KR20200082015A - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충격성이 향상된 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 디스플레이패널과 백커버를 부착 및 고정시키기 위한 광학접착층이 낮은 모듈러스를 갖는 연질층과 높은 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층이 혼재된 구조로 이루어지도록 하며, 제 1 및 제 2 경질층에 각각 서로 직교하도록 렌티큘러렌즈가 구비되도록 함으로써, 플렉서블 표시장치의 내충격성을 향상시키게 된다. 이를 통해, 결과적으로 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

플렉서블 표시장치{Flexible display device}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충격성이 향상된 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판형 표시장치(flat display device)가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판형 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판형 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
한편, 이러한 평판형 표시장치는 제조 공정 중 발생하는 높은 열을 견딜 수 있도록 유리기판을 사용하므로 경량 및 박형화 그리고 유연성을 부여하는데 한계가 있다.
따라서 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블(flexible) 표시장치가 차세대 평판형 표시장치로 급부상중이다.
이러한 플렉서블 표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다.
최근 이러한 플렉서블 표시장치는 구부릴 수 있는 밴더블(bendable), 둘둘 말 수 있는 롤러블(rollable), 접을 수 있는 폴더블(foldable) 등으로 구분될 수 있으며, 또한 최근에는 랜덤한 방향으로 연신하여 이용할 수 있는 스트레처블(stretchable)한 형태로까지 변형이 요구되고 있다.
그러나, 이러한 유연성을 갖는 기판을 이용하여 형성된 플렉서블 표시장치는 외부로부터 충격이 가해지는 경우 충격을 완화하거나 흡수할 수 있는 내충격성이 약하다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내충격성이 향상된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 플렉서블 디스플레이패널과, 상기 플렉서블 디스플레이패널 후방에 위치하는 백커버와, 상기 플렉서블 디스플레이패널과 상기 백커버 사이로 위치하며, 제 1 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층과, 상기 제 1 및 제 2 경질층 사이로 위치하며, 상기 제 1 모듈러스 보다 낮은 제 2 모듈러스를 갖는 연질층을 포함하는 광학접착층을 포함하는 플렉서블 표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 경질층은 상기 제 2 경질층을 향해 돌출 배열되며, 제 1 길이방향을 따라 띠 모양으로 산과 골이 반복되는 제 1 및 제 2 렌즈가 다수개 배열되는 제 1 렌즈층을 포함하며, 상기 제 2 경질층은 상기 제 1 경질층을 향해 돌출 배열되며, 상기 제 1 길이방향에 수직한 제 2 길이방향을 따라 띠 모양으로 산과 골이 반복되는 제 1 및 제 2 렌즈가 다수개 배열되는 제 2 렌즈층을 포함하며, 상기 광학접착층은 상기 플렉서블 디스플레이패널의 액티브영역에 대응하는 제 1 영역과, 상기 플렉서블 디스플레이패널의 상기 액티브영역의 가장자리를 두르는 비표시영역에 대응하는 제 2 영역으로 나뉘어 정의되며, 상기 제 1 영역에는 제 1 폭을 갖는 상기 제 1 렌즈가 위치하며, 상기 제 2 영역에는 상기 제 1 폭 보다 좁은 제 2 폭을 갖는 제 2 렌즈가 위치한다.
그리고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭의 1/2이며, 상기 제 1 및 제 2 폭은 50 ~ 150um이다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 렌즈는 단면이 반구형상의 렌티큘러렌즈로 이루어지며, 상기 제 1 모듈러스는 50 ~ 100mPa이며, 상기 제 2 모듈러스는 1 ~ 10mPa이다.
또한, 상기 플렉서블 디스플레이패널 전방으로는 터치패턴이 위치하며, 상기 비표시영역에는 상기 터치패턴로부터 연장되는 제 1 및 제 2 라우팅배선이 위치한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 디스플레이패널과 백커버를 부착 및 고정시키기 위한 광학접착층이 낮은 모듈러스를 갖는 연질층과 높은 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층이 혼재된 구조로 이루어지도록 하고, 제 1 및 제 2 경질층에 각각 서로 직교하도록 배열되는 렌티큘러렌즈로 이루어지는 제 1 및 제 2 렌즈층이 구비되도록 함으로써, 외부로부터 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있어, 플렉서블 표시장치의 내충격성을 보다 향상시키게 되는 효과가 있다.
이를 통해, 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 향상시키는 효과 또한 갖게 된다.
도 1a ~ 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 OLED의 접힘상태와 펼침상태를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 2b는 도 2a의 모듈화된 플렉서블 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2c는 도 2b의 A영역을 확대 도시한 확대도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층을 개략적으로 도시한 사시도.
도 4a는 제 1 및 제 2 렌즈층이 구비되지 않은 광학접착층의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과.
도 4 b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 볼드롭 테스트(ball-drop test) 그래프.
도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치패턴을 포함하는 플렉서블 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6b는 터치패턴을 개략적으로 도시한 평면도.
도 7a ~ 7b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 액티브영역과 비표시영역에서의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과.
도 7c ~ 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 액티브영역과 비표시영역에서의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)의 비표시영역(N/A)에서의 볼드롭 테스트(ball-drop test) 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a ~ 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 접힘상태와 펼침상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에서 플렉서블 표시장치(100)의 일예로써 폴더블 표시장치를 예시적으로 도시하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않고, 커브드 표시장치, 밴딩형 표시장치, 롤러블 표시장치, 및 스트레처블 표시장치 등과 같은 다양한 플렉서블 표시장치에 적용될 수 있다.
그리고 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 네이게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 손목 시계형 전자 기기, 카메라와 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 플렉서블 표시장치(100)는 표시면 상에 구분되는 복수 개의 영역들을 포함한다. 이러한 플렉서블 표시장치(100)는 접힘축(FX)을 기준으로 각각 이미지가 표시되는 제 1 및 제 2 표시영역(EA1, EA2)으로 나뉘어 정의될 수 있는데, 이러한 플렉서블 표시장치(100)는 도 1b에 도시한 바와 같이, 제 2 표시영역(EA2)이 접힘축(FX)을 따라서 시계방향으로 회전함으로써, 제 1 및 제 2 표시영역(EA1, EA2)이 서로 반대방향을 향하도록 플렉서블 표시장치(100)는 외측 접힘상태(outer folding)가 된다.
또한, 도 1c에 도시한 바와 같이 제 2 표시영역(EA2)이 접힘축(FX)을 따라서 반시계방향으로 회전함으로써 제 1 및 제 2 표시영역(EA1, EA2)이 서로 마주보도록 플렉서블 표시장치(100)는 내측 접힘상태(inner folding)를 이룰 수 도 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 외측 및 내측으로 모두 극한접힘이 가능하면서도, 내충격성이 향상되게 된다.
따라서, 외부로부터 충격이 가해져도 박막트랜지스터(DTr, 도 2c 참조) 및 발광다이오드(E, 도 2c 참조)의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 최종적으로 플렉서블 표시장치(100)의 신뢰성이 저하되는 것 또한 방지할 수 있다.
이에 대해 아래 실시예들을 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
- 제 1 실시예 -
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 모듈화된 플렉서블 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2c는 도 2b의 A영역을 확대 도시한 확대도이다.
그리고 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층을 개략적으로 도시한 사시도이다.
