KR20200051544A - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명은 플렉서블 디스플레이 패널;과, 플렉서블한 디스플레이 패널 상에 부착되는 윈도우 커버;를 포함하되, 플렉서블 디스플레이 패널은 화상을 구현하는 액티브 영역과, 액티브 영역을 포함하며, 상기 액티브 영역으로부터 바깥쪽으로 연장되는 뷰 영역과, 뷰 영역의 바깥쪽으로 연장되는 비표시 영역을 포함하며, 액티브 영역의 외곽 가장자리와, 뷰 영역의 외곽 가장자리 사이에는 굴절부가 형성된다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{Flexible display device}
본 발명은 휘었을 때 측면이 보이는 것을 줄인 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치(Organic light emitting display device, OLED)는 스마트 폰이나, 디지털 카메라나, 캠코더나, 휴대 정보 단말기나, 초슬림 노트북이나, 태블릿 퍼스널 컴퓨터 등의 모바일 기기용 디스플레이 장치나, 초박형 텔레비전 등의 전자 전기 제품에 이용할 수 있다.
유기 발광 디스플레이 장치는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 개재되는 유기 발광층을 구비한 중간층을 포함한다. 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수하고, 응답 속도가 빠르다는 장점이 있다.
최근 들어서는, 보다 슬림화된 디스플레이 장치를 제조하기 위하여 연구중이다. 이중에서, 휴대하기가 용이하고, 다양한 형상의 장치에 적용할 수 있도록 플렉서블 디스플레이 장치(Flexible display device)가 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있다. 이중에서, 유기 발광 디스플레이 기술을 기반으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치가 가장 유력한 디스플레이 장치로 유력시되고 있다. 플렉서블 디스플레이 장치는 일 방향으로 휘었을 때 불필요한 부분이 보이는 것을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은 플렉서블 디스플레이 장치가 일 방향으로 휘었을 때 측면이 보이는 현상을 줄인 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는,
플렉서블 디스플레이 패널; 및
상기 플렉서블한 디스플레이 패널 상에 부착되는 윈도우 커버;를 포함하되,
상기 플렉서블 디스플레이 패널은 화상을 구현하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 포함하며, 상기 액티브 영역으로부터 바깥쪽으로 연장되는 뷰 영역과, 상기 뷰 영역의 바깥쪽으로 연장되는 비표시 영역을 포함하며,
상기 액티브 영역의 외곽 가장자리와, 뷰 영역의 외곽 가장자리 사이에는 굴절부가 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴절부는 상기 액티브 영역의 둘레를 따라서 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴절부는 연속적인 띠 모양으로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 뷰 영역은 상기 액티브 영역의 가장자리로부터 연장된 영역인 데드 스페이서를 포함하며, 상기 굴절부는 상기 데드 스페이서에 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴절부의 크기는 상기 데드 스페이서의 크기와 대응되는 크기를 가진다.
일 실시예에 있어서, 상기 뷰 영역의 외곽 가장자리는 상기 비표시 영역과 경계를 이루고 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴절부는 1.5 내지 2.1 범위의 굴절 지수를 가지는 소재를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴절부는 Benzyl acrylate, Phenylthioethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-ylthio)ethyl acrylate, Naphthalenylthioethyl acrylate, Tetra-Bromobisphenol A-diglycidyletherdiacrylate, 2-Phenylphenoxyethyl acrylate, 2-Phenoxyethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-yloxy)ethyl acrylate 중에서 선택된 어느 하나이다.
일 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이 패널과 윈도우 커버 사이에는 이들을 서로 접착하기 위한 접착제가 더 개재된다.
일 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이 패널은, 플렉서블 기판;과, 상기 플렉서블 기판 상에 형성된 적어도 하나의 박막 트랜지스터;와, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자;와, 상기 유기 발광 소자를 커버하는 엔캡슐레이션;을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는,
플렉서블 디스플레이 패널;
상기 플렉서블 디스플레이 패널 상에 결합된 윈도우 커버; 및
상기 플렉서블 디스플레이 패널 상에 형성되며, 1.5 내지 2.1 범위의 굴절 지수를 가지는 굴절부;를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이 패널은 화상을 구현하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 포함하며, 상기 액티브 영역으로부터 바깥쪽으로 연장되는 뷰 영역과, 상기 뷰 영역의 바깥쪽으로 연장되는 비표시 영역을 포함하며, 상기 굴절부는 상기 액티브 영역의 외곽 가장자리와, 뷰 영역의 외곽 가장자리에 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이 패널과 윈도우 커버는 동일한 곡율을 가지고 휘어진다.
