KR20200124794A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200124794A
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김세봉
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Abstract

표시 장치는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 모듈, 상기 표시 모듈 아래에 배치된 지지부, 상기 지지부 아래에 배치된 서브 지지부, 및 상기 서브 지지부 아래에 배치되고 상기 폴딩 영역에 중첩하는 복수 개의 관절 유닛들을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 폴딩 영역의 변형을 방지할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 표시 화면을 통해 사용자에게 영상을 제공한다.
최근 표시 장치의 기술 발달과 함께 다양한 형태의 표시 장치들이 개발되고 있다. 예를 들어, 곡면 형태로 변형되거나, 접히거나 말릴 수 있는 다양한 플렉서블 표시 장치들이 개발되고 있다. 형상이 다양하게 변형될 수 있는 플렉서블 표시 장치들은 휴대가 용이하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
플렉서블 표시 장치들 중 폴딩 표시 장치는 일 방향으로 연장하는 폴딩축을 기준으로 폴딩된다. 그러나, 폴딩 표시 장치에서, 폴딩 영역의 변형 및 폴딩 영역의 소자들의 손상과 같은 기존에 예측하지 못한 문제들이 발생하여 이를 해결하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 폴딩 영역의 변형을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 장치는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 모듈, 상기 표시 모듈 아래에 배치된 지지부, 상기 지지부 아래에 배치된 서브 지지부, 및 상기 서브 지지부 아래에 배치되고 상기 폴딩 영역에 중첩하는 복수 개의 관절 유닛들을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하고, 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 및 상기 폴딩 영역은 제1 방향으로 배열되는 표시 모듈, 상기 표시 모듈 아래에 배치된 지지부, 상기 표시 모듈 및 상기 지지부 사이에 배치된 접착제, 상기 지지부 아래에 배치된 서브 지지부, 및 상기 폴딩 영역에 중첩하는 상기 서브 지지부로부터 하부 방향으로 돌출된 복수 개의 관절 유닛들을 포함하고, 상기 관절 유닛들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하여 상기 제1 방향으로 배열된다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는, 관절 유닛들에서 발생하는 압축 응력이 표시 모듈의 폴딩 영역에 전달되는 것을 방지하고, 관절 유닛들에서 발생하는 압축 응력을 완화시킴으로써, 압축 응력에 따른 폴딩 영역의 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 관절 유닛들의 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 표시 모듈의 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 표시 모듈의 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 어느 한 화소의 단면 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 5에 도시된 표시 장치를 제2 방향에서 바라본 표시 장치의 측면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 폴딩 영역, 폴딩 영역에 중첩하는 지지부, 폴딩 영역에 중첩하는 서브 지지부, 및 관절 유닛들의 확대도이다.
도 12는 도 10에 도시된 AA 영역의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 10에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
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 정의된다.
"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 실시 예들이 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 표시 장치(DD)는 원형 및 다각형 등 다양한 형상들을 가질 수 있다. 표시 장치(DD)는 가요성 표시 장치일 수 있다.
이하, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면과 실질적으로 수직하게 교차하는 방향은 제3 방향(DR3)으로 정의된다. 본 명세서에서 "평면상에서 봤을 때"의 의미는 제3 방향(DR3)에서 바라본 상태를 의미할 수 있다.
표시 장치(DD)는 제1 비폴딩 영역(NFA1), 제2 비폴딩 영역(NFA2), 및 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2) 사이에 배치된 폴딩 영역(FA)을 포함할 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1), 제2 비폴딩 영역(NFA2), 및 폴딩 영역(FA)은 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다.
예시적으로, 하나의 폴딩 영역(FA)과 두 개의 비폴딩 영역들(NFA1,NFA2)이 도시되었으나, 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역들(NFA1,NFA2)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 2개보다 많은 복수 개의 비폴딩 영역들 및 비폴딩 영역들 사이에 배치된 복수 개의 폴딩 영역들을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)의 상면은 표시면(DS)으로 정의될 수 있으며, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 표시면(DS)을 통해 표시 장치(DD)에서 생성된 이미지들(IM)이 사용자에게 제공될 수 있다.