그리고 도 4a는 제 1 및 제 2 렌즈층이 구비되지 않은 광학접착층을 포함하는 플렉서블 표시장치의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과이며, 도 4 b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층을 포함하는 플렉서블 표시장치의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과이다. 또한, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 볼드롭 테스트(ball-drop test) 그래프이다.
도 2a ~ 2c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 디스플레이패널(110)과, 디스플레이패널(110)을 지지하기 위한 백커버(130) 그리고 디스플레이패널(110)를 보호하기 위한 커버윈도우(140)를 포함한다.
여기서, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 디스플레이패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 디스플레이패널(110)의 전방으로는 커버윈도우(140)가 위치하며, 디스플레이패널(110)의 후방으로는 백커버(130)가 위치한다.
여기서, 화상을 구현하는 디스플레이패널(110)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있는데, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 디스플레이패널(110)로 최근 차세대 표시장치로 각광받고 있는 OLED패널을 일 예로 설명하도록 하겠다.
OLED패널은 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하며, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 OLED패널은 구동 박막트랜지스터와 발광다이오드가 형성된 기판이 보호필름에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
자세히 살펴보기에 앞서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이패널(110)인 OLED패널은 발광된 광의 투과방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 상부 발광방식을 일예로 설명하도록 하겠다.
그리고 설명의 편의를 위하여 각 화소영역(P)은 발광다이오드(E)가 구비되어 실질적으로 화상이 구현되는 발광영역(EA)과, 발광영역(EA)의 가장자리를 따라 위치하며 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되는 스위칭영역(STrA)을 포함하는 비발광영역(NEA)으로 정의한다.
이러한 OLED패널로 이루어지는 디스플레이패널(110)의 기판(101) 상의 각 화소영역(P)의 비발광영역(NEA) 내에 위치하는 스위칭영역(STrA) 상에 반도체층(103)이 위치하는데, 반도체층(103)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(105a) 그리고 액티브영역(103a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)으로 구성된다.
반도체층(103) 상부에는 게이트절연막(105)이 위치하며, 게이트절연막(105) 상부에는 반도체층(103)의 액티브영역(103a)에 대응하여 게이트전극(107)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선(미도시)이 구비된다.
또한, 게이트전극(107)과 게이트배선(미도시)을 포함하는 상부에는 층간절연막(109a)이 위치하며, 이때 층간절연막(109a)과 그 하부의 게이트절연막(105)은 액티브영역(103a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(106)이 구비된다.
다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(106)을 포함하는 층간절연막(109a) 상부에는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(106)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인전극(108a, 108b)이 구비되어 있다.
그리고, 소스 및 드레인전극(108a, 108b)과 두 전극(108a, 108b) 사이로 노출된 층간절연막(109a) 상부에 보호층(109b)이 위치한다.
이때, 소스 및 드레인전극(108a, 108b)과 이들 전극(108a, 108b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 포함하는 반도체층(103)과 반도체층(103) 상부에 위치하는 게이트절연막(105) 및 게이트전극(107)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만 게이트배선(미도시)과 교차하여 각각의 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 위치하며, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다.
여기서, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 반도체층(103)의 종류에 따라 비결정 실리콘 박막트랜지스터(a-Si TFT), 다결정 실리콘 박막트랜지스터(p-Si TFT), 단결정 실리콘 박막트랜지스터(c-Si TFT), 및 산화물 박막트랜지스터(oxide TFT) 등으로 구분할 수 있으며, 도면에서는 반도체층(103)이 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으나, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 게이트(bottom gate) 타입으로 구비될 수도 있다.
여기서, 보호층(109b)에는 드레인전극(108b)을 노출하는 드레인콘택홀(PH)이 구비되며, 이러한 보호층(109b) 상부로는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(108b)과 연결되며 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 발광다이오드(E)의 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(111)이 위치한다.
제 1 전극(111)은 알루미늄(Al)과 티타늄(Ti)의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄(Al)과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금(Ag/Pd/Cu), 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다.
이러한 제 1 전극(111)은 각 화소영역(P) 별로 위치하는데, 각 화소영역(P) 별로 위치하는 제 1 전극(111) 사이에는 뱅크(bank : 118)가 위치한다. 즉, 제 1 전극(111)은 뱅크(118)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 화소영역(P) 별로 분리된 구조를 갖게 된다.
뱅크층(118) 상에는 스페이서(117)가 배치될 수 있는데, 스페이서(117)는 뱅크층(118)을 둘러싸도록 배치되어, 외부 압력으로부터 발광다이오드(E)의 유기발광층(113)을 보호하는 역할을 하게 된다.
그리고 제 1 전극(111)의 상부에는 유기발광층(113)이 위치하는데, 유기발광층(113)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transport layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transport layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
유기발광층(113)의 상부로는 전면에 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(115)이 위치한다.
여기서, 유기발광층(111)은 화소영역(P)들에 공통적으로 형성되는 공통층으로 이루어질 수 있으며, 백색광을 발광하는 백색발광층일 수 있으며, 또는 유기발광층(113)은 각 화소영역(P) 별로 분리되어 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
이때, 유기발광층(111)이 각 화소영역(P) 별로 분리되어 형성되는 경우, 각 유기발광층(111)은 각 화소영역(P) 별로 서로 다른 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
그리고 제 2 전극(115)은 일함수 값이 비교적 작은 물질로 이루어질 수 있다.
이러한 제 2 전극(115)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semitransmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다.
제 2 전극(115)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
제 2 전극(115) 상에는 캡핑층(cappinglayer)(미도시)이 더욱 형성될 수 있다.
이러한 발광다이오드(E)는 선택된 신호에 따라 제 1 전극(111)과 제 2 전극(115)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(111)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(115)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(113)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 광이 발생되어 외부로 방출된다.
이때, 발광된 광은 투명한 제 2 전극(115)을 통과하여 외부로 나가게 되고, 이를 통해 최종적으로 플렉서블 표시장치(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.
그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 얇은 박막필름 형태인 보호필름(119)을 위치시킨 후, 보호필름(119)과 기판(101)을 합착함으로써, 디스플레이패널(110)은 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
여기서, 보호필름(119)은 외부 산소 및 수분이 디스플레이패널(110) 내부로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 무기보호필름(119a, 119c)을 적어도 2장 적층하여 사용하는데, 이때, 2장의 무기보호필름(119a, 119c) 사이에는 무기보호필름(119a, 119c)의 내충격성을 보완하기 위한 유기보호필름(119b)이 개재되는 것이 바람직하다.
따라서, 디스플레이패널(110)은 외부로부터 수분 및 산소가 디스플레이패널(110) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, OLED패널로 이루어지는 디스플레이패널(110)의 광이 투과되는 보호필름(119)의 외면으로 외부광에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위한 편광판(150)이 위치하는데, 즉, OLED패널은 화상을 구현하는 구동모드일 때 유기발광층(113)을 통해 발광된 광의 투과방향에 외부로부터 입사되는 외부광을 차단하는 편광판(150)을 위치시킴으로써, 콘트라스트를 향상시키게 된다.
그리고, 이러한 편광판(150) 상부로는 디스플레이패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(cover window : 140)가 위치한다.
커버윈도우(140)는 외부 충격으로부터 디스플레이패널(110)을 보호하며, 디스플레이패널(110)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이패널(110)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.