이상과 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이 장치는 액티브 영역과 뷰 영역 사이에 굴절부가 형성됨에 따라서 휘었을 때 측면이 보이는 현상을 방지한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 펴진 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치가 휜 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 일 서브 픽셀을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 유기 발광 소자를 도시한 구성도이다.
도 5는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치가 펴진 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 휜 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치의 굴절부가 형성된 부분을 확대 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치와, 이의 제조 방법의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 펴진 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 휜 상태를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 화상을 표시하는 플렉서블 디스플레이 패널(110)을 포함한다. 상기 플렉서블 디스플레이 패널(110)은 화면을 구현하기 위한 박막뿐만 아니라, 터치 스크린(Touch screen), 편광판 등 다양한 필름을 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 유기 발광 디스플레이 장치를 예를 들어 설명하나, 액정 디스플레이 장치(Liquid crystal display device)나, 전계 방출 디스플레이 장치(Field emission display device)나, 전자 종이 디스플레이 장치(Electronic paper display device) 등 다른 플렉서블 디스플레이 장치에도 적용가능하다.
상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 사용자의 필요에 따라 펼쳐진 상태나 휘어진 상태 등 다양한 각도에서 화상을 감상할 수 있다.
도 3은 도 1의 플렉서블 디스플레이 패널(100)의 일 서브 픽셀을 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 유기 발광 소자(OLED)를 도시한 것이다.
여기서, 서브 픽셀들은 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)와, 유기 발광 소자(OLED)를 가진다. 상기 박막 트랜지스터는 반드시 도 3의 구조로만 가능한 것은 아니며, 그 수와 구조는 다양하게 변형가능하다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 패널(110)에는 플렉서블 기판(111)이 마련되어 있다. 상기 플렉서블 기판(101)은 유연성을 가지는 절연성 소재로 제조되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 플렉서블 기판(111)은 폴리이미드(Polyimide, PI)나, 폴리 카보네이트(Polycarbonate, PC)나, 폴리 에테르 설폰(Polyethersulphone, PES)이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)나, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN)나, 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR)나, 유리섬유 강화플라스틱(Fiber glass reinforced plastic, FRP) 등의 고분자 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 플렉서블 기판(111)은 투명하거나, 반투명하거나, 불투명할 수 있다.
상기 플렉서블 기판(111) 상에는 배리어막(112)이 형성되어 있다. 상기 배리어막(112)은 상기 플렉서블 기판(111)의 상부면을 전체적으로 커버하고 있다. 상기 배리어막(112)은 무기막이나, 유기막을 포함한다.
이를테면, 상기 배리어막(112)은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiON), 알루미늄 옥사이드(AlO), 알루미늄나이트라이드(AlON) 등의 무기물이나, 아크릴, 폴리이미드, 폴리에스테르 등의 유기물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진다. 상기 배리어막(112)은 단일막으로 형성되거나, 다층막으로 적층될 수 있다.
상기 배리어막(112)은 산소와 수분을 차단하는 역할을 수행하고, 상기 플렉서블 기판(111)을 통한 수분이나 불순물의 확산을 방지하고, 플렉서블 기판(111)의 상부에 평탄한 면을 제공한다.
상기 배리어막(112) 상에는 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)가 형성되어 있다. 본 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 탑 게이트(Top gate) 방식의 박막 트랜지스터를 예시하나, 바텀 게이트(Botton gate) 방식 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있음은 물론이다.
상기 배리어막(112) 상에는 반도체 활성층(113)이 형성되어 있다. 상기 반도체 활성층(113)에는 N형이나, P형 불순물 이온을 도핑하는 것에 의하여 소스 영역(114)과, 드레인 영역(115)이 형성되어 있다. 상기 소스 영역(114)과, 드레인 영역(115) 사이의 영역은 불순물이 도핑되지 않는 채널 영역(116)이다.
상기 반도체 활성층(113)은 폴리 실리콘으로 형성될 경우에는 아몰퍼스 실리콘을 형성하고, 이를 결정화시키는 것에 의하여 폴리 실리콘으로 변화시킬 수 있다.
