착부재를 포함하고, 상기 입자들은, 상기 제2 면에서부터 상기 보호 부재를 향하는 방향으로 돌출된다.

Description

플렉서블 표시 장치 및 이의 제조 방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING OF THE SAME}
본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 반복적으로 벤딩될 수 있는 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등과 같은 전자장치들이 다양한 형태로 변화됨에 따라 표시장치의 형태도 그에 대응하게 변화되고 있다. 기존의 전자장치들은 평판형 표시장치를 구비하였다. 최근에 개발되는 전자장치들은 곡면형, 벤딩형, 롤링형과 같은 플렉서블형 표시 장치를 요구한다.
따라서, 본 발명의 목적은 내구성이 향상된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시 부재, 상기 표시 부재 상에 배치되고, 상기 표시 부재를 향하는 배면 및 상기 배면과 대향하는 상면을 포함하는 윈도우 부재, 상기 배면과 접촉하는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하는 베이스 층 및 상기 제2 면과 연결된 복수의 입자들을 포함하는 박막층, 상기 표시 부재를 사이에 두고 상기 윈도우 부재와 이격되어 배치된 보호 부재, 상기 박막층과 상기 표시 부재를 결합하는 제1 접착부재, 및 상기 표시 부재와 상기 보호 부재를 결합하는 제2 접착부재를 포함하고, 상기 입자들은, 상기 제2 면에서부터 상기 보호 부재를 향하는 방향으로 돌출된다.
상기 박막층 중 상기 제1 접착부재와 접촉하는 하부면은 상기 입자들 및 상기 제2 면 중 상기 입자들에 의해 노출된 부분으로 정의되고, 상기 하부면의 표면 조도는 상기 배면의 표면 조도보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입자들은 상기 베이스 층과 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 윈도우 부재 및 상기 박막층 각각은 산화규소(SiOX)를 포함하고, 상기 윈도우 부재의 규소에 대한 산소의 비율은 상기 박막층의 규소에 대한 산소의 비율보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입자들 중 인접한 입자들 상호간의 상기 돌출 방향과 수직한 일 방향에서의 이격 거리는 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입자들 중 인접한 입자들 각각의 돌출 높이는 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입자들 중 인접한 입자들 각각의 돌출된 형상은 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입자들은 랜덤하게 배열된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 표시 부재는, 제1 방향을 따라 연장된 밴딩축을 중심으로 밴딩되는 밴딩 영역, 상기 밴딩 영역을 사이에 두고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 비벤딩 영역들을 포함하는 표시 패널층, 상기 표시 패널층 상에 직접 배치되는 입력 감지층, 및 상기 입력 감지층 상에 배치되는 반사 방지층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 윈도우 부재는 유리를 포함하고, 상기 윈도우 부재의 두께는 20㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는, 제1 방향을 따라 연장된 밴딩축을 중심으로 밴딩되는 밴딩 영역, 상기 밴딩 영역을 사이에 두고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 비벤딩 영역들을 포함하는 표시 부재, 상기 표시 부재 상에 배치되고, 상기 표시 부재를 향하는 배면 및 상기 배면과 대향하는 상면을 포함하며, 플렉서블한 윈도우 부재, 상기 배면과 접촉하는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하는 베이스 층 및 상기 제2 면과 연결된 복수의 입자들을 포함하는 박막층, 및 상기 박막층과 상기 표시 부재를 결합하는 접착부재를 포함하고, 상기 베이스 층과 상기 입자들은 동일 물질을 포함한다.
상기 입자들은, 상기 제2 면에서부터 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각에 교차하는 제3 방향으로 돌출된 것을 특징으로 할 수 있다.
인접한 상기 입자들 각각의 돌출 높이는 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입자들 각각의 상기 제1 방향에서의 최대 너비는 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 박막층 중 상기 접착부재와 접촉하는 하부면은 상기 입자들 및 상기 제2 면 중 상기 입자들에 의해 노출된 부분으로 정의되고, 상기 하부면의 표면 조도는 상기 배면의 표면 조도보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 윈도우 부재 및 상기 박막층 각각은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 상기 윈도우 부재의 규소에 대한 산소의 비율은 상기 박막층의 규소에 대한 산소의 비율보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 윈도우 부재의 두께는 20㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치 제조 방법은, 상면 및 상기 상면과 대향하는 배면을 포함하는 윈도우 부재 제공 단계, 산화규소(SiOX)를 포함하는 증착 물질을 상기 배면에 증착하여 예비 박막층을 형성하는 단계, 및 상기 예비 박막층으로부터 베이스 층 및 상기 베이스 층과 연결되고 상기 베이스 층으로부터 돌출된 복수의 입자들을 포함하는 박막층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 입자들은, 상기 증착 물질 중 적어도 일부가 응집되어 형성된다.
상기 예비 박막층의 두께는 1
Figure pat00001
내지 100
Figure pat00002
인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 예비 박막층은 진공 증착 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치는 윈도우 부재 하면에 배치고 복수의 입자들을 포함하는 박막층을 포함함으로써, 외부에서 윈도우 부재로 가해지는 충격이 박막층의 입자들로 흡수됨에 따라, 내충격성이 향상된 플렉서블 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제1 동작에 따른 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제2 동작에 따른 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제3 동작에 따른 사시도이다.
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제1 동작에 따른 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제2 동작에 따른 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제3 동작에 따른 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시 패널층의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 비교 실시예의 비교 실험예이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/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.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"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. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제1 동작에 따른 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제2 동작에 따른 사시도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제3 동작에 따른 사시도이다. 도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제1 동작에 따른 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제2 동작에 따른 단면도이다. 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제3 동작에 따른 단면도이다. 이하, 도 1a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(DD)는 표시면(IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(IS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다.