이러한 커버윈도우(140)는 내충격성 및 광투과성을 가지는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 고분자(cycloolefin polymer, COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), PI (Polyimide), PA (Polyaramid) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 전방으로 편광판(150)과 커버윈도우(140)가 위치하는 디스플레이패널(110)의 배면, 보다 정확하게는 기판(101)의 외면으로는 백커버(130)가 위치하여 디스플레이패널(110)은 백커버(130)에 의해 지지된다.
백커버(130)는 판(plate) 형상으로 이루어지는데, 이때 도시하지는 않았지만 가장자리를 따라서는 헤밍(hemming)부가 더욱 구비되어, 백커버(130)의 강성을 향상시킬 수 있다.
이러한 백커버(130)는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나의 금속재로 이루어지거나, 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성될 수 있으며, 또는 외부면이 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 중 적어도 어느 하나의 금속재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 도금처리되어 이루어질 수도 있다.
이때, 백커버(130)가 열전도성이 우수한 알루미늄(Al)으로 이루어질 경우, 백커버(130)는 순도 99.5%의 알루미늄(Al)으로 형성하는 것이 바람직하며, 또한, 애노다이징(anodizing)처리를 통해, 검은색의 산화피막이 표면에 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 애노다이징 처리된 백커버(130)는 검은색을 띠게 되므로, 열흡수율이 증가하게 되고, 이에 따라 백커버(130)는 보다 높은 열전도특성을 갖게 된다.
따라서, 이러한 백커버(130)는 디스플레이패널(110)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출하는 역할을 하게 된다.
이러한 백커버(130)는 디스플레이패널(110)과 접착특성을 갖는 광학접착층(200)을 통해 서로 부착 및 고정되는데, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 광학접착층(200)을 연질층(220)과 경질층(210a, 210b)이 혼재된 구조로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명의 제 1 실시예에 플렉서블 표시장치(100)는 외측 및 내측으로 모두 극한접힘이 가능하면서도, 내충격성이 향상되게 된다. 따라서, 외부로부터 충격이 가해져도 박막트랜지스터(DTr) 및 발광다이오드(E)의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 최종적으로 플렉서블 표시장치(100)의 신뢰성이 저하되는 것 또한 방지할 수 있다.
이러한 광학접착층(200)의 구성에 대해 도 3을 참조하여 좀더 자세히 살펴보면, 광학접착층(200)은 OCA(Optical Cleared Adhesive)로 이루어지게 되는데, 이러한 광학접착층(200)은 100 ~ 300um의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 광학접착층(200)이 100um이하의 두께를 가질 경우 접착력이 약해 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 모듈화하기 어려우며, 광학접착층(200)이 300um 이상의 두께를 가질 경우 플렉서블 표시장치(100)에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층(200)은 제 1 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 위치하며 제 1모듈러스 보다 작은 제 2 모듈러스를 갖는 연질층(220)으로 나뉘어 구성될 수 있다.
제 1 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 분산시키는 역할을 하게 되는데, 50 ~ 100mPa 이상의 경질의 모듈러스 값을 가질 수 있다.
그리고 제 2 모듈러스를 갖는 연질층(220)은 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 의해 분산된 충격을 완충하는 역할을 하게 되며, 1 ~ 10mPa의 연질의 모듈러스 값을 가질 수 있다.
이와 같이, 광학접착층(200)이 낮은 모듈러스를 갖는 층과 높은 모듈러스를 갖는 층이 혼재된 구조로 이루어지도록 함으로써, 광학접착층(200) 자체의 내충격성을 향상시키게 되며, 이는 결국 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 향상시키게 된다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 플렉서블 표시장치(100)와 같이 얇은 박막필름들은 충격을 흡수(수평전달)하기 보다 대부분 수직으로 전달하게 되는데, 플렉서블 표시장치(100)로 외부로부터의 충격이 가해지게 되면, 플렉서블 표시장치(100)는 휘어지는 등의 변형이 발생할 뿐만 아니라 적은 충격 흡수량을 갖게 된다.
그에 따라 플렉서블 표시장치(100)에 충격이 가해진 경우, 디스플레이패널(110) 내부로 충격이 그대로 전달되어 디스플레이패널(110)에 구비된 각종 소자(박막트랜지스터(DTr), 발광다이오드(E))들의 손상이 발생하게 되는 것이다.
이때, 플렉서블 표시장치(100)의 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 부착시키기 위하여 사용되는 종래의 접착층은 강성 및 경도가 낮은 특징을 가지며, 그에 따라 외부에서 전달되는 충격을 그대로 디스플레이패널(110) 내부 소자(박막트랜지스터(DTr), 발광다이오드(E))들로 전달하게 된다.
여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 서로 접착 및 고정시키기 위한 광학접착층(200)이 낮은 모듈러스를 갖는 층과 높은 모듈러스를 갖는 층이 혼재된 구조로 이루어지도록 함으로써, 플렉서블 표시장치(100)로 외부로부터 충격이 가해지더라도 충격이 모듈러스 값이 높고 낮은 광학접착층(200)의 각 층들을 지나게 되면서 일부 완화되게 되는 것이다.
특히, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 외부로부터 가해지는 충격을 분산시키는 역할을 하게 되며, 이러한 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 충격을 흡수하여 완충할 수 있는 연질층(220)이 위치하도록 함으로서, 위의 충격은 보다 효율적으로 디스플레이패널(110)로 전달되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.
이는 결국 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 향상시키게 되는 것이다.
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층(200)은 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 서로 마주보는 방향으로, 각각 길이방향을 따라 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 렌티큘러렌즈(215)가 열을 지어 각각 제 1 및 제 2 경질층(213a, 213b)으로부터 돌출 배열된다.
즉, 제 1 경질층(210a)에는 제 2 경질층(210b)을 향해 다수개의 렌티큘러렌즈(215)가 열을 지어 각각 제 1 경질층(210a)으로부터 돌출 배열되어 제 1 렌즈층(213a)을 이루게 되며, 제 2 경질층(210b)에는 제 1 경질층(210a)을 향해 다수개의 렌티큘러렌즈(215)가 열을 지어 각각 제 2 경질층(210b)으로부터 돌출 배열되어 제 2 렌즈층(213b)을 이루게 된다.
이러한 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 각각 구비되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 렌티큘러렌즈(215)는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)이 외부의 충격에 의해 변형되었다가 원래의 형태로 되돌아올 때, 렌티큘러렌즈(215)가 부피 보상을 하도록 함으로써, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)의 탄성력을 증가시킬 수 있어, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있다.
여기서, 도 2b와 도 2c에서 도면상으로는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 렌티큘러렌즈(215)의 단면이 동일하게 도시되어, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 길이방향이 동일한 방향으로 이루어지도록 도시되었으나, 도 3에 도시한 바와 같이, 광학접착층(200)의 길이방향을 따라 열을 지어 돌출 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)은 각각의 길이방향이 서로 수직하게 이루어진다.
즉, 제 1 렌즈층(213a)은 도면상으로 정의한 X축 방향으로 열을 지어 돌출 배열되도록 하면, 제 2 렌즈층(213b)은 도면상으로 정의한 X축 방향에 수직한 Y 축 방향으로 열을 지어 돌출 배열되도록 하여, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 길이방향이 서로 직교하도록 하는 것이다.
이를 통해, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 외부로부터 가해지는 충격을 도면상으로 정의한 X축 방향과 Y축 방향으로 모두 분산되도록 할 수 있어, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있다.
