KR20200079720A - 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 소재의 플렉서블한 기판 상에 메탈 소재의 보호패턴을 구비함으로써 열에 의한 변형이나 손상을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 패널을 제공한다.
또한 본 발명은 플렉서블한 기판 상에 검사패턴을 구비하여 외력에 의해 충격을 받은 위치를 쉽게 파악할 수 있는 디스플레이 패널을 제공한다.

Description

디스플레이 패널{Display Panel}

본 발명은 디스플레이 패널에 관한 것으로, 플렉서블한 디스플레이 패널의 중심 부분에 표시 영역이 마련되고, 가장자리 부분에 비표시 영역이 마련되는 디스플레이 패널에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기 발광 디스플레이 장치 등의 다양한 타입의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.

또한, 디스플레이 장치들 중에서, 스마트 폰, 태블릿 등과 같은 모바일 디바이스와, 스마트 텔레비전 등의 중대형 디바이스 등은 사용자 편의와 디바이스 특성 등에 따라 터치 방식의 입력 처리를 제공하고 있다.

그리고 최근 접거나 펼 수 있는 폴더블 디스플레이 장치나, 감거나 펼칠 수 있는 롤러블 디스플레이 장치의 연구가 진행되면서 플렉서블 하게 휘어지는 플라스틱 디스플레이 패널에 대한 기술이 성장하고 있다.

그러나, 이러한 디스플레이 장치의 플라스틱 디스플레이 패널은 얇고 가벼우면서도 플렉서블한 장점이 있는 반면에, 이러한 디스플레이 패널을 들어올리고, 옮기며, 정렬하는 등의 제조 과정에서 작은 외력에도 쉽게 파손되고, 이에 따른 파손 위치를 파악하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 또한 플라스틱 재질의 디스플레이 패널이기 때문에 열에 약하고, 열처리 과정에서 쉽게 변형이 발생하는 한계를 극복하기 위한 기술개발이 필요한 시점이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블한 디스플레이 패널이 열처리를 필요로 하는 공정에서 쉽게 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있는 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 플라스틱 소재의 플렉서블한 기판 상에 메탈 소재의 보호패턴을 구비함으로써 열에 의한 변형이나 손상을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 패널을 제공한다.

또한 본 발명은 플렉서블한 기판 상에 검사패턴을 구비하여 외력에 의해 충격을 받은 위치를 쉽게 파악할 수 있는 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명의 플렉서블 디스플레이 패널에 따르면,

첫째, 보호패턴을 플렉서블 기판에 구비함으로써 LLO 공정에서 열 변형에 의해 기판이 변형되는 것을 방지할 수 있고,

둘째, 이를 통해서 열 변형에 의해 얼라인 마크 간의 거리가 신축되는 것을 방지할 수 있으며,

셋째, 보호패턴 또는 검사패턴을 별도의 공정에서 수행하지 않아 제조시간에 대한 증가분이 없고,

넷째, 검사패턴을 통하여 외력에 의한 단선이나 크랙 위치를 검사하는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 패널의 가장자리 부분에 보호패턴이 구비된 상태를 도시하는 부분 확대도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 디스플레이 패널의 보호패턴을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 보호패턴에 따른 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 패널에 검사패턴이 구비된 상태를 도시하는 투시도이다.
도 5의 (a)는 종래 보호패턴이 없는 기판의 열 팽창에 의한 신장량과 스트레스를 나타내는 참고도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 보호패턴이 구비된 기판의 열 팽창에 의한 신장량과 스트레스를 나타내는 참고도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 패널의 가장자리 부분에 보호패턴이 구비된 상태를 도시하는 부분 확대도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 디스플레이 패널의 보호패턴을 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 패널(110)은 플렉서블 기판(111)과 보호패턴(120)을 포함한다.

먼저, 디스플레이 패널(110)은 서브 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 기본 픽셀은 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B) 서브 픽셀들 중 컬러 혼합으로 화이트 표현이 가능한 적어도 3개 서브 픽셀들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 기본 픽셀은 R/G/B 조합의 서브 픽셀들, W/R/G 조합의 서브 픽셀들, B/W/R 조합의 서브 픽셀들, G/B/W 조합의 서브 픽셀들로 구성되거나, W/R/G/B 조합의 서브 픽셀들로 구성될 수 있다.

또한 전원부를 구비하여 입력 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러와, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버와, 디스플레이 패널 등과 디스플레이 장치에서 필요한 다양한 구동 전압들을 생성하여 출력한다. 예를 들면, 전원부는 데이터 드라이버 및 타이밍 컨트롤러 등에 공급되는 디지털 회로의 구동 전압과, 데이터 드라이버에 공급되는 아날로그 회로의 구동 전압과, 게이트 드라이버에서 이용되는 게이트 온 전압(게이트 하이 전압) 및 게이트 오프 전압(게이트 로우 전압) 등을 생성하여 공급한다. 전원부는 디스플레이 패널 구동 시 필요한 복수의 구동 전압(EVDD, EVSS)과, 레퍼런스 전압을 생성하여 데이터 드라이버를 통해 디스플레이 패널에 공급한다.