표시면(DS)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상을 표시하고, 비표시 영역(NDA)은 영상을 표시하지 않을 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸고, 소정의 색으로 인쇄되는 표시 장치(DD)의 테두리를 정의할 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 폴딩되거나 언폴딩되는 접이식(폴더블) 표시 장치(DD)일 수 있다. 예를 들어, 폴딩 영역(FA)이 제2 방향(DR2)에 평행한 폴딩축(FX)을 기준으로 휘어져, 표시 장치(DD)가 폴딩될 수 있다. 폴딩축(FX)은 표시 장치(DD)의 단변에 평행한 단축으로 정의될 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시면(DS)이 외부에 노출되도록 아웃-폴딩(out-folding)될 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD)가 폴딩될 때, 제1 비폴딩 영역(NFA1) 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 서로 반대하도록 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
폴딩 동작을 제외하면, 도 3에 도시된 표시 장치(DD_1)는 실질적으로 도 1에 도시된 표시 장치(DD)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 이하 표시 장치(DD_1)의 폴딩 동작이 주로 설명될 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(DD_1)는 제1 비폴딩 영역(NFA1'), 제2 비폴딩 영역(NFA2'), 및 제1 비폴딩 영역(NFA1')과 제2 비폴딩 영역(NFA2') 사이에 배치된 폴딩 영역(FA')을 포함할 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1'), 제2 비폴딩 영역(NFA2'), 및 폴딩 영역(FA')은 제2 방향(DR2)으로 배열될 수 있다.
폴딩 영역(FA')이 제1 방향(DR1)에 평행한 폴딩축(FX')을 기준으로 휘어져, 표시 장치(DD_1)가 폴딩될 수 있다. 폴딩축(FX')은 표시 장치(DD_1)의 장변에 평행한 장축으로 정의될 수 있다. 도 1에 도시된 표시 장치(DD)는 단축을 기준으로 폴딩되고, 이와 달리 도 3에 도시된 표시 장치(DD_1)는 장축을 기준으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(DD_1)는 표시면(DS)이 외부에 노출되도록 아웃-폴딩될 수 있다.
이하, 단축을 기준으로 폴딩되는 표시 장치(DD)에 대한 구조가 설명될 것이나, 이에 한정되지 않고, 이후에 설명될 구조들은 장축을 기준으로 폴딩되는 표시 장치(DD_1)에도 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 관절 유닛들의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 접착제(AD), 지지부(SP), 서브 지지부(SSP), 복수 개의 관절 유닛들(JU), 및 케이스(CS)(또는 하우징)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 6에서 서브 지지부(SSP) 및 관절 유닛들(JU)은 도 5와 반대로 뒤집힌 상태로 도시되었다.
표시 모듈(DM)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 표시 모듈(DM)은 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
표시 모듈(DM)은 표시 장치(DD)와 같이 제1 비폴딩 영역(NFA1), 제2 비폴딩 영역(NFA2), 및 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2) 사이에 배치된 폴딩 영역(FA)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 비폴딩 영역들(NFA1,NFA2) 및 폴딩 영역(FA)은 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다.
지지부(SP)는 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 지지부(SP)는 표시 모듈(DM) 아래에 배치되어 표시 모듈(DM)을 지지할 수 있다.
접착제(AD)는 표시 모듈(DM)과 지지부(SP) 사이에 배치될 수 있다. 표시 모듈(DM)과 지지부(SP)는 접착제(AD)에 의해 서로 부착될 수 있다. 접착제(AD)는 감압 접착제(pressure sensitive adhesive)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적으로 설명한 것으로서, 접착제(AD)는 감압 접착제 외에도 다양한 접착제들을 포함할 수 있다.
서브 지지부(SSP)는 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 서브 지지부(SSP)는 지지부(SP) 아래에 배치될 수 있다.
관절 유닛들(JU)은 서브 지지부(SSP) 아래에 배치될 수 있다. 관절 유닛들(JU)은 폴딩 영역(FA)에 중첩할 수 있다. 관절 유닛들(JU)은 제2 방향(DR2)으로 연장하고 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 관절 유닛들(JU)은 제1 방향(DR1)으로 서로 소정의 간격만큼 이격될 수 있다.