따라서, 이를 통해서도 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성 또한 보다 향상시키게 되는 것이다.
여기서, 도 4a와 도 4b 를 참조하여, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 구성에 의한 효과에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
설명에 앞서, 시뮬레이션은 플렉서블 표시장치(100)의 어느 한 임의의 지점에 볼(ball)을 떨어트려, 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 플렉서블 표시장치(100)의 정면에서 수평방향으로 전달되는 모습을 측정하였다.
도 4a 는 제 1 및 제 2 렌즈층이 구비되지 않은 광학접착층을 포함하는 플렉서블 표시장치로서, 광학접착층이 제 1 및 제 2 경질층과 제 1 및 제 2 경질층 사이로 연질층이 위치하는 구성으로 이루어진다.
그리고 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층(200)을 포함하는 플렉서블 표시장치(100)로서, 광학접착층(200)이 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 연질층(220)이 위치하며, 이때 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에서는 서로 직교하도록 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 구비된 구성으로 이루어진다.
먼저 도 4a 를 살펴보면 광학접착층에 제 1 및 제 2 렌즈층이 구비되지 않을 경우, 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 수평방향으로 전달되지 않고 볼(ball)의 낙하지점에 집중되는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 도 4b를 살펴보면 광학접착층(200)에 서로 직교하도록 배열되는 렌티큘러렌즈(215)를 포함하는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)을 포함하는 경우, 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 수평방향으로 전체적으로 퍼지는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층(200)의 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 서로 마주보는 방향으로, 각각 서로 직교하도록 길이방향을 따라 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 렌티큘러렌즈(215)가 열을 지어 각각 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)으로부터 돌출 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)을 포함하도록 함으로써, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있는 것이다.
이와 같이 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 의해 충격이 보다 효율적으로 분산되도록 함으로써, 광학접착층(200)은 내충격성을 보다 향상시키게 되는 것이다.
첨부한 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)의 볼(ball)드롭 테스트(ball-drop test) 그래프로, 설명에 앞서, 도 5의 그래프에서 세로축은 볼(ball)을 떨어트린 높이를 나타내며, 가로축에서 Sample 1은 일반적인 플렉서블 표시장치를 나타내며, Sample 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)를 나타낸다.
또한, 각 막대표시는 각 플렉서블 표시장치(100)의 임의의 영역에서 볼(ball)을 떨어트린 후, 볼(ball)의 높이에 따라 파손이 발생된 것을 의미한다.
도 5의 그래프를 참조하면, Sample 1은 볼(ball)을 10 ~ 15cm 높이에서 떨어트릴 경우 디스플레이패널의 파손이 발생하게 되나, Sample 2에서는 볼(ball)을 30 ~ 35cm 높이에서 떨어트릴 경우 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 광학접착층(200)이 낮은 모듈러스를 갖는 연질층(220)과 높은 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)이 혼재된 구조로 이루어지도록 하고, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 각각 렌티큘러렌즈(215)로 이루어지는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 구비되도록 하고, 특히 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 서로 직교하도록 배열되도록 함으로써, 일반적인 플렉서블 표시장치에 비해 외부로부터 충격이 가해지더라도 충격이 광학접착층(200)에 의해 일부 완화되어, 디스플레이패널(110)로 전달되는 것을 최소화할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
여기서, 렌티큘러렌즈(215)의 폭(w)은 약 50 ~ 150um 범위의 값을 가질 수 있는데, 렌티큘러렌즈(215)의 폭(w)이 50um 이하로 형성될 경우에는 소정높이를 갖는 렌티큘러렌즈(215)를 형성하기 어려울 수 있으며, 렌티큘러렌즈(215)의 폭(w)이 150um 이상으로 형성될 경우에는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과 연질층(220) 사이의 접착면이 감소되게 되어, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과 연질층(220)으로 이루어지는 3중층 구조의 광학접착층(200)을 형성하기 어려울 수 있다.
한편, 지금까지의 설명 및 도면에서는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 단면이 반구형상의 렌티큘러렌즈(215)로 이루어짐을 도시 및 설명하였으나, 광학접착층(200)의 길이방향을 따라 산과 골이 반복하는 형태의 어떠한 형상으로도 이루어질 수 있다.
즉, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)은 단면이 프리즘렌즈 형상으로 이루어질 수도 있으며, 또는 렌티큘러렌즈 형상과 프리즘렌즈 형상이 서로 혼재되어 포함될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 부착 및 고정시키기 위해 구비되는 광학접착층(200)이 낮은 모듈러스를 갖는 연질층(220)과 높은 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)이 혼재된 구조로 이루어지도록 함으로써, 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 향상시키게 된다.
이때, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 각각 렌티큘러렌즈(215)로 이루어지는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 구비되도록 하고, 특히 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 서로 직교하도록 배열되도록 함으로써, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 외부로부터 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있어, 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 보다 향상시키게 된다.
- 제 2 실시예 -
도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치패턴을 포함하는 플렉서블 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6b는 터치패턴을 개략적으로 도시한 평면도이다.
그리고 도 7a ~ 7b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 액티브영역과 비표시영역에서의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과이며, 도 7c ~ 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 액티브영역과 비표시영역에서의 내충격성을 측정한 시뮬레이션 결과이다.
그리고 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)의 비표시영역(N/A)에서의 볼드롭 테스트(ball-drop test) 그래프이다.
한편, 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 앞서 전술한 제 1 실시예의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 제 2 실시예에서 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 디스플레이패널(110)과, 디스플레이패널(110)을 지지하기 위한 백커버(130) 그리고 디스플레이패널(110)를 보호하기 위한 커버윈도우(140)를 포함하며, 커버윈도우(140)와 디스플레이패널(110) 사이로는 터치패턴(170)이 위치한다.
여기서, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 디스플레이패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 디스플레이패널(110)의 전방으로는 터치패턴(170)과 커버윈도우(140)가 순차적으로 위치하며, 디스플레이패널(110)의 후방으로는 백커버(130)가 위치한다.
디스플레이패널(110)은 OLED패널로 이루어지며, 이러한 OLED패널은 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)가 형성된 기판(101)이 보호필름(119)에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
여기서 기판(101)에는 액티브영역(A/A) 및 비표시영역(N/A)이 정의될 수 있는데, 비표시영역(N/A)은 액티브영역(A/A)의 일측에 위치될 수 있다.
액티브영역(A/A)에는 다수의 화소영역(P)이 배치되어 OLED 패널로 이루어지는 디스플레이패널(110)에서 영상이 표시되는 영역이며, 비표시영역(N/A)은 액티브영역(A/A) 이외의 영역으로서, 화소영역(P)을 구동하기 위한 다양한 회로, 배선 등이 배치되는 영역이다.
여기서, 설명의 편의를 위하여 액티브영역(A/A)의 각 화소영역(P)의 발광다이오드(E)가 구비되어 실질적으로 화상이 구현되는 발광영역(EA)과, 발광영역(EA)의 가장자리를 따라 위치하며 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되는 스위칭영역(STrA)을 포함하는 비발광영역(NEA)으로 정의한다.
이때, 기판(101) 상의 각 화소영역(P)의 비발광영역(NEA) 내에 위치하는 스위칭영역(STrA) 상에 반도체층(103)이 위치하는데, 반도체층(103)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(103a) 그리고 액티브영역(103a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)으로 구성된다.