타이밍 컨트롤러는 외부 시스템으로부터 영상 데이터 및 기초 타이밍 제어 신호들을 공급받는다. 시스템은 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태블릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 기초 타이밍 제어 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.

타이밍 컨트롤러는 외부로부터 공급받은 기초 타이밍 제어 신호들과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 설정 정보(스타트 타이밍, 펄스폭 등)를 이용하여 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호들 및 게이트 제어 신호들을 생성하여 공급한다.

플렉서블한 기판(111)은 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널은 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이 패널이 될 수 있다.

플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 기판은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.

플렉서블 기판(111)은 제1전극이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 제1전극은 기판 상에 위치할 수 있다. 절연층은 제1전극이 위치한 기판 상에 배치될 수 있으며, 절연층에는 보조전극이 위치할 수 있다. 이 경우에, 기판에 절연층이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 기판과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.

그리고 디스플레이 패널(110)은 영상이 구현되는 표시영역(AA)과 영상이 표시되지 않는 비표시 영역(NA)을 포함하고, 보호패턴(120)은 이러한 전극이 인쇄되는 공정에서 같이 비표시 영역(NA)에 인쇄될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 보호패턴(120)은 플렉서블한 기판(111)의 양 측 가장자리에 나란히 배치된다. 이때 기판(111)은 대략 직사각형의 형상을 가지며, 변의 길이가 긴 양 측의 장변과, 변의 길이가 짧은 양 측의 단변을 포함하고, 장변과 단변은 서로 수직 방향으로 배치된다.

이때 보호패턴(120)은 장변 방향(D1)을 따라서 길게 배치되는 내측패턴(121)과, 내측패턴(121) 보다 외측에서 나란히 배치되는 외측패턴(123)과, 내측패턴(121)과 외측패턴(123)을 연결하는 연결패턴(122)을 포함한다.

즉, 플렉서블 기판(111) 양 측의 서로 마주하는 장변에는 길이방향을 따라서 보호패턴(120)이 각각 배치되는데, 이때 기판의 어느 일 측의 보호패턴(120)이 내측패턴(121), 연결패턴(122) 및 외측패턴(123)을 포함한다. 따라서 기판(111)의 다른 일 측에도 동일한 보호패턴(120)이 구비된다.

이때 플렉서블 기판(111)은 길이가 긴 장변 방향(D1)을 향하여 열에 대한 변형이 더 많이 발생하기 때문에 이를 방지할 수 있도록 장변방향(D1)으로 보호패턴(120)이 배치되는 것이 바람직하다. 물로, 단변방향으로도 보호패턴을 구비할 수 있다.

보호패턴(120)은 내측패턴(121)과 외측패턴(123)을 연결하는 연결패턴(122)이 허니콤 패턴(Honeycomb pattern)의 구조로 마련될 수 있다. 허니콤 패턴의 구조는 육각형 모양의 통공이 형성되어 비압축강도(比壓縮强度)가 극히 높기 때문에 충격을 흡수하는 구조에 적용된다. 또한 내측패턴(121)과 외측패턴(123)이 장변 방향(D1)으로 나란히 배치되기 때문에 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off; 이하 LLO) 공정에서 열에 의한 변형을 충분히 감소시킬 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 내측패턴(121)은 외측패턴(123) 보다 폭 또는 두께가 작게 형성되어, 플렉서블 기판(111)의 최외곽에 배치되는 외측패턴(123)이 열에 대한 변형에 보다 강하도록 설계될 수 있다.

또한 플렉서블 기판(111)은 LLO 공정에서 열 변형에 의해 얼라인 마크(Align Mark, AM)의 위치 이동이 발생할 수 있는대, 이로 인해서 오차가 점차 증가할 수 있는 것을 보호패턴(120)이 방지할 수 있는 효과도 수반할 수 있다.

도 3은 본 발명의 보호패턴에 따른 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 3에서는 보호패턴(220)의 다른 실시예로, 플렉서블 기판(111)의 어느 일 측에 복수개의 보호패턴(220)이 나란히 배치된다.

즉, 보호패턴(220)은 내측 보호패턴(220a)과 외측 보호패턴(220b)이 나란히 구비되고, 각각의 보호패턴이 내측패턴(221), 연결패턴(222) 및 외측패턴(223)을 구비한다. 따라서 전기한 제1실시예의 보호패턴에 비하여 인장응력에 보다 견고하게 버틸 수 있는 효과가 있다. 여기서 인장응력은 열에 의해 플렉서블 기판이 늘어나는 방향으로 외력이 작용하는 상태를 나타낸다.