본 실시예에서 핸드폰 단말기에 적용될 수 있는 플렉서블 표시 장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 도시하지 않았으나, 메인보드에 실장된 전자모듈들, 카메라 모듈, 전원모듈 등이 플렉서블 표시 장치(DD)와 함께 브라켓/케이스 등에 배치됨으로써 핸드폰 단말기를 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다. 도 1a 내지 도 2c는 플렉서블 표시 장치(DD)의 일례로 폴더블 표시장치를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 말려지는 롤러블 플렉서블 표시장치일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
도 1a는 플렉서블 표시 장치(DD)의 언 폴딩(unfolding)된 제1 동작을 도시하였다. 도 1b에는 플렉서블 표시 장치(DD)의 내측 벤딩(inner-bending)된 제2 동작을 도시하였으며, 도 1c에는 외측 벤딩(outer-bending)된 제3 동작을 도시하였다.
플렉서블 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들로 구분될 수 있다. 플렉서블 표시 장치(DD)는 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DD-DA) 및 표시영역(DD-DA)에 인접한 비표시영역(DD-NDA)을 포함한다. 비표시영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1a에는 이미지(IM)의 일 예로 아이콘을 도시하였다. 일 예로써, 표시영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(DD-NDA)은 표시영역(DD-DA)을 에워싸을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DD-DA)의 형상과 비표시영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 1b 내지 도 1c에 도시된 것과 같이, 플렉서블 표시 장치(DD)는 벤딩축(BX)에 기초하여(on the basis of) 벤딩되는 벤딩영역(BA), 비벤딩되는 제1 비벤딩영역(NBA1), 및 제2 비벤딩영역(NBA2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 벤딩축(BX)은 제2 방향(DR2)을 따라 평행하게 정의될 수 있다. 플렉서블 표시 장치(DD)는 제2 동작 상태에서 제1 비벤딩영역(NBA1)의 표시면(IS)과 제2 비벤딩영역(NBA2)의 표시면(IS)이 마주하도록 내측 벤딩될 수 있다. 플렉서블 표시 장치(DD)가 내측 벤딩 된 경우 플렉서블 표시 장치(DD) 내에 배치된 구성들을 보다 효율적으로 보호할 수 있다.
도 1c에 도시된 것과 같이, 제3 동작 상태에서 표시장치(DD)는 표시면(IS)이 외부에 노출되도록 외측 벤딩될 수도 있다. 플렉서블 표시 장치(DD)가 외측 벤딩된 경우 벤딩된 상태에서도 플렉서블 표시 장치(DD)의 제어가 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 플렉서블 표시 장치(DD)는 복수 개의 벤딩영역(BA)을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 플렉서블 표시 장치(DD)를 조작하는 형태에 대응하게 벤딩영역(BA)이 정의될 수 있다. 예컨대, 밴딩축(BX)은 도 1b 및 도 1c와 달리 제1 방향(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서 플렉서블 표시 장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작모드만 반복되도록 구성될 수도 있고, 도 1a 및 도 1c에 도시된 동작 모드만 반복되도록 구성될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 것과 같이, 플렉서블 표시 장치(DD)는 보호 부재(PM), 표시 부재(DM), 윈도우 부재(WM), 박막층(TIO), 제1 접착부재(AM1), 및 제2 접착부재(AM2)를 포함한다. 표시 부재(DM)는 보호 부재(PM)와 윈도우 부재(WM) 사이에 배치된다. 제1 접착부재(AM1)는 표시 부재(DM)와 보호 부재(PM)를 결합하고, 제2 접착부재(AM2)는 표시 부재(DM)와 윈도우 부재(WM)의 하부에 배치된 박막층(TIO)을 결합한다.
보호 부재(PM)는 표시 부재(DM)를 보호한다. 보호 부재(PM)는 외부의 습기가 표시 부재(DM)에 침투하는 것을 방지하고, 외부 충격을 흡수한다. 보호 부재(PM)는 제1 접착부재(AM1)에 의해 표시 부재(DM)과 결합한다.
보호 부재(PM)는 플라스틱 필름을 기저층으로써 포함할 수 있다. 보호 부재(PM)는 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.
보호 부재(PM)를 구성하는 물질은 플라스틱 수지들에 제한되지 않고, 유/무기 복합재료를 포함할 수 있다. 보호 부재(PM)는 다공성 유기층 및 유기층의 기공들에 충전된 무기물을 포함할 수 있다.
보호 부재(PM)는 플라스틱 필름에 형성된 기능층을 더 포함할 수 있다. 상기 기능층은 수지층을 포함할 수 있다. 상기 기능층은 코팅 방식에 의해 형성될 수 있다.
표시 부재(DM)는 보호 부재(PM) 상에 배치된다. 표시 부재(DM)는 보호 부재(PM)와 윈도우 부재(WM) 사이에 배치되어 보호될 수 있다.
표시 부재(DM)는 표시 패널층(DP), 입력 감지층(TS) 및 반사 방지층(RPL)을 포함한다. 본 실시예에서 표시 패널층(DP)으로부터 반사 방지층(RPL)까지 연속 공정에 의해 형성될 수 있다. 도 2a에는 표시 패널층(DP), 입력 감지층(TS) 및 반사 방지층(RPL)까지 순차적으로 적층된 표시 부재(DM)를 예시적으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기능층들의 적층 순서가 변경될 수 있고, 기능층들 중 일부는 생략되거나, 2개의 기능층들이 하나의 기능층으로 대체될 수 있다.
표시 패널층(DP)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM, 도 1a 참조)를 생성한다. 표시 패널층(DP)은 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 일렉트로웨팅 표시패널 등일 수 있고, 그 종류가 제한되지 않는다. 본 실시예에서 유기발광 표시패널이 예시적으로 설명된다. 유기발광 표시패널에 대한 상세한 설명은 후술한다.