케이스(CS)는 서브 지지부(SSP) 아래에 배치될 수 있다. 케이스(CS)는 서브 지지부(SSP) 아래에 배치되고 제1 비폴딩 영역(NFA1)에 중첩하는 제1 케이스(CS1) 및 서브 지지부(SSP) 아래에 배치되고 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 중첩하는 제2 케이스(CS2)를 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나, 표시 장치(DD)는 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2)에 연결되어 제2 방향(DR2)으로 연장하는 폴딩축(FX)을 제공하기 위한 힌지부를 더 포함할 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 표시 모듈의 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 표시 패널(DP) 상에 배치된 터치 감지부(TSP), 터치 감지부(TSP) 상에 배치된 윈도우(WIN), 및 터치 감지부(TSP)와 윈도우(WIN) 사이에 배치된 접착제(OCA)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 퀀텀닷 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 배치된 화소층(PXL), 화소층(PXL)을 덮도록 기판(SUB) 상에 배치된 박막 봉지층(TFE), 및 기판(SUB) 아래에 배치된 보호 기판(PS)을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 투명한 기판으로서 가요성 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리 이미드(PI:Polyimide)를 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 표시 장치(DD)의 표시면(DS)과 같이 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 화소층(PXL)은 표시 영역(DA) 상에 배치될 수 있다. 화소층(PXL)은 복수 개의 화소들을 포함하고, 화소들 각각은 발광 소자를 포함할 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 적어도 2개의 무기층들과 무기층들 사이에 배치된 유기층을 포함할 수 있다. 무기층들은 무기 물질을 포함하고, 수분/산소로부터 화소층(PXL)을 보호할 수 있다. 유기층은 유기 물질을 포함하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소층(PXL)을 보호할 수 있다.
보호 기판(PS)은 기판(SUB)의 하부를 보호할 수 있다. 보호 기판(PS)은 가요성 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호 기판(PS)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET:polyethylene terephthalate)를 포함할 수 있다.
터치 감지부(TSP)는 외부의 입력(사용자의 손 또는 터치 펜 등)을 감지하여 소정의 입력 신호로 변경하고, 입력 신호를 표시 패널(DP)에 제공할 수 있다. 터치 감지부(TSP)는 외부의 입력을 감지하기 위한 복수 개의 터치 센서부들(미 도시됨)을 포함할 수 있다. 터치 센서부들은 정전 용량 방식으로 외부의 입력을 감지할 수 있다. 표시 패널(DP)은 터치 감지부(TSP)로부터 입력 신호를 제공받고, 입력 신호에 대응하는 영상을 생성할 수 있다.
윈도우(WIN)는 외부의 스크레치 및 충격으로부터 표시 패널(DP) 및 터치 감지부(TSP)를 보호할 수 있다. 윈도우(WIN)는 접착제(OCA)에 의해 터치 감지부(TSP)에 부착될 수 있다. 접착제(OCA)는 광학 투명 접착제(Optical Clear Adhesive)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)에서 생성된 영상은 윈도우(WIN)를 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 표시 모듈의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 주사 구동부(SDV)(scan driver), 데이터 구동부(DDV)(data driver), 및 발광 구동부(EDV)(emission driver)를 포함할 수 있다. 도 8에는 예시적으로 표시 패널(DP)의 평면 구성이 도시되었으며, 터치 감지부(TSP)의 평면 구성은 생략되었다.
표시 패널(DP)은 가요성 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 표시 패널(DP)은 표시 장치(DD)의 표시면(DS)과 같이 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수 개의 화소들(PX), 복수 개의 주사 라인들(SL1~SLm), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 복수 개의 발광 라인들(EL1~ELm)을 포함할 수 있다. m 및 n은 자연수이다. 화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치되고, 주사 라인들(SL1~SLm), 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 발광 라인들(EL1~ELm)에 연결될 수 있다.
주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 및 발광 구동부(EDV)는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)는 표시 패널(DP)의 장변들에 각각 인접하게 배치될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 집적 회로 칩 형태로 제작되어 표시 패널(DP)의 단변들 중 어느 한 단변에 인접하게 배치될 수 있다.