도면에 도시하지는 않았지만, 보호패턴(220)은 내측 보호패턴(220a)과 외측 보호패턴(220b)으로 한 쌍의 구조가 배치된 것을 설명하였지만, 더 많은 수의 복수개로 나란히 보호패턴이 배치될 수도 있고, 내측 보호패턴(220a)과 외측 보호패턴(220b) 사이에도 이들을 장변방향 또는 단변방향 또는 대각선 방향으로 연결하는 패턴(미도시)들이 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널에 검사패턴이 구비된 상태를 도시하는 투시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널(310)은 비표시 영역(NA)에 검사패턴(311)을 포함한다. 검사패턴(311)은 전기한 제1실시예의 보호패턴과 동일한 공정에서 이루어질 수 있다. 또한 검사패턴(311)은 보호패턴과 함께 구비되는 경우, 보호패턴 보다 외측에 배치되는 것이 바람직하다.

검사패턴(311)은 플렉서블 기판(111)의 양 측 장변 가장자리에 각각 제1장변 검사영역(311a)과 제2장변 검사영역(311b)이 배치되고, 단변 가장자리에 단변 검사영역(311c)이 배치된다. 따라서 검사패턴(311)은 크게 제1장변 검사영역(311a), 제2장변 검사영역(311b) 및 단변 검사영역(311c)으로 분할된다. 이때 단변 검사영역(311c)은 도 4에 도시된 바와 같이, 플렉서블 기판(111)의 패드영역(PA)이 배치되는 부분에는 위치할 수 없기 때문에 패드영역(PA)과 대응하는 반대측 단변에 위치한다.

그리고 검사패턴(311)은 제1장변 검사영역(311a) 내에서 장변과 단변이 인접한 부분에 배치되는 제1패턴(321)과, 제1장변 검사영역(311a)의 중심 부분에 위치하는 제2패턴(322)과, 제2패턴(322)을 중심으로 제1패턴(321)과 반대쪽에 대향하는 제3패턴(323)을 포함하고, 단변 검사영역(311c) 내에 제4패턴(324)이 위치하며, 제2장변 검사영역(311b) 내에서 장변과 단변이 인접한 부분에 배치되는 제5패턴(325)과, 제2장변 검사영역(311b)의 중심 부분에 위치하는 제6패턴(326)과, 제6패턴(326)을 중심으로 제5패턴(325)과 반대쪽에 대향하는 제7패턴(327)을 포함한다.

제1패턴(321) 내지 제7패턴(327)은 각각 플렉서블 기판(111)의 모서리를 따라서 나란히 서로 연결된 저항라인이 배치된다. 저항라인은 대략 평행사변형 형상을 갖고, 양 단부는 패드부(PA)를 통해 단선 또는 크랙을 감지하는 센서부(미도시)로 연결된다. 예컨대, 제1패턴(321) 내지 제7패턴(327)은 각각 센서부에 연결되어, 어느 한 부분에 충격이 가해지면서 단선 또는 크랙이 의심되는 경우, 제1패턴(321) 내지 제7패턴(327) 중 근접한 패턴의 저항을 검사함으로써 단선 또는 크랙이 발생했는지를 알 수 있게 된다. 물론 패턴의 수가 늘어날수록 보다 정교한 단선 또는 크랙 위치를 감지할 수 있지만, 패턴의 수는 이에 한정되지 않는다. 그리고 저항라인의 형상 역시 평행사변형 형상 이외에도 제1패턴(321) 내지 제7패턴(327)에서 단선 또는 크랙의 위치를 감지할 수 있는 구조라면 다양한 형상으로 적용이 가능하다.

도 4에서는 제5패턴(325)과 제6패턴(326) 사이에 마주하는 평행사변형과 같이 저항라인끼리 서로 중첩되도록 위치하고 있다.

제1패턴(321) 내지 제7패턴(327) 중 어느 하나의 패턴과 인접한 다른 하나의 패턴은 각각 모서리 길이 방향과 수직한 방향(D2)으로 서로 중첩되도록 배치된다.

즉, 모서리 방향과 수직한 방향(D2)은 외력이 유입되는 방향(D2)으로 판단할 수 있고, 외력이 유입되는 방향(D2)3에 있어 적어도 어느 한 부분이라도 저항라인이 배치되지 않으면 외력에 의한 단선을 판단할 수 없는 부분이 발생하기 때문에 어느 하나의 패턴과 다른 하나의 패턴 사이에 저항라인이 없이 비어있는 공간을 최소화 또는 삭제할 수 있도록 패턴과 패턴 사이에 적어도 일부 영역이 중첩되도록 배치한다.

