KR20210156828A - 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

플렉서블 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 패널과, 상기 표시 패널이 일면에 지지되고, 탄소(carbon) 재료 또는 흑연(graphite) 재료가 혼합된 플라스틱 필름을 포함한다.

Description

플렉서블 표시 장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치와 같은 표시 장치는 소자가 형성되어 있는 기판(substrate)을 포함한다. 일반적으로 유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치용 기판으로, 유리 기판 또는 고분자 기판 등이 사용될 수 있다.
그러나 유리 기판은 무겁고 파손되기 쉬워 휴대성 및 대화면 표시에 한계가 있을 뿐 아니라 외부의 충격에 의해 손상될 수 있으므로 플렉서블(flexible) 표시 장치에 적용하기 어렵다.
고분자 기판은 플렉서블 소재로 만들어짐으로써 휴대성, 안전성 및 경량성 등 유리 기판에 비하여 많은 이점을 가질 수 있다. 또한 고분자 기판은 공정적인 측면에서도 증착 또는 프린팅에 의해 소자의 제작이 가능하므로 제조 비용을 낮출 수 있고 기존의 시트 단위의 공정과 달리 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정으로 표시 장치를 제작할 수 있으므로 대량 생산을 통한 저비용의 표시 장치를 제조할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 플라스틱 필름에 광차단성 및 열전도율이 좋은 재료를 혼합하여 표시 장치의 광 특성 또는 열확산 기능을 개선할 수 있는 플렉서블 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는, 화상을 표시하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널이 일면에 지지되고, 탄소(carbon) 재료 또는 흑연(graphite) 재료가 혼합된 플라스틱 필름을 포함하는 플렉서블 기판을 포함한다.
상기 플렉서블 기판은 상기 플라스틱 필름의 양면에 PET (Polyethylene terephthalate) 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 PET 코팅층은 상기 플렉서블 기판 두께의 5 내지 10 % 범위의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 플라스틱 필름은 고분자 수지에 탄소 입자를 혼합하여 이루어질 수 있다.
상기 플라스틱 필름은 고분자 수지에 흑연 시트를 적층하여 이루어질 수 있다.
상기 플라스틱 필름은 대전 방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 대전 방지제는 도전성 폴리머, 카본 블랙(carbon black), 금속 분말, 금속염 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 기존의 표시 장치와 달리 유리를 베이스 기판으로 하지 않고 플라스틱 필름을 베이스 기판으로 하고 있으며, 베이스 기판이 플라스틱 필름인 것을 활용하여 플라스틱 필름에 탄소(carbon) 또는 흑연(graphite) 재료를 혼합하거나 적층하여 단순한 베이스 필름 뿐 아니라 블랙 테이프(black tape)의 광특성 기능과 열확산 시트의 방열 기능을 동시에 구현할 수 있으며, 블랙 테이프와 열확산 시트의 별도 제작 및 부착 공정을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 표시 패널과 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 기판을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 표시 패널과 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 기판을 확대하여 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 같은 도면 부호를 붙이도록 한다. 도면에 표시된 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것이므로, 본 발명은 도시된 예로 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 되어 있다고 할 때, 이는 "직접 연결" 되어 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 표시 패널과 플렉서블 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 플렉서블 기판(120)은 베이스 필름인 플라스틱(plastic) 필름에 탄소 재료가 혼합되어 있으며, 플렉서블 기판(120)의 상부에 표시 패널(130)이 형성되어 있는 구조이다.
표시 패널(130)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소를 구비하여 화상을 표시하는 구성이다. 표시 패널(130)은 플렉서블 기판(120)에 형성되어 플렉서블한 특성을 가질 수 있으므로 커브드(curved) 패널이나 벤더블(bendable), 폴더블(foldable) 패널로 구성될 수 있다.
상기 표시 패널(130) 상에는 광학 필름(135)이 부착될 수 있으며, 도시하지 않았지만, 광학 필름(135)은 편광 필름 및 위상차 필름을 포함할 수 있다. 편광 필름은 표시 패널(130) 측으로 입사되는 입사광 및 상기 입사광이 표시 패널(130)에서 반사되는 반사광을 편광시킬 수 있고, 위상차 필름은 상기 편광 필름보다 상기 표시 패널에 인접하게 배치되어 입사광 및 반사광의 위상을 조절할 수 있다.
본 실시예에서 표시 패널(130)은 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 패널로 이루어 질 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 플렉서블 기판을 확대하여 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 기판(120)은 고분자 수지(123)에 탄소 입자(121)를 혼합하여 플라스틱 필름으로 제조될 수 있으며, 탄소 입자(121)는 고분자 수지(123)에 고르게 분산되어 배열될 수 있다. 고분자 수지는 고분자 물질로 만들어진 지지부로, 열경화성 수지로 만들어질 수 있으며, 일례로 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