입력 감지층(TS)은 표시 패널층(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 실시예에서 입력 감지층(TS)은 표시 패널층(DP) 상에 연속 공정에 의해 제조될 수 있다. 입력 감지층(TS)은 외부 입력의 좌표정보를 획득한다. 외부 입력은 외부에서 인가되는 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 입력은 사용자의 손 등 신체의 일부에 의한 접촉은 물론 플렉서블 표시 장치(DD)와 근접하거나, 소정의 거리로 인접하여 인가되는 외부 입력(예를 들어, 호버링)을 포함할 수 있다. 또한, 외부 입력은 힘, 압력, 광 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
본 실시예에서 입력 감지층(TS)은 정전용량 방식일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 전자기 유도 방식과 같이, 2개 타입의 전극들을 포함하는 다른 방식의 입력 감지층으로 대체될 수 있다.
반사 방지층(RPL)은 외부로부터 입사된 광을 흡수 또는 상쇄 간섭시켜 표시장치의 외부광 반사율을 감소시킨다. 반사 방지층(RPL)은 외부광 반사를 방지하는 광학필름을 대체할 수 있다. 본 실시예에서 반사 방지층(RPL)은 입력 감지층(TS)과 연속공정에 의해 제조될 수 있다.
입력 감지층(TS) 및 반사 방지층(RPL)이 연속공정에 의해 형성됨으로써, 두 구성 사이를 결합시키기 위한 접착 부재가 생략될 수 있다. 또한, 입력 감지층(TS) 및 반사 방지층(RPL)이 표시 패널층(DP) 상에 직접 형성되는 경우, 표시 부재(DM)의 두께가 감소될 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 표시 부재(DM)를 사이에 두고 보호 부재(PM)와 이격되어 배치된다. 윈도우 부재(WM)는 외부 충격으로부터 표시 부재(DM)를 보호하고, 사용자에게 입력면을 제공할 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 연성을 가질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며 리지드 하더라도 두께를 제어하여 벤딩될 수 있는 물질이면 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 산화규소(SiOX)를 포함하는 유리, 석영, 유기물, 무기물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또는, 윈도우 부재(WM)는 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic)을 포함할 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 기능층들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 경도를 증가시키는 층, 지문 입력을 방지하는 층, 자기 복원층 등이 배치될 수 있다.
박막층(TIO)은 윈도우 부재(WM)와 표시 패널층(DP) 사이에 배치될 수 있다. 박막층(TIO)의 일 면은 윈도우 부재(WM)와 접촉된다. 박막층(TIO)은 제2 접착부재(AM2)에 의해 표시 패널층(DP)과 결합될 수 있다. 박막층(TIO)에 관한 설명은 후술하도록 한다.
제1 접착부재(AM1) 및 제2 접착부재(AM2) 각각은 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin) 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)일 수 있다. 제1 접착부재(AM1) 및 제2 접착부재(AM2) 각각은 광경화 접착물질 또는 열경화 접착물질을 포함하고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다.
도 2b는 제2 동작을 도시한 것으로, 사용자의 조작에 의해 플렉서블 표시 장치(DD)는 소정의 곡률반경으로 내측 벤딩(inner-bending)될 수 있다. 내측 벤딩 시 곡률반경은 벤딩축(BX)에서부터 윈도우 부재(WM)의 상면까지의 이격 거리로 정의될 수 있다. 도 2c는 제3 동작을 도시한 것으로, 사용자의 조작에 의해 플렉서블 표시 장치(DD)는 소정의 곡률반경으로 외측 벤딩(outer-bending)될 수도 있다. 외측 벤딩 시 곡률반경은 벤딩축(BX)에서부터 보호 부재(PM)의 배면까지의 이격 거리로 정의될 수 있다.
플렉서블 표시 장치(DD)는 사용자의 조작에 따라 양방향으로 벤딩될 수 있다. 상기 양방향 벤딩이 반복될 수 있다. 곡률반경은 일정하게 유지될 수 있고, 제1 비벤딩영역(NBA1)과 제2 비벤딩영역(NBA2)은 서로 마주할 수 있다. 예를 들어, 제1 비벤딩영역(NBA1)과 제2 비벤딩영역(NBA2)은 서로 평행하게 마주할 수 있다. 벤딩영역(BA)의 면적은 고정되지 않고, 곡률반경에 따라 결정될 수 있다. 사용자는 도 2a에 도시된 비벤딩 상태로 플렉서블 표시 장치(DD)로부터 이미지를 수신하거나, 도 2b에 도시된 외측 벤딩된 상태의 플렉서블 표시 장치(DD)로부터 이미지를 수신 할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널층의 부분 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 3a에는 표시 패널층(DP) 상에 직접 형성되는 입력 감지층(TS)을 간략하게 도시하였다. 표시 패널층(DP)은 베이스 층(SUB), 회로층(DP-CL), 유기발광소자층(DP-OLED), 및 박막봉지층(TFE)을 포함한다. 회로층(DP-CL)은 복수 개의 도전층과 복수 개의 절연층을 포함하고, 유기발광소자층(DP-OLED)은 화소 정의막(PXL), 및 유기발광소자(OLD)를 포함한다.
베이스 층(SUB)은 플렉서블한 기판으로 폴리 이미드와 같은 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 베이스 층(SUB)은 다층 구조를 가질 수 있다.
도 3b를 참조하면, 베이스 층(SUB) 상에는 영상을 표시하는 화소(PX)가 배치된다. 화소(PX)는 박막 트랜지스터(TR) 및 유기발광소자(OLD)를 포함한다. 박막 트랜지스터(TR)는 회로층(DP-CL)에 포함된 구성일 수 있다. 유기발광소자(OLD)는 유기발광소자층(DP-OLED)에 포함된 구성일 수 있다.