주사 라인들(SL1~SLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 주사 구동부(SDV)에 연결될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 발광 라인들(EL1~ELm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 발광 구동부(EDV)에 연결될 수 있다.
주사 구동부(SDV)는 복수 개의 주사 신호들을 생성하고, 주사 신호들은 주사 라인들(SL1~SLm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 주사 신호들은 순차적으로 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 복수 개의 데이터 전압들을 생성하고, 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 발광 구동부(EDV)는 복수 개의 발광 신호들을 생성하고, 발광 신호들은 발광 라인들(EL1~ELm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
도시하지 않았으나, 표시 모듈(DM)은 주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 및 발광 구동부(EDV)의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(미 도시됨)를 포함할 수 있다.
화소들(PX)은 주사 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 발광 신호들에 응답하여 데이터 전압들에 대응하는 휘도를 갖는 광을 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다. 화소들(PX)의 발광 시간은 발광 신호들에 의해 제어될 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 어느 한 화소의 단면 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 화소(PX)는 유기 발광 소자(OLED) 및 유기 발광 소자(OLED)에 연결된 트랜지스터(TR)를 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 제1 전극(E1), 제2 전극(E2), 및 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 사이에 배치된 유기 발광층(OEL)을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 전극(E2)은 캐소드 전극일 수 있다. 제1 전극(E1)은 화소 전극으로 정의될 수 있으며, 제2 전극(E2)은 공통 전극으로 정의될 수 있다.
화소(PX)는 화소 영역(PA) 및 화소 영역(PA) 주변의 비화소 영역(NPA)으로 구분될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 화소 영역(PA)에 배치되고, 트랜지스터(TR)는 비화소 영역(NPA)에 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR) 및 유기 발광 소자(OLED)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 기판(SUB) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기 물질을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에 트랜지스터(TR)의 반도체층(SM)이 배치될 수 있다. 반도체층(SM)은 비정질(Amorphous) 실리콘 또는 결정질(Poly) 실리콘과 같은 무기 재료의 반도체나 유기 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 반도체층(SM)은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시되지 않았으나, 반도체층(SM)은 소스 영역, 드레인 영역, 및 소스 영역과 드레인 영역 사이의 채널 영역을 포함할 수 있다.
반도체층(SM)을 덮도록 버퍼층(BFL) 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 반도체층(SM)과 중첩하는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(GE)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 반도체층(SM)의 채널 영역과 중첩되도록 배치될 수 있다.
게이트 전극(GE)을 덮도록 제1 절연층(INS1) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
제2 절연층(INS2) 상에 트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 배치될 수 있다. 소스 전극(SE)은 제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 반도체층(SM)의 소스 영역에 연결될 수 있다. 드레인 전극(DE)은 제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 반도체층(SM)의 드레인 영역에 연결될 수 있다.
트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 덮도록 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(INS3)은 평평한 상면을 제공하는 평탄화막으로 정의될 수 있으며, 유기 물질을 포함할 수 있다.
제3 절연층(INS3) 상에 제1 전극(E1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(E1)은 제3 절연층(INS3)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 트랜지스터(TR)의 드레인 전극(DE)에 연결될 수 있다.
제1 전극(E1) 및 제3 절연층(INS3) 상에 제1 전극(E1)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(E1)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의될 수 있다.
개구부(PX_OP) 내에서 제1 전극(E1) 상에 유기 발광층(OEL)이 배치될 수 있다. 유기 발광층(OEL)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 유기 발광층(OEL)은 적색, 녹색, 및 청색을 생성하는 유기 물질들의 조합에 의해 백색광을 생성할 수도 있다.
화소 정의막(PDL) 및 유기 발광층(OEL) 상에 제2 전극(E2)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 화소(PX)를 덮도록 유기 발광 소자(OLED) 상에 배치될 수 있다. 기판(SUB)과 박막 봉지층(TFE) 사이의 층은 화소층(PXL)으로 정의될 수 있다.
제1 전압(ELVDD)이 제1 전극(E1)에 인가되고, 제2 전압(ELVSS)이 제2 전극(E2)에 인가될 수 있다. 유기 발광층(OEL)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서 유기 발광 소자(OLED)가 발광될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 발광함으로써, 영상이 표시될 수 있다.