아몰퍼스 실리콘의 결정화 방법으로는 RTA(Rapid thermal annealing)법, SPC(Solid phase crystallzation)법, ELA(Eximer laser annealing)법, MIC(Metal induced crystallization)법, MILC(Metal induced lateral crystallization)법, SLS(Sequential lateral solidification)법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉서블 기판(111)을 적용하기 위해서는 고온의 가열 공정이 요구되지 않는 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 저온 폴리 실리콘(Low temperature poly-silicon, LTPS) 공정에 의한 결정화시, 상기 반도체 활성층(113)의 활성화를 위하여 레이저를 단시간 조사하여 진행함으로써, 상기 플렉서블 기판(111)이 고온, 예컨대, 450℃ 이상의 온도에서 노출되는 시간을 최소화시키게 된다.
대안으로는, 상기 반도체 활성층(113)은 산화물 반도체로 형성될 수 있다.
예컨대, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf)과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
상기 반도체 활성층(113) 상에는 게이터 절연막(117)이 증착되어 있다. 상기 게이트 절연막(117)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물이나, 금속 산화물과 같은 무기막을 포함하며, 이들이 단일층이나, 다층으로 적층된 구조이다.
상기 게이트 절연막(117) 상의 소정 영역에는 게이트 전극(118)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(118)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, Cr 등의 단일막이나, 다층막을 포함하거나, Al:Nd, Mo:W 와 같은 합금을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(118) 상에는 층간 절연막(119)이 형성되어 있다. 상기 층간 절연막(119)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물 등과 같은 절연성 소재로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기막 등으로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(119) 상에는 소스 전극(120)과, 드레인 전극(121)이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 상기 게이트 절연막(117) 및 층간 절연막(119)에는 이들을 선택적으로 제거하는 것에 의하여 콘택 홀이 형성되고, 콘택 홀을 통하여 소스 영역(114)에 대하여 소스 전극(120)이 전기적으로 연결되고, 드레인 영역(115)에 대하여 드레인 전극(121)이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 소스 전극(120)과, 드레인 전극(121) 상에는 패시베이션막(122)이 형성되어 있다. 상기 패시베이션막(122)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물과 같은 무기막이나, 유기막으로 형성시킬 수 있다.
상기 패시베이션막(122) 상에는 평탄화막(123)이 형성되어 있다. 상기 평탄화막(123)은 아크릴(acryl), 폴리이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene) 등의 유기막을 포함한다.
상기 박막 트랜지스터의 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 형성되어 있다.
상기 유기 발광 소자를 형성하기 위하여, 소스 전극(120)이나 드레인 전극(121)중 어느 한 전극에 콘택 홀을 통하여 픽셀 전극과 대응되는 제 1 전극(125)이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극(125)은 유기 발광 소자(OLED)에 구비되는 전극들 중에서 애노우드로 기능하는 것으로서, 다양한 도전성 소재로 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극(125)은 목적에 따라 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
이를테면, 상기 제 1 전극(125)은 투명 전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등을 포함할 수 있으며, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 이후에 상기 반사막의 상부에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등을 형성할 수 있다.
상기 평탄화막(123) 상에는 유기 발광 소자의 제 1 전극(125)의 가장자리를 덮도록 픽셀 정의막(Pixel define layer, PDL, 124)이 형성되어 있다. 상기 픽셀 정의막(124)은 상기 제 1 전극(125)의 가장자리를 둘러싸는 것에 의하여 각 서브 픽셀의 발광 영역을 정의한다.
상기 픽셀 정의막(124)은 유기물이나, 무기물로 형성하게 된다.
이를테면, 상기 픽셀 정의막(124)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 벤조사이클로부텐, 아크릴 수지, 페놀 수지 등과 같은 유기물이나, SiNx와 같은 무기물로 형성가능하다. 상기 픽셀 정의막(124)은 단일막으로 형성되거나, 다중막으로 구성될 수 있는등 다양한 변형이 가능하다.