본 발명에 따른 표시 영역(DD-DA: 도 1 참조)은 발광영역(PXA)과 발광영역(PXA)에 인접한 비발광영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 평면상에서 비발광영역(NPXA)은 발광영역(PXA)을 에워 쌀 수 있다. 발광영역(PXA)은 표시영역(DD-DA) 내에서 복수로 제공될 수 있다. 복수의 발광영역들은 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 비발광영역(NPXA)은 발광영역들과 인접하게 배치된다. 도 3b는 하나의 발광영역(PXA)을 예시적으로 도시하였다.
박막 트랜지스터(TR)는 반도체 패턴(AL), 제어 전극(GE), 입력 전극(SE), 및 출력 전극(DE)을 포함한다.
베이스 층(SUB) 상에 박막 트랜지스터(TR)의 반도체 패턴(AL) 및 제1 절연층(IL1)이 배치된다. 제1 절연층(IL1)은 반도체 패턴(AL)을 커버한다.
제1 절연층(IL1) 상에 제어 전극(GE) 및 제2 절연층(IL2)이 배치된다. 제2 절연층(IL2)은 제어 전극(GE)을 커버한다. 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2) 각각은 유기막 및/또는 무기막을 포함한다. 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2) 각각은 복수의 박막들을 포함할 수 있다.
제2 절연층(IL2) 상에 입력 전극(SE)과 출력 전극(DE) 및 제3 절연층(IL3)이 배치된다. 제3 절연층(IL3)은 입력 전극(SE), 출력 전극(DE)을 커버한다.
입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE)은 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2)에 정의된 제1 관통홀(CH1) 및 제2 관통홀(CH2)을 통해 반도체 패턴(AL)에 각각 연결된다.
제3 절연층(IL3) 상에는 유기발광소자(OLD) 및 화소 정의막(PXL)이 배치된다. 유기발광소자(OLD)는 애노드 전극(AE), 발광패턴(EML), 캐소드 전극(CE), 캐소드 전극(CE)과 발광패턴(EML) 사이에 정의된 정공 수송 영역(HCL), 애노드 전극(AE)과 발광패턴(EML) 사이에 정의된 전자 수송 영역(ECL)을 포함한다.
애노드 전극(AE)은 제3 절연층(IL3)에 정의된 제3 관통홀(CH3)을 통해 출력 전극(DE)에 연결된다.
화소 정의막(PXL)은 제3 절연층(ILD3) 상에 배치된다. 화소 정의막(PXL)에는 애노드 전극(AE)의 적어도 일부를 노출시키는 개구부(OB)가 정의될 수 있다. 애노드 전극(AE)이 배치된 영역은 유기발광소자(OLD)로부터 발광되는 광의 발광영역(PXA)과 대응될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서, 개구부(OB)가 정의된 영역은 발광영역(PXA)과 대응될 수 있다.
정공 수송 영역(HCL)은 애노드 전극(AE) 상에 배치되어 애노드 전극(AE) 및 화소 정의막(PXL)을 커버한다. 정공 수송 영역(HCL)은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 단일층 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
발광패턴(EML)은 정공 수송 영역(HCL) 상에 배치된다. 발광패턴(EML)은 형광 물질, 인광 물질, 또는 양자점을 포함할 수 있다. 발광패턴(EML)은 하나의 컬러를 가진 광을 생성하거나, 적어도 둘 이상의 컬러가 혼합된 광을 생성할 수 있다. 본 발명에 따른 발광영역(PXA)은 발광패턴(EML)과 평면상에서 중첩할 수 있다.
전자 수송 영역(ECL)은 발광패턴(EML) 상에 배치되어 발광패턴(EML) 및 정공 수송 영역(HCL)을 커버한다. 전자 수송 영역(ECL)은 전자 수송 물질 및 전자 주입 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전자 수송 영역(ECL)은 전자 수송 물질을 포함하는 전자 수송층이거나, 전자 수송 물질 및 전자 주입 물질을 포함하는 전자 주입/수송 단일층일 수 있다.
캐소드 전극(CE)은 전자 수송 영역(ECL) 상에 배치되어 애노드 전극(AE)과 대향한다. 캐소드 전극(CE)은 전자 주입이 용이하도록 낮은 일함수를 가진 물질로 구성될 수 있다.
캐소드 전극(CE) 및 애노드 전극(AE)은 발광 방식에 따라 다른 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 표시 패널층(DP)이 전면 발광형인 경우 캐소드 전극(CE)은 투과형 전극이고, 애노드 전극(AE)은 반사형 전극일 수 있다. 또는, 예를 들어, 본 발명에 따른 표시 패널층(DP)이 배면 발광형인 경우 캐소드 전극(CE)은 반사형 전극이고, 애노드 전극(AE)은 투과형 전극일 수 있다. 본 발명에 따른 표시 패널층(DP)은 다양한 구조의 유기발광소자를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 표시 패널층(DP)은 다양한 구조의 유기발광소자를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
박막 봉지층(TFE)은 캐소드 전극(CE) 상에 배치된다. 박막 봉지층(TFE)은 캐소드 전극(CE) 전면을 커버하여 유기발광소자(OLD)를 밀봉한다. 박막 봉지층(TFE)은 수분 및 이물질로부터 유기발광소자(OLD)를 보호한다. 박막 봉지층(TFE)은 증착에 의해 형성된 층일 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 무기층 및/또는 유기층을 포함할 수 있다. 무기층은 예를 들어, 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 탄화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 및 아연 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
유기층은 예를 들어, 유기층(OEL)은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(polyethylene: PE), 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다시, 도 3a를 참조하면, 박막 봉지층(TFE) 상에 입력 감지층(TS)이 직접 배치될 수 있다. 입력 감지층(TS)은 표시영역(DD-DA: 도 1 참조)에 배치된 입력 감지부(미도시)와 비표시영역(DD-NDA: 도 1 참조)에 배치된 신호 라인들(미 도시)을 포함할 수 있다. 신호 라인들은 입력 감지부와 접속될 수 있다. 본 발명에 따른 입력 감지부는 유기발광소자(OLD)와 평면상에서 비 중첩하게 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 입력 감지층(TS)는 뮤추얼 캡 방식 및/또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 도 3b의 입력 감지층(TS)와 달리, 별도로 제공된 입력감지유닛(TSC)이 표시 패널층(DP) 상에 배치될 수 있다. 입력감지유닛(TSC)은 베이스 기판(BST), 입력감지전극(TP), 및 절연층(ILT)을 포함할 수 있다. 입력감지유닛(TSC)은 접착부재(AML)을 통해 표시 패널층(DP)과 결합될 수 있다. 일 실시예에 따른 입력감지전극(TP)은 도 3a에 도시된 입력 감지층(TS)과 대응될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 1 내지 도 4와 동일한 구성에 대해 동일한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.