도 10은 도 5에 도시된 표시 장치를 제2 방향에서 바라본 표시 장치의 측면도이다.
도 10에서, 표시 모듈(DM), 접착제(AD), 지지부(SP), 서브 지지부(SSP), 관절 유닛들(JU), 및 케이스(CS)는 서로 결합된 상태로 도시되었다.
도 10을 참조하면, 지지부(SP)는 접착제(AD)에 의해 표시 모듈(DM)에 부착될 수 있다. 지지부(SP)는 접착제(AD)와 서브 지지부(SSP) 사이에 배치될 수 있다. 지지부(SP)는 제1 모듈러스(modulus)를 가질 수 있다. 모듈러스는 응력과 변형의 비를 나타내는 탄성 계수(영률)로 정의될 수 있다.
서브 지지부(SSP)는 접착제(AD)에 부착된 지지부(SP)의 상면의 반대면인 지지부(SP)의 하면 상에 코팅될 수 있다. 서브 지지부(SSP)는 별도의 접착제에 의해 지지부(SP)의 하면에 부착되지 않을 수 있다. 서브 지지부(SSP)는 지지부(SP)에 직접 코팅되어 지지부(SP)에 부착될 수 있다.
서브 지지부(SSP)는 제1 모듈러스보다 작은 제2 모듈러스를 가질 수 있다. 예를 들어, 지지부(SP)는 금속을 포함하고, 서브 지지부(SSP)는 플라스틱을 포함할 수 있다. 금속은 플라스틱보다 큰 모듈러스를 가질 수 있다.
지지부(SP)는 철과 니켈의 합금인 인바(invar)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적으로 설명한 것으로서, 지지부(SP)는 다양한 금속들을 포함할 수 있다. 서브 지지부(SSP)는 폴리 이미드(PI:Polyimide)를 포함할 수 있으나, 이는 예시적으로 설명한 것으로서, 서브 지지부(SSP)는 다양한 플라스틱 물질들을 포함할 수 있다.
관절 유닛들(JU)은 제1 케이스(CS1) 및 제2 케이스(CS2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)을 기준으로, 관절 유닛들(JU) 각각의 폭은 관절 유닛들(JU) 각각의 상부로부터 하부로 갈수록 작아질 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(DR2)에서 바라봤을 때, 관절 유닛들(JU) 각각은 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
그러나, 이는 예시적으로 설명한 것으로서, 관절 유닛들(JU) 각각의 폭이 관절 유닛들(JU) 각각의 상부로부터 하부로 갈수록 작아진다는 조건을 충족한다면, 관절 유닛들(JU)은 다양한 형상들을 가질 수 있다.
관절 유닛들(JU)은 서브 지지부(SSP)와 같은 물질을 포함할 수 있다. 관절 유닛들(JU)은 서브 지지부(SSP)와 일체로 형성될 수 있다. 관절 유닛들(JU)은 폴딩 영역(FA)에 중첩하는 서브 지지부(SSP)의 부분으로부터 하부 방향으로 돌출될 수 있다.
동일한 플라스틱 물질을 이용하여 서브 지지부(SSP) 및 관절 유닛들(JU)이 동시에 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 관절 유닛들(JU)은 별도로 제조되어 서브 지지부(SSP)의 하부에 부착될 수도 있다.
제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2)은 지지부(SP)에 연결될 수 있다. 이러한 구성은 이하 도 12를 참조하여 상세히 설명될 것이다,
도 11은 도 10에 도시된 폴딩 영역, 폴딩 영역에 중첩하는 지지부, 폴딩 영역에 중첩하는 서브 지지부, 및 관절 유닛들의 확대도이다.
도 11을 참조하면, 제3 방향(DR3)을 기준으로, 지지부(SP)는 제1 두께(TH1)를 갖고, 서브 지지부(SSP)는 제1 두께(TH1)보다 작은 제2 두께(TH2)를 가질 수 있다. 제3 방향(DR3)을 기준으로, 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2) 각각은 제2 두께(TH2)보다 큰 제3 두께(TH3)를 가질 수 있다.