상기 제 1 전극(125) 상에는 상기 픽셀 정의막(124)의 일부를 식각하는 것에 의하여 노출되는 부분에 중간층(126)이 형성되어 있다. 상기 중간층(126)은 증착 공정에 의하여 형성시키는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서, 상기 중간층(126)은 각 서브 픽셀, 즉, 패터닝된 제 1 전극(125)에만 대응되도록 패터닝된 것으로 도시되어 있으나, 이것은 서브 픽셀의 구성을 설명하기 위하여 편의상 도시한 것이며, 다양한 실시예가 가능하다.
상기 중간층(126)은 저분자 유기물이나, 고분자 유기물로 이루어질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 중간층(126)이 저분자 유기물을 사용할 경우, 상기 제 1 전극(125)의 표면으로부터 정공 주입층(Hole injection layer, HIL, 128), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL, 129), 발광층(Emissive layer, EML, 130), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL, 131), 전자 주입층(Electron injection layer, EIL, 132) 등이 형성될 수 있다. 상기 저분자 유기물은 진공 증착법으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 중간층(126)이 고분자 유기물을 사용할 경우, 정공 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 구비할 수 있다. 상기 고분자 유기물은 스크린 인쇄법이나, 잉크젯 인쇄법 등으로 형성하는 것이 바람직하다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 중간층(126) 상에는 유기 발광 소자의 커먼 전극과 대응되는 제 2 전극(127)을 형성하게 된다. 상기 제 2 전극(127)은 제 1 전극(125)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
상기 제 1 전극(125)과, 제 2 전극(127)은 중간층(126)에 의하여 서로 절연되어 있다. 상기 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)에 전압이 인가되면, 상기 중간층(126)에서 가시광이 발광하여 사용자가 인식할 수 있는 화상이 구현된다.
상기 제 2 전극(127)은 제 1 전극(125)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
상기 제 2 전극(127)이 투명 전극으로 사용될 경우, 일 함수가 작은 금속, 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물이 중간층(126) 상에 증착된 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 형성된 전극을 형성할 수 있다.
상기 제 2 전극(127)이 반사형 전극으로 사용될 경우, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.
한편, 상기 제 1 전극(126)은 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성시에 각 서브 픽셀의 개구 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 제 2 전극(127)은 투명 전극이나, 반사형 전극을 디스플레이 영역 전체에 전면 증착하여 형성될 수 있다. 대안으로는, 상기 제 2 전극(127)은 전면 증착시키는 대신에 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 제 1 전극(125)과, 제 2 전극(127)은 위치가 서로 반대로 하여 적층될 수 있음은 물론이다.
유기 발광 소자의 상부에는 엔캡슐레이션(140, Encapsulation)이 형성되어 있다. 상기 엔캡슐레이션(140)은 외부의 수분이나 산소 등으로부터 중간층(126) 및 다른 박막을 보호하기 위하여 형성되는 것이다.
상기 엔캡슐레이션(140)은 유기막이나, 무기막이 각각 적어도 한 층 이상 적층된 구조이다. 예컨대, 상기 엔캡슐레이션(140)은 에폭시, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 등과 같은 적어도 하나의 유기막(141)(142)과, 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘 나이트 라이드(SiNx), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrOx), 징크 옥사이드(ZnO) 등과 같은 적어도 하나의 무기막(143)(144)(145)이 적층된 구조이다. 상기 엔캡슐레이션(140)은 유기막(141)(142)이 적어도 1층이고, 무기막(143)(144)(145)이 적어도 2층의 구조를 가지는 것이 바람직하다. 상기 엔캡슐레이션(140)중 외부로 노출된 최상층(145)은 유기 발광 소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기막으로 형성시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 굴절에 의한 측면 보임을 방지하기 위하여 고굴절율을 가지는 소재로 된 굴절부를 포함한다.
보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(500)를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 플렉서블 디스플레이 장치(500)를 휘었을 때 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절개한 것을 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 플렉서블 디스플레이 패널(510)과, 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510) 상에 설치되는 윈도우 커버(520)를 포함한다.