도 5a를 참조하면 도 2a와 달리, 입력 감지층(TS)은 표시 패널층(DP)을 사이에 두고 반사 방지층(RPL)과 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 제1 접착부재(AM1)는 입력 감지층(TS)과 보호 부재(PM)를 결합한다.
도 5b를 참조하면 도 5a와 달리, 입력 감지층(TS)은 반사 방지층(RPL)을 사이에 두고 표시 패널층(DP)과 이격되어 배치될 수 있다. 제1 접착부재(AM1)는 표시 패널층(DP)과 보호 부재(PM)를 결합하고, 제2 접착부재(AM2)는 입력 감지층(TS)과 박막층(TIO)를 결합한다.
본 발명에 따른 표시 부재(DM)에 포함된 입력 감지층(TS), 반사 방지층(RPL), 표시 패널층(DP)의 적층 순서는 목적에 따라 변할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 도시되지 않았으나, 입력 감지층(TS) 및 반사 방지층(RPL) 중 적어도 어느 하나는 생략될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다. 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 확대도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예와 비교 실시예의 비교 실험예이다. 도 1 내지 도 4와 동일한 구성에 대해 동일한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.
도 6a에는 도 2a의 플렉서블 표시 장치(DD)의 구성 중 윈도우 부재(WM), 박막층(TIO), 및 제2 접착부재(AM2) 만을 도시하였다. 윈도우 부재(WM)는 상면(WM-U) 및 상면(WM-U)과 대향하는 배면(WM-B)을 포함한다.
플렉서블 표시 장치(DD: 도 2b 참조)가 벤딩축(BX: 도 2b 참조)을 중심으로 벤딩됨에 따라 플렉서블 표시 장치(DD) 내의 구성들은 슬림화 및 연질화 특성이 요구된다. 이에 따라, 윈도우 부재(WM)의 슬림화가 요구 된다.
일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)의 제3 방향(DR3)에서의 두께(TH1)는 20㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 윈도우 부재(WM)의 두께(TH1)가 20㎛ 미만인 경우, 내충격성이 저하되어 윈도우 부재(WM) 하부에 배치된 표시 부재(DM)를 보호할 수 없게 된다. 윈도우 부재(WM)의 두께(TH1)가 100㎛ 초과인 경우, 벤딩 특성이 저하될 수 있으며, 반복되는 벤딩에 의한 인장 스트레스로 인해 윈도우 부재(WM)에 크랙이 발생할 수 있다.
박막층(TIO)은 베이스 층(GL) 및 복수의 입자들(PTC: 이하, 입자들)을 포함한다. 베이스 층(GL)은 제1 면(T1) 및 제2 면(T2)을 포함한다. 제1 면(T1)은 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)과 접촉한다. 제2 면(T2)은 제1 면(T1)에 대향된다. 제2 면(T2)은 제2 접착부재(AM2)와 접촉한다. 베이스 층(GL)은 무기물을 포함한다. 예를 들어, 베이스 층(GL)은 산화규소(SiOX)를 포함할 수 있다.
입자들(PTC)은 베이스 층(GL)의 제2 면(T2)에 연결된다. 입자들(PTC)은 베이스 층(GL)의 제2 면(T2)에서부터 제3 방향(DR3)을 따라 돌출된다. 예를 들어, 입자들(PTC)은 제2 면(T2)으로부터 보호 부재(PM, 도 2a 참조)를 향하는 방향으로 돌출될 수 있다. 인접한 입자들(PTC) 상호간의 제1 방향(DR1)에서의 이격 거리는 서로 상이할 수 있다. 따라서, 입자들(PTC)은 베이스 층(GL) 상에서 랜덤하게 배열될 수 있다.
입자들(PTC)은 베이스 층(GL)과 별도의 구성으로 설명되었으나, 실질적으로 입자들(PTC)은 베이스 층(GL)과 연결되어 박막층(TIO)을 이루는 단일 구성일 수 있다. 따라서, 입자들(PTC)과 베이스 층(GL)은 동일한 물질을 포함한다.
제2 접착부재(AM2)는 박막층(TIO)에 접촉한다. 제2 접착부재(AM2)는 입자들(PTC) 및 제2 면(T2) 중 입자들(PTC)에 의해 노출된 부분과 접촉될 수 있다.
도 6a에는 입자들(PTC) 중 예시적으로 제1 입자(PT1), 제2 입자(PT2), 제3 입자(PT3), 및 제4 입자(PT4)를 도시하였다. 예를 들어, 제1 입자(PT1)와 제2 입자(PT2)는 제1 방향(DR1)을 따라 제1 이격 거리(L1)를 가지며 이격된다. 제2 입자(PT2)와 제3 입자(PT3)는 제1 방향(DR1)을 따라 제2 이격 거리(L2)를 가지며 이격된다. 제3 입자(PT3)와 제4 입자(PT4)는 제1 방향(DR1)을 따라 제3 이격 거리(L3)를 가지며 이격된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 내지 제4 입자들(PT1, PT2, PT3, PT4)은 랜덤하게 배열될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 이격 거리들(L1, L2, L3)은 서로 상이할 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 이격 거리들(L1, L2, L3)은 서로 영향을 미치지 않으며 동일하거나 상이한 수치로 설계될 수 있다.