반도체층(103) 상부에는 게이트절연막(105)이 위치하며, 게이트절연막(105) 상부에는 반도체층(103)의 액티브영역(103a)에 대응하여 게이트전극(107)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선(미도시)이 구비된다.
또한, 게이트전극(107)과 게이트배선(미도시)을 포함하는 상부에는 층간절연막(109a)이 위치하며, 이때 층간절연막(109a)과 그 하부의 게이트절연막(105)은 액티브영역(103a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(106)이 구비된다.
다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(106)을 포함하는 층간절연막(109a) 상부에는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(106)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인전극(108a, 108b)이 구비되어 있다.
그리고, 소스 및 드레인전극(108a, 108b)과 두 전극(108a, 108b) 사이로 노출된 층간절연막(109a) 상부에 보호층(109b)이 위치한다.
이때, 소스 및 드레인전극(108a, 108b)과 이들 전극(108a, 108b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 포함하는 반도체층(103)과 반도체층(103) 상부에 위치하는 게이트절연막(105) 및 게이트전극(107)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만 게이트배선(미도시)과 교차하여 각각의 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 위치하며, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다.
여기서, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 반도체층(103)의 종류에 따라 비결정 실리콘 박막트랜지스터(a-Si TFT), 다결정 실리콘 박막트랜지스터(p-Si TFT), 단결정 실리콘 박막트랜지스터(c-Si TFT), 및 산화물 박막트랜지스터(oxide TFT) 등으로 구분할 수 있으며, 도면에서는 반도체층(103)이 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으나, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 게이트(bottom gate) 타입으로 구비될 수도 있다.
여기서, 보호층(109b)에는 드레인전극(108b)을 노출하는 드레인콘택홀(PH)이 구비되며, 이러한 보호층(109b) 상부로는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(108b)과 연결되며 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 발광다이오드(E)의 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(111)이 위치한다.
제 1 전극(111)은 알루미늄(Al)과 티타늄(Ti)의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄(Al)과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금(Ag/Pd/Cu), 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다.
이러한 제 1 전극(111)은 각 화소영역(P) 별로 위치하는데, 각 화소영역(P) 별로 위치하는 제 1 전극(111) 사이에는 뱅크(bank : 118)가 위치한다. 즉, 제 1 전극(111)은 뱅크(118)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 화소영역(P) 별로 분리된 구조를 갖게 된다.
뱅크층(118) 상에는 스페이서(117)가 배치될 수 있는데, 스페이서(117)는 뱅크층(118)을 둘러싸도록 배치되어, 외부 압력으로부터 발광다이오드(E)의 유기발광층(113)을 보호하는 역할을 하게 된다.
그리고 제 1 전극(111)의 상부에는 유기발광층(113)이 위치하는데, 유기발광층(113)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transport layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transport layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
유기발광층(113)의 상부로는 전면에 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(115)이 위치한다.
여기서, 유기발광층(112)은 화소영역(P)들에 공통적으로 형성되는 공통층으로 이루어질 수 있으며, 백색광을 발광하는 백색발광층일 수 있으며, 또는 유기발광층(113)은 각 화소영역(P) 별로 분리되어 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 유기발광층(113)이 각 화소영역(P) 별로 분리되어 형성되는 경우, 각 유기발광층(113)은 각 화소영역(P) 별로 서로 다른 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
그리고 제 2 전극(115)은 일함수 값이 비교적 작은 물질로 이루어질 수 있다.
이러한 제 2 전극(115)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semitransmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다.
제 2 전극(115)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
제 2 전극(215) 상에는 캡핑층(cappinglayer)(미도시)이 더욱 형성될 수 있다.
이러한 발광다이오드(E)는 선택된 신호에 따라 제 1 전극(111)과 제 2 전극(115)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(111)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(115)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(113)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 광이 발생되어 외부로 방출된다.
이때, 발광된 광은 투명한 제 2 전극(115)을 통과하여 외부로 나가게 되고, 이를 통해 최종적으로 플렉서블 표시장치(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.
그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 얇은 박막필름 형태인 보호필름(119)을 위치시킨 후, 보호필름(119)과 기판(101)을 합착함으로써, 디스플레이패널(110)은 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
여기서, 보호필름(119)은 외부 산소 및 수분이 디스플레이패널(110) 내부로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 무기보호필름(119a, 119c)을 적어도 2장 적층하여 사용하는데, 이때, 2장의 무기보호필름(119a, 119c) 사이에는 무기보호필름(119a, 119c)의 내충격성을 보완하기 위한 유기보호필름(119b)이 개재되는 것이 바람직하다.
따라서, 디스플레이패널(110)은 외부로부터 수분 및 산소가 디스플레이패널(110) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 보호층(109b)의 외측으로는 댐(160)이 배치될 수 있는데, 댐(160)은 액티브영역(A/A)을 완전히 둘러싸도록 배치된다. 이러한 댐(160)은 플렉서블 표시장치(100)의 소자(박막트랜지스터(DTr), 발광다이오드(E))들을 외부에서 침투할 수 있는 입자들(수분 혹은 공기)로부터 보호하기 위한 보호필름(119)의 유기보호필름(119b)이 댐(160) 내부영역 안에 안정되게 위치하도록 제한하는 기능을 한다.
이러한 댐(160)은 보호층(109b)과, 뱅크(118) 및/또는 스페이서(117)를 적층하여 형성할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 보호필름(119)의 외측으로 터치패턴(170)이 위치하는데, 도 6b와 함께 참조하여 터치패턴(170)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 터치패턴(170)은 액티브영역(A/A) 내에 도면상으로 정의한 X 축 방향으로 나란하게 배열되는 복수의 터치센싱라인(Tx)과, 터치센싱라인(Tx)과 접촉되지 않으면서 교차하도록 도면상으로 정의한 Y축 방향으로 나란하게 형성되는 복수의 터치구동라인(Rx)을 포함한다.
이러한 터치센싱라인(Tx)과 터치구동라인(Rx)들은 보호필름(119) 상부로 위치하게 되는데, 이를 위해 보호필름(119) 상부로는 터치버퍼막(171)이 배치되며, 터치버퍼막(171) 상에는 터치절연막(173)을 사이에 두고 터치센싱라인(Tx) 및 터치구동라인(Rx)이 교차되게 배치된다.
터치구동라인(Rx)은 다수의 제 1 터치전극들(175a)과, 다수의 제 1 터치전극들(175a) 사이를 전기적으로 연결하는 제 1 브릿지들(175b)을 포함한다.
다수의 제 1 터치전극들(175a)은 터치절연막(173) 상에서 도면상으로 정의한 제 2 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되어 위치하며, 이러한 다수의 제 1 터치전극들(175a) 각각은 제 1 브릿지(175b)를 통해 인접한 제 1 터치전극(175a)과 전기적으로 연결된다.
이때, 제 1 브릿지(175b)는 터치버퍼막(171) 상에 형성되며 터치절연막(173)을 관통하는 터치컨택홀(174)을 통해 노출되어 제 1 터치전극(175a)과 전기적으로 접속된다.
터치센싱라인(Tx)은 다수의 제 2 터치전극들(176a)과, 다수의 제 2 터치전극(176a)들 사이를 전기적으로 연결하는 제 2 브릿지들(176b)을 포함한다.