금속을 포함하는 지지부(SP)의 두께가 클 경우, 표시 장치(DD)의 폴딩 동작이 어려울 있다. 따라서, 지지부(SP)는 표시 장치(DD)의 폴딩 동작이 용이하게 수행될 수 있는 두께를 가질 수 있다. 예시적으로, 제1 두께(TH1)는 40 마이크로미터(μm) 내지 50 마이크로미터(μm)의 두께를 가질 수 있다.
제3 방향(DR3)을 기준으로, 관절 유닛들(JU) 각각의 두께는 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2) 각각과 같은 제3 두께(TH3)를 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적으로 설명한 것으로서, 관절 유닛들(JU) 각각의 두께는 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2) 각각의 두께와 다를 수 있다.
도 12는 도 10에 도시된 AA 영역의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 케이스(CS1)는 체결 유닛(CU)에 의해 지지부(SP)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(CS1)에 제1 홀(H1)이 정의되고, 서브 지지부(SSP)에는 제1 홀(H1)에 중첩하는 제2 홀(H2)이 정의될 수 있다. 지지부(SP)의 하면에는 제2 홀(H2)에 중첩하는 함몰부(RE)가 정의될 수 있다.
체결 유닛(CU)은 제1 홀(H1), 제2 홀(H2), 및 함몰부(RE)에 삽입되어, 제1 케이스(CS1)를 서브 지지부(SSP) 및 지지부(SP)에 연결할 수 있다. 체결 유닛(CU)은 나사로 구현될 수 있다. 체결 유닛(CU)은 제1 케이스(CS1)에 복수 개로 제공될 수 있다.
도시하지 않았으나, 제2 케이스(CS2)도 체결 유닛(CU)에 의해 지지부(SP)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 케이스(CS2)에 제1 홀(H1)이 정의되고, 서브 지지부(SSP) 및 지지부(SP)의 하면에는 제2 케이스(CS2)의 제1 홀(H1)에 중첩하는 제2 홀(H2) 및 함몰부(RE)가 각각 정의될 수 있다.
체결 유닛(CU)은 제2 케이스(CS2)를 서브 지지부(SSP) 및 지지부(SP)에 연결하기 위해, 제1 홀(H1), 제2 홀(H2), 및 함몰부(RE)에 삽입될 수 있다. 체결 유닛(CU)은 제2 케이스(CS2)에 복수 개로 제공될 수 있다.
체결 유닛들(CU)에 의해 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2)이 서브 지지부(SSP) 및 지지부(SP)에 연결될 수 있으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2)과 서브 지지부(SSP) 사이에 별도의 접착제가 배치되고, 제1 및 제2 케이스들(CS1,CS2)은 접착제에 의해 서브 지지부(SSP)에 연결될 수 있다.
도 13은 도 10에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 힌지부(미 도시됨)에 의해 제1 케이스(CS1) 및 제2 케이스(CS2)가 서로 마주보도록 이동할 수 있다. 지지부(SP) 및 서브 지지부(SSP)는 제1 케이스(CS1) 및 제2 케이스(CS2)를 따라 이동하고, 표시 모듈(DM)은 외부에 노출되도록 아웃-폴딩될 수 있다. 표시 장치(DD)가 폴딩될 때, 관절 유닛들(JU)의 측면들은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 관절 유닛들(JU)의 하단들의 양측들은 서로 접촉할 수 있다. 관절 유닛들(JU)의 상단들은 서로 이격될 수 있다.
관절 유닛들(JU)은 접착제(AD)에 의해 표시 모듈(DM)에 부착되지 않을 수 있다. 관절 유닛들(JU)이 개별적으로 제조되어 접착제(AD)를 통해 바로 표시 모듈(DM)에 부착된다면, 폴딩 동작시 서로 인접한 관절 유닛들(JU) 사이에서 발생하는 압축 응력이 표시 모듈(DM)에 전달되어 표시 모듈(DM)이 변형될 수 있다
본 발명의 실시 예에서, 표시 모듈(DM) 아래에는 금속과 같은 보다 강한 모듈러스를 갖는 지지부(SP)가 배치됨으로써, 폴딩 동작시 관절 유닛들(JU)에 의해 발생하는 압축 응력이 표시 모듈(DM)에 전달되지 않을 수 있다. 지지부(SP)를 통해 압축 응력이 표시 모듈(DM)에 전달되지 않고 차단될 수 있다.