본 발명에 따르면, 박막층(TIO)의 하부면의 표면 조도는 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)의 표면 조도 보다 상대적으로 클 수 있다. 박막층(TIO)의 하부면은 입자들(PTC)과 제2 면(T2) 중 입자들(PTC)에 의해 노출된 제2 면(T2)의 일부분으로 정의될 수 있다. 따라서, 박막층(TIO)의 하부면은 제2 접착부재(AM2)와 접촉되는 면이다.
박막층(TIO)은 제3 방향(DR3)으로 돌출된 입자들을 포함함으로써 외부로부터 가해지는 인장 스트레스를 분산시켜 내충격성이 향상될 수 있다.
도 7에는, 외부 충격(PEN)에 대한 윈도우 부재(WM)와 비교 윈도우 부재(WM-E)의 실험예를 도시하였다.
중심선(CL)을 기준으로 좌측에 배치된 비교 윈도우 부재(WM-E)는 본 발명과 달리 박막층(TIO)이 배치되지 않는다. 따라서, 비교 윈도우 부재(WM-E)의 하면은 비교 제2 접착부재(AM2-E)와 접촉된다. 이와 달리 본 발명의 윈도우 부재(WM) 하부에는 박막층(TIO)이 배치되며, 박막층(TIO)을 사이에 두고 윈도우 부재(WM)가 제2 접착부재(AM2)와 이격되어 배치된다.
비교 실험예에 따르면, 외부 물체(PEN)의 접촉 의해 윈도우 부재들(WM, WM-E)이 변형될 수 있다. 외부 물체(PEN)의 접촉에 따른 충격은 지그재그 형상의 화살표로 도시하였다. 외부 물체(PEN)에 의해 가해지는 충격량의 차이는 화살표의 두께 차이로 표시하였다. 외부 물체(PEN)에 의한 충격은 비교 윈도우 부재(WM-E)에서 비교 제2 접착부재(AM2-E)까지 직접적으로 전달되는 반면, 본 발명에 따른 윈도우 부재(WM)는 외부 물체(PEN)에 의한 충격의 일부가 박막층(TIO)의 입자들(PTC)에 의해 흡수될 수 있다.
이에 따라, 충격량으로 표시된 화살표의 두께가 박막층(TIO)을 통과하면서 감소되며, 비교 윈도우 부재(WM-E)의 변형 정도(Strain)는 상대적으로 본 발명에 따른 윈도우 부재(WM)의 변형 정도보다 상대적으로 클 수 있다.
예를 들어, 비교 윈도우 부재(WM-E) 및 비교 제2 접착부재(AM2-E)의 충격에 대한 변형을 제1 곡률 반경(GR1)으로 표시 하였으며, 윈도우 부재(WM), 박막층(TIO), 및 제2 접착부재(AM2)의 충격에 대한 변형을 제2 곡률 반경(GR2)으로 표시하였다.
실험예에 따르면, 제1 곡률 반경(GR1)은 제2 곡률 반경(GR2)보다 작을 수 있다. 따라서, 비교 윈도우 부재(WM-E)의 충격에 대한 변형은 박막층(TIO)을 포함한 본 발명의 윈도우 부재(WM)보다 클 수 있다.
도 6b를 참조하면, 박막층(TIO)의 두께(TH2)는 1*?* 이상 내지 100
Figure pat00003
이하일 수 있다. 박막층(TIO)의 두께(TH2)는 베이스 층(GL)의 두께(HL1) 및 입자들(PTC)의 두께(HL2)의 합으로 정의될 수 있다. 입자들(PTC)의 두께(HL2)는 제2 면(T2)에서부터 제3 방향(DR3)으로 돌출된 높이로 정의될 수 있다.
박막층(TIO)의 두께(TH2)는 1
Figure pat00004
미만 또는 100
Figure pat00005
초과인 경우 박막층(TIO)의 제2 면(T2)에 입자들(PTC)이 형성되지 않아 외부 충격(PEN)이 흡수되지 않을 수 있다.
박막층(TIO)의 두께(TH2) 및 표면 조도의 상관 관계에 관하여 하기 표1을 참조하여 설명한다.
제1 실시예 제2 실시예 제3 실시예 제4 실시예
SiOX 증착 두께(
Figure pat00006
)		 - 30 500 3000
[O]/[Si]조성비 - 1.64 2.37 2.41
점착력(gf/in) 3 5 3 3
깨짐 높이(㎝) 3 5 3 3
표면
분석		 제1 결과(㎚) 0.7 2.4 1.4 1.1
제2 결과(㎚) 6.3 18.6 13.0 9.2
제1 실시예는 박막층(TIO)이 배치되지 않은 실시예이다. 제2 실시예는 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)에 배치된 박막층(TIO)의 두께(TH2)가 30
Figure pat00007
인 실시예이다. 제3 실시예는 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)에 배치된 박막층(TIO)의 두께(TH2)가 500
Figure pat00008
인 실시예이며, 제4 실시예는 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)에 배치된 박막층(TIO)의 두께(TH2)가 3000
Figure pat00009
인 실시예이다. 깨짐 높이는 윈도우 부재가 외부 물체(PEN)의 높이에 따라 크랙이 발생한 지점의 수직 높이다. 표면 분석은 AFM(atomic force microscopy) 분석에 의해 측정된 값으로, 제1 결과는 RMS(root mean square)값 일 수 있다. RMS값은 표면 거칠기 곡선의 평균값으로부터 제곱평균값으로 나타낸 중심선의 양쪽 높이의 절대값의 평균값이다. 제2 결과는 RPV(R peak to peak value)값 일 수 있다. RPV값은 단면 최고 마루의 높이 및 단면 최저 골 높이의 차이값이다. 제1 결과 및 제2 결과 값이 클수록 표면 조도는 큰 값을 갖는다.