다수의 제 2 터치전극들(176a)은 터치절연막(173) 상에서 도면상으로 정의한 제 1 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되어 위치하며, 이러한 다수의 제 2 터치전극(176a)들 각각은 제 2 브릿지(176b)를 통해 인접한 제 2 터치전극(176a)과 전기적으로 연결된다. 이때, 제 2 브릿지(176b)는 제 2 터치전극(176a)과 동일 평면인 터치절연막(173) 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 제 2 터치전극(176a)과 전기적으로 접속된다.
여기서, 제 1 및 제 2 브릿지(175b, 176b)는 뱅크(118)와 중첩되도록 배치되도록 하여, 제 1 및 제 2 브릿지(175b, 176b)에 의해 개구율이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 터치센싱라인(Tx)들은 터치구동라인(Rx)과 터치절연막(173)을 사이에 두고 서로 교차함으로써, 터치센싱라인(Tx)과 터치구동라인(Rx)의 교차부에는 상호정전용량(mutual capacitance)(Cm)이 형성되게 된다. 이에 따라, 상호정전용량(Cm)은 터치구동라인(Rx)에 공급되는 터치구동펄스에 의해 전하를 충전하게 되고, 충전된 전하를 터치센싱라인(Tx)으로 방전함으로써 터치센서의 역할을 하게 된다.
이러한 터치센싱라인(Tx)과 터치구동라인(Rx) 상부로는 터치보호막(179)이 위치하여, 터치센싱라인(Tx) 및 터치구동라인(Rx)이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지하게 된다.
이때, 터치구동라인(Rx)과 터치센싱라인(Tx)은 액티브영역(A/A)의 외측의 비표시영역(N/A) 상에 형성되는 제 1 및 제 2 라우팅라인(177a, 177b)을 통해 터치패드(178)를 통해 터치구동부(미도시)와 연결된다.
이러한 터치패턴(170) 상부로 외부광에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위한 편광판(150)이 위치하는데, 즉, OLED패널은 화상을 구현하는 구동모드일 때 유기발광층(113)을 통해 발광된 광의 투과방향에 외부로부터 입사되는 외부광을 차단하는 편광판(150)을 위치시킴으로써, 콘트라스트를 향상시키게 된다.
그리고, 이러한 편광판(150) 상부로는 디스플레이패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(cover window : 140)가 위치한다.
커버윈도우(140)는 외부 충격으로부터 디스플레이패널(110)을 보호하며, 디스플레이패널(110)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이패널(110)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.
이러한 커버윈도우(140)는 내충격성 및 광투과성을 가지는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 고분자(cycloolefin polymer, COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), PI (Polyimide), PA (Polyaramid) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 전방으로 터치패턴(170)과 편광판(150) 그리고 커버윈도우(140)가 위치하는 디스플레이패널(110)의 배면, 보다 정확하게는 기판(101)의 외면으로는 백커버(130)가 위치하여 디스플레이패널(110)은 백커버(130)에 의해 지지된다.
백커버(130)는 판(plate) 형상으로 이루어지는데, 이때 도시하지는 않았지만 가장자리를 따라서는 헤밍(hemming)부가 더욱 구비되어, 백커버(130)의 강성을 향상시킬 수 있다.
이러한 백커버(130)는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나의 금속재로 이루어지거나, 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성될 수 있으며, 또는 외부면이 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 중 적어도 어느 하나의 금속재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 도금처리되어 이루어질 수도 있다.
이때, 백커버(130)가 열전도성이 우수한 알루미늄(Al)으로 이루어질 경우, 백커버(130)는 순도 99.5%의 알루미늄(Al)으로 형성하는 것이 바람직하며, 또한, 애노다이징(anodizing)처리를 통해, 검은색의 산화피막이 표면에 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 애노다이징 처리된 백커버(130)는 검은색을 띠게 되므로, 열흡수율이 증가하게 되고, 이에 따라 백커버(130)는 보다 높은 열전도특성을 갖게 된다.
따라서, 이러한 백커버(130)는 디스플레이패널(110)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출하는 역할을 하게 된다.
이러한 백커버(130)는 디스플레이패널(110)과 접착특성을 갖는 광학접착층(200)을 통해 서로 부착 및 고정되는데, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 광학접착층(200)을 연질층(220)과 경질층(210a, 210b)이 혼재된 구조로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명의 제 2 실시예에 플렉서블 표시장치(100)는 외측 및 내측으로 모두 극한접힘이 가능하면서도, 내충격성이 향상되게 된다. 따라서, 외부로부터 충격이 가해져도 박막트랜지스터(DTr) 및 발광다이오드(E)의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 최종적으로 플렉서블 표시장치(100)의 신뢰성이 저하되는 것 또한 방지할 수 있다.
여기서, 광학접착층(200)의 구성에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 광학접착층(200)은 OCA(Optical Cleared Adhesive)로 이루어지게 되는데, 이러한 광학접착층(200)은 100 ~ 300um의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 광학접착층(200)이 100um이하의 두께를 가질 경우 접착력이 약해 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 모듈화하기 어려우며, 광학접착층(200)이 300um 이상의 두께를 가질 경우 플렉서블 표시장치(100)에 있어서 접힘이 어려워지는 문제점을 야기할 수 있다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학접착층(200)은 제 1 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 위치하며 제 1모듈러스 보다 작은 제 2 모듈러스를 갖는 연질층(220)으로 나뉘어 구성될 수 있다.
제 1 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 분산시키는 역할을 하게 되는데, 50mPa 이상의 경질의 모듈러스 값을 가질 수 있다.
그리고 제 2 모듈러스를 갖는 연질층(220)은 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 의해 분산된 충격을 완충하는 역할을 하게 되며, 10mPa 이하의 연질의 모듈러스 값을 가질 수 있다.
이와 같이, 광학접착층(200)이 낮은 모듈러스를 갖는 층과 높은 모듈러스를 갖는 층이 혼재된 구조로 이루어지도록 함으로써, 플렉서블 표시장치(100)로 외부로부터 충격이 가해지더라도 충격이 모듈러스 값이 높고 낮은 광학접착층(200)의 각 층들을 지나게 되면서 일부 완화되게 된다.
특히, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 외부로부터 가해지는 충격을 분산시키는 역할을 하게 되며, 이러한 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 충격을 흡수하여 완충할 수 있는 연질층(220)이 위치하도록 함으로서, 위의 충격은 보다 효율적으로 디스플레이패널(110)로 전달되는 것을 최소화할 수 있어, 이는 결국 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 향상시키게 된다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학접착층(200)은 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 서로 마주보는 방향으로, 각각 길이방향을 따라 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)가 열을 지어 각각 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)으로부터 돌출 배열된다.
즉, 제 1 경질층(210a)에는 제 2 경질층(210b)을 향해 다수개의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)가 열을 지어 각각 제 1 경질층(210a)으로부터 돌출 배열되어 제 1 렌즈층(213a)을 이루게 되며, 제 2 경질층(210b)에는 제 1 경질층(210a)을 향해 다수개의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)가 열을 지어 각각 제 2 경질층(210b)으로부터 돌출 배열되어 제 2 렌즈층(213b)을 이루게 된다.