따라서 단선이나 크랙으로 인한 구동계 불량이 발생 시 이를 확인하고 검사하는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

도 5의 (a)는 종래 보호패턴이 없는 기판의 열 팽창에 의한 신장량과 스트레스를 나타내는 참고도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 보호패턴이 구비된 기판의 열 팽창에 의한 신장량과 스트레스를 나타내는 참고도이다.

도 5를 참조하면, (a)와 같이 종래 구조에서는 신장량이 0.11139mm이고 스트레스 크기는 8.7735 Mpa로 나타났고, (b)와 같이 본 발명의 디스플레이 패널은 신장량이 0.079977mm이고, 스트레스 크기는 1.9106 Mpa로 나타났다.

그러므로, 본 발명의 보호패턴으로 의해 장변 방향의 길이 변화량과 스트레스가 현저히 감소된 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 플렉서블 디스플레이 패널에 따르면 보호패턴을 플렉서블 기판에 구비함으로써 LLO 공정에서 열 변형에 의해 기판이 변형되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해서 열 변형에 의해 얼라인 마크 간의 거리가 신축되는 것을 방지할 수 있으며, 보호패턴 또는 검사패턴을 별도의 공정에서 수행하지 않아 제조시간에 대한 증가분이 없고, 검사패턴을 통하여 외력에 의한 단선이나 크랙 위치를 검사하는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.

110 : 디스플레이 패널
120, 220 : 보호패턴
130 : 검사패턴

Claims (12)

1. 장변 방향으로 길게 형성되고, 표시 영역과, 상기 표시 영역 주변에 배치된 비표시 영역으로 구분되는 플렉서블 기판;
   상기 플렉서블 기판 상면의 상기 표시 영역에 구비되는 발광소자; 및
   상기 플렉서블 기판 상면의 상기 비표시 영역에 구비되고, 상기 장변 방향을 따라서 구비되는 보호패턴;
   을 포함하는 디스플레이 패널.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호패턴은,
   상기 플렉서블 기판의 양 측 가장자리에 나란히 배치되는 디스플레이 패널.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호패턴은,
   상기 장변 방향을 따라서 길게 배치되는 내측패턴과,
   상기 내측 패턴 보다 외측에서 나란히 배치되는 외측패턴과,
   상기 내측패턴과 외측패턴을 연결하는 연결패턴을 포함하는 디스플레이 패널.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 연결패턴은 상기 내측패턴과 외측패턴을 허니콤 구조로 연결하는 디스플레이 패널.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 연결패턴은,
   상기 내측패턴이 외측패턴에 비하여 폭 또는 두께가 작은 디스플레이 패널.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 보호패턴은,
   상기 플렉서블 기판의 일 측 가장자리에 복수개가 나란히 배치되는 디스플레이 패널.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 플렉서블 기판 상면의 상기 비표시 영역에 구비되고, 상기 보호패턴 보다 외측에 구비되는 검사패턴을 더 포함하는 디스플레이 패널.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 검사패턴은,
   서로 마주하는 상기 장변 가장자리에 각각 배치되는 제1장변 검사영역과, 제2장변 검사영역 및
   적어도 하나의 상기 단변 가장자리에 배치되는 단변 검사영역으로 분할되는 디스플레이 패널.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 검사패턴은,
   상기 제1장변 검사영역과 제2장변 검사영역 내에서 각각 상기 제1장변 검사영역과 제2장변 검사영역이 각각 상기 단변 검사영역과 인접한 제1패턴과,
   상기 제1장변 검사영역과 제2장변 검사영역의 중심 부분에 해당하는 제2패턴과,
   상기 제2패턴을 기준으로 상기 제1패턴과 반대편에 위치하는 제3패턴을 각각 포함하는 디스플레이 패널.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1패턴과 제2패턴 및 제3패턴은,
    각각 설정된 검사영역 내에서 상기 플렉서블 기판의 모서리 길이 방향을 따라 나란히 배치되는 하나 또는 복수개의 서로 연결된 저항라인을 포함하고,
    상기 저항라인과 인접한 다른 저항라인은 상기 모서리 길이 방향과 수직한 방향으로 서로 중첩되도록 배치되는 디스플레이 패널.
11. 장변 방향으로 길게 형성되고, 표시 영역과, 상기 표시 영역 주변에 배치된 비표시 영역으로 구분되는 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상면의 상기 표시 영역에 구비되는 발광소자; 및
    상기 플렉서블 기판 상면의 상기 비표시 영역에 구비되고, 상기 장변 방향을 따라서 구비되는 검사패턴;
    을 포함하는 디스플레이 패널.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 플렉서블 기판 상면의 상기 비표시 영역에 구비되고, 상기 검사패턴 보다 내측에 배치되는 보호패턴을 더 포함하는 디스플레이 패널.

Images