상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)은 도 2에 설명한 바와 같이 플렉서블 기판(111)과, 상기 플렉서블 기판(111) 상에 형성된 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자(OLED)와, 상기 박막 트랜지스터와 유기 발광 소자를 커버하는 엔캡슐레이션(140)을 포함한다. 또한, 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)은 터치 스크린, 편광판 등 다양한 기능층을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 커버(520)는 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)을 보호하기 위하여 설치된다. 상기 윈도우 커버(520)는 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)과 함께 휘어질 수 있도록 플렉서블한 소재로 이루어져 있다. 상기 윈도우 커버(520)는 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)과 동일한 곡율을 가지고 휘어진다. 상기 윈도우 커버(520)는 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)에 구현되는 화면을 볼 수 있도록 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 윈도우 커버(520)는 접착제(530)에 의하여 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510) 상에 부착되어 있다. 상기 윈도우 커버(520)는 수직 방향으로 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)의 상부에 위치하고 있다.
상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)은 화상을 구현하는 디스플레이 영역인 액티브 영역(Active area, A/A, 511)을 포함한다. 상기 액티브 영역(511)의 바깥쪽으로는 뷰 영역(View area, V/A, 512)이 연장되어 있다. 상기 뷰 영역(512)은 상기 액티브 영역(511)을 포함하며, 상기 액티브 영역(511)의 가장자리로부터 소정 폭(W1)으로 연장된 영역인 데드 스페이서(Dead space, 513)를 포함한다. 상기 뷰 영역(512)은 상기 액티브 영역(511)의 전체 둘레를 따라 소정 폭(W1) 연장되어 있다. 상기 데드 스페이서(513)는 상기 액티브 영역(511)에 패턴화된 소자에 전기적으로 연결되는 배선 등이 배치되는 영역을 포함한다.
상기 뷰 영역(512)의 바깥으로부터 플렉서블 디스플레이 패널(510)의 가장자리까지는 비표시 영역(514)이 형성되어 있다. 상기 비표시 영역(514)은 다양한 색상을 구현하는 영역가능하며, 문자나 도형을 인쇄할 수 있는 영역이며, 빛의 차폐가 가능하다.
상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 펴진 상태에서, 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)의 정면에서 볼 경우에는 불필요한 부분까지 보이게 된다.
또한, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 휘어진 상태에서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)의 측면에서 볼 경우에는 상기 인쇄부가 형성된 비표시 영역(514)으로 인하여 화면이 가려지는 현상이 발생하게 된다. 상기한 현상은 상기 인쇄부가 형성된 비표시 영역(514)의 폭(W2)이 넓게 형성된 것에 기인한다.
이에 따라, 상기 비표시 영역(513)의 폭(W2)을 좁게 형성할 경우에는 일부 빛은 반사가 되나(A), 일부 빛은 데드 스페이서(513)를 통하여 상기 디스플레이 패널(510)의 내부로 침투하여 90도 이상의 시야각이 발생하게 된다. 이에 따라, 배선등이 보이게 되어서 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)의 외관 불량이 발생하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 굴절 현상을 최소화시키기 위하여, 상기 액티브 영역(511)의 외곽 가장자리(511a)와, 뷰 영역(512)의 외곽 가장자리(512a) 사이에는 굴절부(515)가 형성되어 있다. 상기 뷰 영역(512)의 외곽 가장자리(512a)는 상기 비표시 영역(514)과 경계를 이루고 있다.
상기 굴절부(515)는 액티브 영역(511)의 둘레를 따라 형성된다. 상기 굴절부(515)는 상기 액티브 영역(511)의 둘레를 따라서 연속적인 띠 모양으로 배치되어 있다. 상기 굴절부(515)는 실질적으로 상기 데드 스페이서(513)에 형성되며, 상기 데드 스페이서(513)와 대응되는 크기를 가지는 것이 바람직하다.
상기 굴절부(515)는 상기 윈도우 커버(520)와 접착제(530) 사이에 형성되어 있다. 대안으로는, 상기 굴절부(515)는 플렉서블 디스플레이 패널(510)과 접착제(530) 사이에 형성시킬 수 있을 것이다.
상기 굴절부(515)는 빛의 굴절에 의하여 보이는 현상을 최소화시키기 위하여 고굴절율을 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 고굴절율 소재를 상기 액티브 영역(511)의 외곽 가장자리(511a)와, 뷰 영역(512)의 외곽 가장자리(512a) 사이에 부분적으로 형성시키는 것에 의하여 시야각을 축소시키는 효과를 얻을 수 있다.(B)
상기 굴절부(515)는 고굴절 잉크, 예컨대, 일렉트로머(Electromer)로 이용할 수 있는 소재인 Benzyl acrylate, Phenylthioethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-ylthio)ethyl acrylate, Naphthalenylthioethyl acrylate, Tetra-Bromobisphenol A-diglycidyletherdiacrylate, 2-Phenylphenoxyethyl acrylate, 2-Phenoxyethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-yloxy)ethyl acrylate 중에서 선택된 어느 하나를 포함한다.