이러한 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 각각 구비되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)이 외부의 충격에 의해 변형되었다가 원래의 형태로 되돌아올 때, 렌티큘러렌즈(215a, 215b)가 부피 보상을 하도록 함으로써, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)의 탄성력을 증가시킬 수 있어, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있다.
여기서, 도면상으로는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)의 단면이 동일하게 도시되어, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 길이방향이 동일한 방향으로 이루어지도록 도시되었으나, 광학접착층(200)의 길이방향을 따라 열을 지어 돌출 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)은 각각의 길이방향이 서로 수직하게 이루어진다.
즉, 제 1 렌즈층(213a)은 도면상으로 정의한 X축 방향으로 열을 지어 돌출 배열되도록 하면, 제 2 렌즈층(213b)은 도면상으로 정의한 X축 방향에 수직한 Y 축 방향으로 열을 지어 돌출 배열되도록 하여, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 길이방향이 서로 직교하도록 하는 것이다.
이를 통해, 제 1 및 제 2 경질층 (210a, 210b)은 외부로부터 가해지는 충격을 도면상으로 정의한 X축 방향과 Y축 방향으로 모두 분산되도록 할 수 있어, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 플렉서블 표시장치(100)로 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있다.
따라서, 이를 통해서도 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성 또한 보다 향상시키게 되는 것이다.
여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 광학접착층(200)이 기판(101) 상에 정의된 액티브영역(A/A)에 대응하는 제 1 영역(B)과 액티브영역(A/A)의 가장자리를 따라 정의된 비표시영역(N/A)에 대응하는 제 2 영역(C)으로 나누어 정의하는 것을 특징으로 한다.
즉, 앞서 살펴본 바와 같이 플렉서블 표시장치(100)가 터치패턴(170)을 포함하는 경우, 비표시영역(N/A) 상에 터치패드(178)와 제 1 및 제 2 라우팅라인(177a, 177b)들이 형성되게 되는데, 이와 같이 터치패드(178)와 제 1 및 제 2 라우팅라인(177a, 177b)들이 비표시영역(N/A) 상에 위치하는 플렉서블 표시장치(100)는 비표시영역(N/A)이 액티브영역(A/A)에 비해 보다 취약한 구조를 갖게 된다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 광학접착층(200)을 액티브영역(A/A)에 대응하는 제 1 영역(B)과, 제 1 영역(B)의 가장자리를 두르며 비표시영역(N/A)에 대응하는 제 2 영역(C)으로 나뉘어 정의하고, 제 2 영역(C)에 위치하는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 제 2 렌티큘러렌즈(215b)의 사이즈를 제 1 영역(B)에 위치하는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 사이즈 보다 작게 형성되도록 하는 것이다.
여기서, 광학접착층(200)의 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 각각 구비되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 제 1 및 제 2 렌티큘러렌즈(215a, 215b)의 사이즈(=폭(w1, w2))를 작게 형성할수록, 광학접착층(200)의 내충격성이 보다 향상되게 된다.
따라서, 비표시영역(N/A)에 대응하는 광학접착층(200)의 제 2 영역(C)에 위치하는 제 2 렌티큘러렌즈(215b)의 사이즈(w2)를 제 1 영역(B)에 위치하는 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 사이즈(w1)에 비해 작게 형성함으로써, 플렉서블 표시장치(100)의 비표시영역(N/A)에서의 내충격성을 보다 향상되도록 하는 것이다.
일예로, 제 1 영역(B)에 위치하는 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 폭(w1)은 약 100um로 이루어질 수 있는데, 제 2 영역(C)에 위치하는 제 2 렌티큘러렌즈(215b)의 폭(w2)은 제 1 영역(B)에 위치하는 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 폭(w1) 보다 1/2 보다 작은 50um의 폭(w2)으로 이루어지도록 하는 것이다.
이를 통해, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 비표시영역(N/A)에서의 내충격성을 보다 향상시킬 수 있어, 플렉서블 표시장치(100)의 비표시영역(N/A) 상에 위치하는 터치패턴(170)의 터치패드(178)와 제 1 및 제 2 라우팅배선(177a, 177b)이 외부의 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고 이와 같이 비표시영역(N/A)에서의 내충격성을 향상시킴에 따라, 플렉서블 표시장치(100)의 전체적인 내충격성 또한 보다 향상되게 된다.
여기서, 도 7a ~ 7d 를 참조하여, 액티브영역(A/A)에서와 비표시영역(N/A)에서의 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 구성에 의한 효과에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
설명에 앞서, 시뮬레이션은 플렉서블 표시장치(100)의 액티브영역(A/A)과 비표시영역(N/A)의 어느 한 임의의 지점에 볼(ball)을 떨어트려, 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 플렉서블 표시장치(100)의 정면에서 수평방향으로 전달되는 모습을 측정하였다.
도 7a ~ 7b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학접착층(200)을 포함하는 플렉서블 표시장치(100)로서, 광학접착층(200)이 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 연질층(220)이 위치하며, 이때 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에서는 서로 직교하도록 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 구비된 구성으로 이루어진다.
그리고 도 7c ~ 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학접착층(200)을 포함하는 플렉서블 표시장치(100)로서, 광학접착층(200)이 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 연질층(220)이 위치하며, 이때 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에서는 서로 직교하도록 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 구비된 구성으로 이루어진다. 그리고, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)은 액티브영역(A/A)에 대응하여 제 1 렌티큘러렌즈(215a)가 위치하며, 비표시영역(N/A)에 대응하여 제 1 렌티큘러렌즈(215a) 보다 작은 사이즈를 갖는 제 2 렌티큘러렌즈(215b)가 구성된다.
여기서, 도 7a를 참조하면 액티브영역(A/A) 내에서 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 수평방향으로 전체적으로 고르게 퍼지는 것을 확인할 수 있으나, 이에 반해, 도 7b를 참조하면 비표시영역(N/A) 내에서는 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 수평방향으로 전달되지 않고 볼(ball)의 낙하지점에 집중되는 것을 확인할 수 있다.
그리고 도 7c를 참조하면, 액티브영역(A/A) 내에서 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 수평방향으로 전체적으로 고르게 퍼지는 것을 확인할 수 있으며, 도 7d를 참조하면 비표시영역(N/A) 내에서도 볼(ball)에 의해 가해지는 충격이 수평방향으로 전체적으로 고르게 퍼지는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학접착층(200)의 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 서로 마주보는 방향으로, 각각 서로 직교하도록 길이방향을 따라 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)가 열을 지어 각각 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)으로부터 돌출 배열되도록 하고, 이때 렌티큘러렌즈(215a, 215b)를 액티브영역(A/A)에 대응하는 제 1 렌티큘러렌즈(215a)와 비표시영역(N/A)에 대응하며 제 1 렌티큘러렌즈(215a)에 비해 작은 사이즈를 갖는 제 2 렌티큘러렌즈(215b)로 나뉘어 형성함으로써, 플렉서블 표시장치(100)의 액티브영역(A/A)과 비표시영역(N/A)에서 모두 외부로부터 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있는 것이다.
이와 같이 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 의해 충격이 보다 효율적으로 분산되도록 함으로써, 광학접착층(200)은 내충격성이 보다 향상되게 되며, 이와 같이 광학접착층(200)의 내충격성이 향상됨에 따라 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성 또한 보다 향상되게 되는 것이다.