폴딩 동작시, 폴딩 영역(FA)에 중첩하는 표시 장치(DD)의 부분에서 응력이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서, 플라스틱과 같은 보다 약한 모듈러스를 갖는 서브 지지부(SSP)가 지지부(SP) 아래에 배치될 수 있다. 서브 지지부(SSP)는 유연한 성질을 가짐으로서, 응력을 완화시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(DD)는 압축 응력에 따른 폴딩 영역(FA)의 변형을 방지할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 FA: 폴딩 영역
NFA1,NFA2: 제1 및 제2 비폴딩 영역 FX: 폴딩축
DM: 표시 모듈 AD: 접착제
SP: 지지부 SSP: 서브 지지부
JU: 관절 유닛 CS: 케이스
CS1,CS2: 제1 및 제2 케이스 CU: 체결 유닛

Claims (20)

  1. 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 아래에 배치된 지지부;
    상기 지지부 아래에 배치된 서브 지지부; 및
    상기 서브 지지부 아래에 배치되고 상기 폴딩 영역에 중첩하는 복수 개의 관절 유닛들을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 모듈 및 상기 지지부 사이에 배치된 접착제를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는 제1 모듈러스를 갖고, 상기 서브 지지부는 상기 제1 모듈러스보다 작은 제2 모듈러스를 갖는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 지지부는 상기 지지부의 하면 상에 코팅되는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서브 지지부 및 상기 관절 유닛들은 일체로 형성되는 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 서브 지지부 및 상기 관절 유닛들은 플라스틱을 포함하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는 금속을 포함하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들은 제1 방향으로 배열되고, 상기 관절 유닛들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하여 상기 제1 방향으로 배열된 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 관절 유닛들은 상기 제1 방향으로 서로 소정의 간격만큼 이격된 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 방향에서 바라봤을 때, 상기 관절 유닛들은 역사다리꼴 형상을 갖는 표시 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 방향들에 의해 정의된 평면에 수직한 제3 방향을 기준으로 상기 서브 지지부의 두께는 상기 지지부의 두께보다 작은 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제3 방향을 기준으로, 상기 지지부는 40 내지 50 마이크로미터의 두께를 갖는 표시 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역은 상기 제2 방향에 평행한 폴딩축을 기준으로 휘어지고, 상기 표시 모듈은 외부에 노출되도록 아웃 폴딩되는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 지지부 아래에 배치되고, 상기 제1 비폴딩 영역에 중첩하는 제1 케이스; 및
    상기 서브 지지부 아래에 배치되고, 상기 제2 비폴딩 영역에 중첩하는 제2 케이스를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 관절 유닛들은 상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스 사이에 배치되는 표시 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 케이스들을 상기 지지부에 연결하는 체결 유닛을 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 체결 유닛은 상기 제1 및 제2 케이스들 각각에 정의된 제1 결합홀, 상기 서브 지지부에 정의되어 상기 제1 결합홀에 중첩하는 제2 결합홀, 및 상기 지지부의 하면에 정의되어 상기 제2 결합홀에 중첩하는 함몰부에 삽입되는 표시 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 케이스들을 상기 서브 지지부에 부착시키는 접착제를 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하고, 상기 제1 및 제2 비폴딩 영역들 및 상기 폴딩 영역은 제1 방향으로 배열되는 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 아래에 배치된 지지부;
    상기 표시 모듈 및 상기 지지부 사이에 배치된 접착제;
    상기 지지부 아래에 배치된 서브 지지부; 및
    상기 폴딩 영역에 중첩하는 상기 서브 지지부로부터 하부 방향으로 돌출된 복수 개의 관절 유닛들을 포함하고,
    상기 관절 유닛들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하여 상기 제1 방향으로 배열된 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 지지부는 제1 모듈러스를 갖고, 상기 서브 지지부는 상기 제1 모듈러스보다 작은 제2 모듈러스를 가지며, 상기 서브 지지부는 상기 지지부의 하면 상에 코팅되는 표시 장치.
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