이때, 상기 굴절부(515)의 굴절 지수는 1.5 내지 2.1 범위를 가진다.
이를테면, 20℃에서, 굴절 지수가 1.5161인 Benzyl acrylate나, 굴절 지수가 1.557인 Phenylthioethyl acrylate나, 굴절 지수가 1.620인 2-(Naphthalen-2-ylthio)ethyl acrylate나, 굴절 지수가 1.620인 Naphthalenylthioethyl acrylate나, 굴절 지수가 1.5902인 Tetra-Bromobisphenol A-diglycidyletherdiacrylate나, 굴절 지수가 1.579인 2-Phenylphenoxyethyl acrylate나, 굴절 지수가 1.518인 2-Phenoxyethyl acrylate나, 굴절 지수가 1.589인 2-(Naphthalen-2-yloxy)ethyl acrylate중 어느 하나를 선택하여 사용가능하다.
상기 굴절부(515)의 굴절 지수가 1.5 이하가 되면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)를 구성하는 다른 소재, 예컨대, 윈도우 커버(520)와 굴절 지수가 유사하게 되어서 굴절 효과가 없으며, 상기 굴절부(515)의 굴절 지수가 2.1 이상이 되면, 불필요한 굴절이 생성되어서, 오히려, 액티브 영역(511)에서의 화상을 볼 수 없게 된다.
본 출원인의 실험에 따른 최적화된 시야각 거리를 측정해보면 다음과 같다.
여기서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 펴진(flat) 상태와, 일 방향으로 휜(curved) 상태에서 시야각 거리를 측정하였다.
본 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 펴진 상태에서는 0.26 밀리미터 정도가 시야각 거리의 한계이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 시야각 거리(D)는 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)의 측면을 통하여 내부가 보일 수 있는 최대 거리이며, 상기 시야각 거리(D)가 작을수록 좋다.
시야각 거리(D)는 하기 수학식 1을 참조하여 굴절율 값으로 계산된다.
Figure pat00001
이때, 평균 굴절율은 상기 굴절부(515)의 굴절율이며, 두께(t)는 상기 굴절부(515)의 두께를 의미한다.
상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 펴진 상태에서, 시야각을 45도로 적용하면, 직선부 시야각 거리는 최대 0.24 밀리미터로 측정된다.
다음으로, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)를 일 방향으로 휘어진 상태에서 시야각 거리를 측정한다. 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 곡면이 되면서 시야각이 점차적으로 커지게 된다.
시야각 71도를 기준으로 하고, 평균 굴절율을 1.5로 적용하면, 곡선부 시야각 거리는 약 0.39 밀리미터로 측정된다. 또한, 시야각 71도를 기준으로 하고, 평균 굴절율을 2.5로 적용하면, 곡선부 시야각 거리는 약 0.24 밀리미터로 측정된다.
반면에, 종래의 굴절부(515)를 채용하지 않는 디스플레이 장치를 측정하면, 시야각 71도를 기준으로 하고, 윈도우 커버의 평균 굴절율을 1.45로 적용하면, 곡선부 시야각 거리는 약 0.39 밀리미터가 된다.
이처럼, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 굴절 지수가 1.5 내지 2.1 사이의 고굴절율을 가지는 굴절부(515)를 사용시, 시야각 거리가 0.24 밀리미터 ∼ 0.37 밀리미터가 되므로, 종래의 굴절부(515)를 채용하지 않는 디스플레이 장치보다 더 작은 시야각 거리를 구현할 수 있다.