플렉서블 기판(120)은 플라스틱 필름의 양면에 PET (Polyethylene terephthalate) 코팅층(125)을 포함할 수 있다. PET 코팅층(125)은 상기 플렉서블 기판(120) 두께의 5 내지 10 % 범위의 두께를 갖도록 형성될 수 있으며, 투명하게 이루어질 수 있다. PET 코팅층(125)은 탄소 입자(121)가 묻어 나오거나 분진이 발생되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
고분자 수지(123)에는 무기 섬유제(미도시)가 랜덤하게 분산될 수 있다. 무기 섬유제가 고분자 수지(123)에 랜덤하게 분산됨으로써 플라스틱 필름의 형태 변형을 방지하며, 열에 의해 발생할 수 있는 평면적인 수축을 방지함으로써 열에 의해 플라스틱 필름이 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 무기 섬유제는 외부로부터 가해지는 기계적인 힘을 흡수하거나 다른 층으로 전달할 수 있다. 이에 따라 외부에서 가해지는 힘에 의해 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.
무기 섬유제는 고분자 수지, 무기 섬유제 및 대전 방지제의 총 함량에 대하여 약 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 무기 섬유제가 상기 범위로 포함되는 경우 열에 의한 수축을 방지하고 기계적 강도를 높이는 동시에 플렉서블 특성을 유지할 수 있다.
플라스틱 필름은 대전 방지제(미도시)를 포함할 수 있다. 대전 방지제는 도전성 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 도전성 폴리머, 카본 블랙(carbon black), 금속분말, 금속염 또는이들의 조합을 포함할 수 있다.
대전 방지제는 분말과 같은 입자 형태일 수 있으며, 고분자 수지에 균일하게 분포될 수 있다.
고분자 수지로 만들어진 플렉서블 기판(120)은 글래스 기판 위에 부착되어 공정이 수행한 후 글래스 기판으로부터 탈착될 수 있다. 이때 탈착은 예컨대 레이저를 사용하여 수행할 수 있으며 탈착시 정전기 불량이 발생될 수 있다.
대전 방지제는 이와 같이 글래스 기판으로부터 탈착시 발생하는 정전기를 제거하여 플렉서블 기판(120)을 통해 상부에 형성되는 표시 패널(130)의 소자로 정전기가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 플렉서블 기판(120) 위에 별도의 대전 방지층을 형성할 필요없이 정전기 불량을 방지할 수 있다.
대전 방지제는 고분자 수지, 무기 섬유제 및 대전 방지제의 총 함량에 대하여 약 2 내지 10 중량 %로 포함될 수 있다.
*대전 방지제가 상기 범위로 포함되는 경우 플렉서블 기판(120)의 표면 저항이 약 1011Ω 이하로 유지될 수 있고, 이 범위의 표면 저항을 유지함으로써 정전기에 의해 플렉서블 기판(120) 위에 형성되는 소자의 변성을 방지할 수 있다. 표면 저항은 낮으면 낮을수록 우수하나, 이 범위 내에서 약 103 내지 1011 Ω 이하로 유지될 수 있고, 이 범위의 표면 저항을 유지함으로써 정전기에 의해 플렉서블 기판(120) 위에 형성되는 소자의 변성을 방지할 수 있다. 표면 저항은 낮으면 낮을수록 우수하나, 이 범위 내에서 약 103 내지 1011 Ω으로 유지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 표시 패널과 기판을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 기판을 확대하여 도시한 단면도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 플렉서블 기판(140)은 베이스 필름인 플라스틱 필름에 흑연(graphite) 재료가 적층되어 있으며, 플렉서블 기판(140)의 상부에 표시 패널(150)이 형성되어 있는 구조이다.
본 실시예에서 표시 패널(150)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소를 구비하여 화상을 표시하는 구성이다. 표시 패널(150)은 플렉서블 기판(140)에 형성되어 플렉서블한 특성을 가질 수 있으므로 커브드(curved) 패널이나 벤더블(bendable), 폴더블(foldable) 패널로 구성될 수 있다.
상기 표시 패널(150) 상에는 광학 필름(155)이 부착될 수 있으며, 도시하지 않았지만, 광학 필름(155)은 편광 필름 및 위상차 필름을 포함할 수 있다. 편광 필름은 표시 패널(150) 측으로 입사되는 입사광 및 상기 입사광이 표시 패널(150)에서 반사되는 반사광을 편광시킬 수 있고, 위상차 필름은 상기 편광 필름보다 상기 표시 패널에 인접하게 배치되어 입사광 및 반사광의 위상을 조절할 수 있다.
본 실시예에서 표시 패널(150)은 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 패널로 이루어 질 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 기판(140)은 고분자 수지(143)에 흑연 시트(142)를 적층하여 플라스틱 필름으로 제조될 수 있다. 고분자 수지는 고분자 물질로 만들어진 지지부로, 열경화성 수지로 만들어질 수 있으며, 일례로 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
플렉서블 기판(140)은 플라스틱 필름의 양면에 PET (Polyethylene terephthalate) 코팅층(145)을 포함할 수 있다. PET 코팅층(145)은 상기 플렉서블 기판(140) 두께의 5 내지 10 % 범위의 두께를 갖도록 형성될 수 있으며, 투명하게 이루어질 수 있다. PET 코팅층(145)은 고분자 수지(143)나 흑연 시트(142)로부터 이물질이 발생되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이와 같이, 플렉서블 표시 장치에 적용되는 플렉서블 기판의 베이스 필름에 탄소 재료 또는 흑연 재료와 같은 열전도 특성이 우수한 소재를 적용함으로써 열확산 시트 기능을 대체할 수 있다. 또한 탄소 재료 또는 혹연 재료의 광차단성을 이용함으로써 표시 장치의 광 특성을 개선할 수 있으며, 기존에 적용되던 블랙 테이프의 기능을 대체할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