비교 실험예들에 따르면, 박막층(TIO)의 두께(TH2)가 30
Figure pat00010
인 제2 실시예가 표면 조도 값(RMS, RPV)이 가장 큰 값을 갖는다. 제2 실시예는 윈도우 부재(WM)과 의 점착력이 가장 큰 값을 갖는다. 또한, 외부 충격(PEN)에 대한 깨짐 높이값이 가장 높은 값을 가짐으로 플렉서블 표시 장치의 보호 부재로 적합할 수 있다. 제3 실시예 및 제4 실시예는 제2 실시예에 비해 상대적으로 두꺼운 박막층(TIO)의 두께(TH2)를 가지나, 표면 조도 값이 제2 실시예에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖는다. 박막층(TIO)의 두께(TH2)가 1
Figure pat00011
이상 내지 100
Figure pat00012
이하를 가질 때, 윈도우 부재(WM)의 내충격 강도가 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 윈도우 부재(WM)은 산화규소(SiOX)를 포함하는 경우, 윈도우 부재(WM)의 규소에 대한 산소의 비율은, 박막층(TIO)의 규소에 대한 산소의 비율보다 클 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다. 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일부 구성의 단면도이다. 도 6a 내지 도 6b와 동일한 구성에 대해 유사한 참조 부호를 사용하며, 중복된 설명은 생략한다.
도 8a를 참조하면, 일 실시예에 따른 박막층(TIO-A)은 복수의 입자들(PTC-A)을 포함한다. 입자들(PTC-A)은 제1 입자(PT1-A), 제2 입자(PT2-A), 및 제3 입자(PT3-A)를 포함한다. 입자들(PTC-A)은 베이스 층(GL-A)로부터 제3 방향(DR3)을 따라 돌출될 수 있다.
입자들(PTC-A) 각각의 제1 방향(DR1)에서의 최대 너비는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 입자(PT1-A)는 제1 방향(DR1)에서 제1 너비(W1)를 갖는다. 제2 입자(PT2-A) 제1 방향(DR1)에서 제2 너비(W2)를 가지며, 제3 입자(PT3-A)는 제1 방향(DR1)에서 제3 너비(W3)를 갖는다.
제1 너비(W1)는 제2 및 제3 너비(W2, W3)들보다 크다. 또한, 제2 너비(W2)는 제3 너비(W3)보다 클 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것으로 입자들(PTC-A) 중 적어도 어느 두 개의 입자들의 제1 방향(DR1)에서의 너비는 동일할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 일 실시예에 따른 박막층(TIO-B)은 복수의 입자들(PTC-B)을 포함한다. 입자들(PTC-B)은 제1 입자(PT1-B), 제2 입자(PT2-B), 및 제3 입자(PT3-B)를 포함한다. 입자들(PTC-B)은 베이스 층(GL-B)로부터 제3 방향(DR3)을 따라 돌출될 수 있다.
입자들(PTC-B) 각각의 제3 방향(DR3)에서의 돌출 높이는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 입자(PT1-B)는 제3 방향(DR3)에서 제1 돌출 높이(H1)를 갖는다. 제2 입자(PT2-B) 제3 방향(DR3)에서 제2 돌출 높이(H2)를 가지며, 제3 입자(PT3-B)는 제3 방향(DR3)에서 제3 돌출 높이(H3)를 갖는다.
제1 돌출 높이(H1)는 제2 및 제3 돌출 높이(H2, H3)들보다 크다. 또한, 제2 돌출 높이(H2)는 제3 돌출 높이(H3)보다 클 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것으로 입자들(PTC-B) 중 적어도 어느 두 개의 입자들의 제3 방향(DR3)에서의 돌출 높이는 동일할 수 있다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 박막층(TIO-C)은 복수의 입자들(PTC-C)을 포함한다. 입자들(PTC-C)은 베이스 층(GL-C)의 제2 면(T2)로부터 제3 방향(DR3)을 따라 돌출될 수 있다. 일 실시예에 따른 입자들(PTC-C) 각각의 돌출된 형상은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 입자들(PTC-C)은 제1 내지 제4 입자들(PT1-C, PT2-C, PT3-C, PT4-C)을 포함한다. 제1 내지 제4 입자들(PT1-C, PT2-C, PT3-C, PT4-C) 각각의 단면 및 평면 상의 형상은 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)의 표면 조도보다 박막층(TIO-C)의 하부면의 표면 조도는 더 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 윈도우 부재(WM)의 배면(WM-B)에 상대적으로 표면 조도가 큰 박막층(TIO-C)을 배치시킴으로써 내충격성이 향상된 윈도우 부재(WM)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성이 향상된 플렉스블 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 일 실시에에 따른 플렉서블 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 도 6a 및 도 6b와 동일한 구성에 대해 동일한 참조 부호를 사용하며, 중복된 설명은 생략한다.
도 10a를 참조하면, 윈도우 부재(WM)이 제공된다. 윈도우 부재(WM)는 상면(WM-U) 및 상면(WM-U)과 대향하는 배면(WM-B)를 포함한다.
이후, 도 10b 및 도 10c 를 참조하면, 증착 물질(DPS)을 증착하여 예비 박막층(TIO-A)을 형성한다. 증착 물질(DPS)은 배면(WM-B)에 증착된다. 증착 물질(DPS)은 산화규소(SiOX)를 포함할 수 있다. 증착 물질(DPS)을 증착하는 방법은 진공 증착 방법을 이용할 수 있다. 증착 물질(DPS)은 배면(WM-B)에 흡착된 후, 시간이 경과하면서 확산되어 배면(WM-B)을 커버한다.