500...플렉서블 디스플레이 장치 510...플렉서블 디스플레이 패널
511...액티브 영역 512...뷰 영역
513...데드 스페이서 514...비표시 영역
515...굴절부

Claims (16)

  1. 플렉서블 디스플레이 패널; 및
    상기 플렉서블 디스플레이 패널 상에 위치하는 접착제; 및
    상기 접착제 상에 위치하는 윈도우 커버;를 포함하며,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널은, 화상을 구현하는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 영역과, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고 곡면을 갖는 제3 영역을 포함하며,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널 상에 위치하는 터치 스크린을 더 포함하며,
    상기 제3 영역과 중첩하는 위치에서, 상기 접착제와 상기 윈도우 커버 사이에 굴절부가 더 위치하고,
    상기 굴절부는 1.5 내지 2.1 범위의 굴절 지수를 가지는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴절부는 연속적인 띠 모양으로 형성된 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴절부는 Benzyl acrylate, Phenylthioethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-ylthio)ethyl acrylate, Naphthalenylthioethyl acrylate, Tetra-Bromobisphenol A-diglycidyletherdiacrylate, 2-Phenylphenoxyethyl acrylate, 2-Phenoxyethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-yloxy)ethyl acrylate 중에서 선택된 어느 하나인 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴절부의 굴절 지수는 상기 윈도우 커버의 굴절 지수보다 큰, 플렉서블 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널은,
    플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 형성된 적어도 하나의 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자; 및
    상기 유기 발광 소자를 커버하는 엔캡슐레이션;을 포함하고,
    상기 엔캡슐레이션은 적어도 하나의 유기막과 적어도 하나의 무기막이 적층된 구조인 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 터치 스크린은 상기 엔캡슐레이션과 상기 접착제 사이에 위치하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제 11 항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널의 제3 영역과 상기 윈도우 커버는 동일한 곡율을 갖는 플렉서블 디스플레이 장치.
  8. 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 위치하고 복수의 유기 발광 소자를 포함하는 제1 영역;
    상기 플렉서블 기판 상에 위치하고, 상기 제1 영역의 적어도 일부를 둘러싸며 빛을 차폐하는 제2 영역;
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고, 상기 유기 발광 소자에 전기적으로 연결된 배선이 위치하며, 곡면을 갖는 제3 영역;
    상기 제1 영역 상에 위치하고, 적어도 하나의 유기막과 적어도 하나의 무기막이 적층된 엔캡슐레이션;
    상기 제3 영역 상에 위치하고, 1.5 내지 2.1 범위의 굴절 지수를 갖는 굴절부;
    상기 굴절부 상에 위치하고, 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 중첩하여 위치하는 접착제; 및
    상기 접착제 상에 위치하는 윈도우 커버;를 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 굴절부의 굴절 지수는 상기 윈도의 커버의 굴절 지수보다 큰, 플렉서블 디스플레이 장치.
  10. 플렉서블 디스플레이 패널;
    상기 플렉서블 디스플레이 패널 상에 위치하는 접착제; 및
    상기 접착제 상에 위치하는 윈도우 커버;를 포함하며,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널은, 화상을 구현하는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 영역과, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하고 곡면을 갖는 제3 영역을 포함하며,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널상에 위치하는 터치 스크린을 더 포함하며,
    상기 제3 영역과 중첩하는 위치에서, 상기 플렉서블 디스플레이 패널과 상기 접착제 사이에 굴절부가 더 위치하고,
    상기 굴절부는 1.5 내지 2.1 범위의 굴절 지수를 가지는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 굴절부는 연속적인 띠 모양으로 형성된 플렉서블 디스플레이 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 굴절부는 Benzyl acrylate, Phenylthioethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-ylthio)ethyl acrylate, Naphthalenylthioethyl acrylate, Tetra-Bromobisphenol A-diglycidyletherdiacrylate, 2-Phenylphenoxyethyl acrylate, 2-Phenoxyethyl acrylate, 2-(Naphthalen-2-yloxy)ethyl acrylate 중에서 선택된 어느 하나인 플렉서블 디스플레이 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 굴절부의 굴절 지수는 상기 윈도의 커버의 굴절 지수보다 큰, 플렉서블 디스플레이 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널은,
    플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 형성된 적어도 하나의 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 유기 발광 소자; 및
    상기 유기 발광 소자를 커버하는 엔캡슐레이션;을 포함하고,
    상기 엔캡슐레이션은 적어도 하나의 유기막과 적어도 하나의 무기막이 적층된 구조인 플렉서블 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 터치 스크린은 상기 엔캡슐레이션과 상기 접착제 사이에 위치하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널의 제3 영역과 상기 플렉서블 윈도우 커버는 동일한 곡율을 갖는 플렉서블 디스플레이 장치.

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