*100: 표시 장치용 기판 120, 140: 플렉서블 기판
121: 탄소 입자 123, 143: 고분자 수지
125, 145: PET 코팅층 130, 140: 표시 패널
142: 흑연 시트

Claims (7)

  1. 화상을 표시하는 표시 패널 및
    상기 표시 패널이 일면에 지지되고, 고분자 수지에 탄소(carbon) 재료 또는 흑연(graphite) 재료, 및 무기 섬유제가 혼합된 플라스틱 필름을 포함하는 플렉서블 기판
    을 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름은 상기 고분자 수지에 탄소 입자, 및 상기 무기 섬유제를 혼합하여 이루어지는 플렉서블 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름은 상기 무기 섬유제가 혼합된 상기 고분자 수지에 흑연 시트를 적층하여 이루어지는 플렉서블 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름은 대전 방지제를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 대전 방지제는 도전성 폴리머, 카본 블랙(carbon black), 금속 분말, 금속염 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 무기 섬유제는 상기 고분자 수지, 상기 무기 섬유제 및 상기 대전 방지제의 총 함량에 대해 20 내지 40중량%로 포함되는 플렉서블 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판은 상기 플라스틱 필름의 양면에 PET (Polyethylene terephthalate) 코팅층을 더 포함하고,
    상기 PET 코팅층은 상기 플렉서블 기판 두께의 5 내지 10 % 범위의 두께를 갖는 플렉서블 표시 장치.
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