이후, 및 10d를 참조하면, 예비 박막층(TIO-A)으로부터 박막층(TIO)을 형성한다. 박막층(TIO)은 베이스 층(GL) 및 입자들(PTC)을 포함한다. 베이스 층(GL)은 배면(WM-B)과 접촉하는 제1 면(T1) 및 제1 면(T1)과 대향하는 제2 면(T2)을 포함한다. 입자들(PTC)은 예비 박막층(TIO-A)을 구성하는 증착 물질(DPS) 중 일부가 응집되어 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 입자들(PTC)은 증착 물질(DPS)이 배면(WM-B)에서 확산된 후, 일정 시간이 경과하면서 일부 증착 물질(DPS)이 응집되어 돌출된 것일 수 있다. 입자들(PTC)은 랜덤하게 형성된다. 입자들(PTC)을 이루는 증착 물질(DPS) 이외의 잔여 증착 물질(DPS)들은 베이스 층(GL)을 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 배면(WM-B)과 대향하는 박막층(TIO)의 하부면의 표면 조도는 배면(WM-B)의 표면 조도보다 클 수 있다.
도 10d에는 동일한 형상의 입자들(PTC)을 도시하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 돌출된 입자들(TPC) 각각은, 돌출된 형상, 제2 면(T2)에서부터 돌출 높이, 일 방향에서의 너비는 서로 상이한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 박막층(TIO)의 입자들(PTC)은 외부 충격이 가해지는 경우 충격을 상쇄시켜 윈도우 부재(WM)의 스트레인을 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 내충격성이 향상된 플렉서블 표시 장치를 제공할 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.
DD: 플렉서블 표시 장치 DM: 표시 부재
WM: 윈도우 부재 TIO: 박막층
PCT: 입자들 GL: 베이스 층

Claims (20)

  1. 영상을 표시하는 표시 부재;
    상기 표시 부재 상에 배치되고, 상기 표시 부재를 향하는 배면 및 상기 배면과 대향하는 상면을 포함하는 윈도우 부재;
    상기 배면과 접촉하는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하는 베이스 층 및 상기 제2 면과 연결된 복수의 입자들을 포함하는 박막층;
    상기 표시 부재를 사이에 두고 상기 윈도우 부재와 이격되어 배치된 보호 부재;
    상기 박막층과 상기 표시 부재를 결합하는 제1 접착부재; 및
    상기 표시 부재와 상기 보호 부재를 결합하는 제2 접착부재를 포함하고,
    상기 입자들은,
    상기 제2 면에서부터 상기 보호 부재를 향하는 방향으로 돌출된 플렉서블 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 박막층 중 상기 제1 접착부재와 접촉하는 하부면은 상기 입자들 및 상기 제2 면 중 상기 입자들에 의해 노출된 부분으로 정의되고,
    상기 하부면의 표면 조도는 상기 배면의 표면 조도보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 입자들은 상기 베이스 층과 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재 및 상기 박막층 각각은 산화규소(SiOX)를 포함하고,
    상기 윈도우 부재의 규소에 대한 산소의 비율은 상기 박막층의 규소에 대한 산소의 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 입자들 중 인접한 입자들 상호간의 상기 돌출 방향과 수직한 일 방향에서의 이격 거리는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 입자들 중 인접한 입자들 각각의 돌출 높이는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 입자들 중 인접한 입자들 각각의 돌출된 형상은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 입자들은 랜덤하게 배열된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 부재는,
    제1 방향을 따라 연장된 밴딩축을 중심으로 밴딩되는 밴딩 영역, 상기 밴딩 영역을 사이에 두고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 비벤딩 영역들을 포함하는 표시 패널층;
    상기 표시 패널층 상에 직접 배치되는 입력 감지층; 및
    상기 입력 감지층 상에 배치되는 반사 방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재는 유리를 포함하고,
    상기 윈도우 부재의 두께는 20㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  11. 제1 방향을 따라 연장된 밴딩축을 중심으로 밴딩되는 밴딩 영역, 상기 밴딩 영역을 사이에 두고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 비벤딩 영역들을 포함하는 표시 부재;
    상기 표시 부재 상에 배치되고, 상기 표시 부재를 향하는 배면 및 상기 배면과 대향하는 상면을 포함하며, 플렉서블한 윈도우 부재;
    상기 배면과 접촉하는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하는 베이스 층 및 상기 제2 면과 연결된 복수의 입자들을 포함하는 박막층; 및
    상기 박막층과 상기 표시 부재를 결합하는 접착부재를 포함하고,
    상기 베이스 층과 상기 입자들은 동일 물질을 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 입자들은,
    상기 제2 면에서부터 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각에 교차하는 제3 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    인접한 상기 입자들 각각의 돌출 높이는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 입자들 각각의 상기 제1 방향에서의 최대 너비는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 박막층 중 상기 접착부재와 접촉하는 하부면은 상기 입자들 및 상기 제2 면 중 상기 입자들에 의해 노출된 부분으로 정의되고,

    상기 하부면의 표면 조도는 상기 배면의 표면 조도보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재 및 상기 박막층 각각은 산화규소(SiOx)를 포함하고,
    상기 윈도우 부재의 규소에 대한 산소의 비율은 상기 박막층의 규소에 대한 산소의 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재의 두께는 20㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치.
  18. 상면 및 상기 상면과 대향하는 배면을 포함하는 윈도우 부재 제공 단계;
    산화규소(SiOX)를 포함하는 증착 물질을 상기 배면에 증착하여 예비 박막층을 형성하는 단계; 및
    상기 예비 박막층으로부터 베이스 층 및 상기 베이스 층과 연결되고 상기 베이스 층으로부터 돌출된 복수의 입자들을 포함하는 박막층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 입자들은,
    상기 증착 물질 중 적어도 일부가 응집되어 형성된 플렉서블 표시 장치 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 예비 박막층의 두께는 1
    Figure pat00013
    내지 100
    Figure pat00014
    인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치 제조 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 예비 박막층은 진공 증착 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치 제조 방법.

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