첨부한 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)의 비표시영역(N/A)에서의 볼드롭 테스트(ball-drop test) 그래프로, 설명에 앞서, 도 8의 그래프에서 세로축은 볼(ball)을 떨어트린 높이를 나타내며, 가로축에서 Sample 1은 일반적인 플렉서블 표시장치의 액티브영역(A/A)에서의 볼드롭 테스트를 나타내며, Sample 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)에서 액티브영역(A/A)에서의 볼드롭 테스트를 나타낸다.
Sample 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)에서 액티브영역(A/A)에서의 볼드롭 테스트를 나타내며, Sample 4는 일반적인 플렉서블 표시장치의 비표시영역(N/A)에서의 볼드롭 테스트를 나타내며, Sample 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)에서 비표시영역(N/A)에서의 볼드롭 테스트를 나타낸다.
그리고 Sample 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)에서 비표시영역(N/A)에서의 볼드롭 테스트를 나타낸다.
또한, 각 막대표시는 액티브영역(A/A)과 비표시영역(N/A)의 임의의 영역에서 볼(ball)을 떨어트린 후, 볼(ball)의 높이에 따라 파손이 발생된 것을 의미한다.
도 8의 그래프를 참조하면, Sample 1에서 볼(ball)을 10 ~ 15cm 높이에서 떨어트릴 경우 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하게 되나, Sample 2에서는 볼(ball)을 30 ~ 35cm 높이에서 떨어트릴 경우 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이때, Sample 3에서는 볼(ball)을 35 ~ 40cm의 높이에서 떨어트릴 경우 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, Sample 1과 Sample 2를 통해 광학접착층(200)을 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)과, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b) 사이로 연질층(220)이 위치하도록 하고, 특히 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)을 구비하도록 함으로써, 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성이 향상됨을 확인할 수 있다.
그리고, Sample 2와 Sample 3을 살펴보면, Sample 2의 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)의 렌티큘러렌즈(215a, 215b)가 광학접착층(200) 내에 균일한 사이즈를 갖도록 하는 구성에 비해, Sample 3의 광학접착층(200)을 제 1 및 제 2 영역(B, C)으로 나뉘어 정의하고, 비표시영역(N/A)에 대응하는 제 2 영역(C)의 제 2 렌티큘러렌즈(215b)의 사이즈를 제 1 영역(B)의 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 사이즈 보다 작게 형성하는 구성이 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 보다 향상시킴 또한 확인할 수 있다.
이는, Sample 4, 5, 6을 통해 보다 명확하게 확인할 수 있는데, Sample 4의 일반적인 플렉서블 표시장치는 볼(ball)을 비표시영역(N/A)의 5 ~ 10cm의 높이에서 떨어트릴 경우, 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하게 되나, Sample 5는 20 ~ 25cm의 높이에서 볼(ball)을 떨어트릴 경우 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하게 되며, Sample 6은 볼(ball)을 30 ~ 35cm의 높이에서 떨어트릴 경우 디스플레이패널(110)의 파손이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
즉, 비표시영역(N/A)에 있어서는 플렉서블 표시장치(100)는 액티브영역(A/A)에 비해 내충격성이 보다 취약함을 확인할 수 있는데, 본 발명의 제 2 실시예와 같이 광학접착층(200)을 제 1 및 제 2 영역(B, C)으로 나뉘어 정의하고, 비표시영역(N/A)에 대응하는 제 2 영역(C)의 제 2 렌티큘러렌즈(215b)의 사이즈를 제 1 영역(B)의 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 사이즈 보다 작게 형성되도록 함으로써, 비표시영역(N/A)에서의 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성 또한 보다 향상시킬 수 있는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(100)는 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 부착 및 고정시키기 위해 구비되는 광학접착층(200)이 낮은 모듈러스를 갖는 연질층(220)과 높은 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)이 혼재된 구조로 이루어지도록 함으로써, 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 향상시키게 된다.
이때, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)에 각각 렌티큘러렌즈(215a, 215b)로 이루어지는 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 구비되도록 하고, 제 1 및 제 2 렌즈층(213a, 213b)이 서로 직교하도록 배열되도록 함으로써, 제 1 및 제 2 경질층(210a, 210b)은 외부로부터 가해지는 충격을 보다 효율적으로 분산되도록 할 수 있어, 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 향상시키게 된다.
특히, 기판(101) 상의 비표시영역(N/A)에 대응하여 위치하는 제 2 렌티큘러렌즈(215b)는 액티브영역(A/A)에 대응하여 위치하는 제 1 렌티큘러렌즈(215a)의 사이즈보다 작게 형성함으로써, 플렉서블 표시장치(100)의 내충격성을 보다 향상시키게 된다.
한편, 지금까지는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 광학접착층(200)이 디스플레이패널(110)과 백커버(130)를 부착 및 고정시키는 구성으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 광학접착층(200)은 디스플레이패널(110)과 편광판(150) 사이로 위치할 수도 있으며, 또는 편광판(150)과 커버윈도우(140) 사이로 위치할 수도 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
100 : 플렉서블 표시장치
110 : 디스플레이패널
130 : 백커버
140 : 커버윈도우
150 : 편광판
200 : 광학접착층(210a, 210b : 제 1 및 제 2 경질층, 220 : 연질층)

Claims (8)

  1. 플렉서블 디스플레이패널과;
    상기 플렉서블 디스플레이패널 후방에 위치하는 백커버와;
    상기 플렉서블 디스플레이패널과 상기 백커버 사이로 위치하며, 제 1 모듈러스를 갖는 제 1 및 제 2 경질층과, 상기 제 1 및 제 2 경질층 사이로 위치하며, 상기 제 1 모듈러스 보다 낮은 제 2 모듈러스를 갖는 연질층을 포함하는 광학접착층
    을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경질층은 상기 제 2 경질층을 향해 돌출 배열되며, 제 1 길이방향을 따라 띠 모양으로 산과 골이 반복되는 제 1 및 제 2 렌즈가 다수개 배열되는 제 1 렌즈층을 포함하며,
    상기 제 2 경질층은 상기 제 1 경질층을 향해 돌출 배열되며, 상기 제 1 길이방향에 수직한 제 2 길이방향을 따라 띠 모양으로 산과 골이 반복되는 제 1 및 제 2 렌즈가 다수개 배열되는 제 2 렌즈층을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광학접착층은 상기 플렉서블 디스플레이패널의 액티브영역에 대응하는 제 1 영역과, 상기 플렉서블 디스플레이패널의 상기 액티브영역의 가장자리를 두르는 비표시영역에 대응하는 제 2 영역으로 나뉘어 정의되며,
    상기 제 1 영역에는 제 1 폭을 갖는 상기 제 1 렌즈가 위치하며,
    상기 제 2 영역에는 상기 제 1 폭 보다 좁은 제 2 폭을 갖는 제 2 렌즈가 위치하는 플렉서블 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭의 1/2인 플렉서블 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 폭은 50 ~ 150um인 플렉서블 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈는 단면이 반구형상의 렌티큘러렌즈로 이루어지는 플렉서블 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 모듈러스는 50 ~ 100mPa이며,
    상기 제 2 모듈러스는 1 ~ 10mPa인 플렉서블 표시장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이패널 전방으로는 터치패턴이 위치하며,
    상기 비표시영역에는 상기 터치패턴로부터 연장되는 제 1 및 제 2 라우팅배선이 위치하는 플렉서블 표시장치.
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