KR20220125879A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220125879A
KR20220125879A KR1020210029294A KR20210029294A KR20220125879A KR 20220125879 A KR20220125879 A KR 20220125879A KR 1020210029294 A KR1020210029294 A KR 1020210029294A KR 20210029294 A KR20210029294 A KR 20210029294A KR 20220125879 A KR20220125879 A KR 20220125879A
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김상재
정승호
정인우
하승화
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 제1 방향을 따라 배치되는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 제1 비폴딩 영역과 제2 비폴딩 영역 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 장치이고, 표시 장치는 제1 방향 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 제1 내지 제3 화소 영역들을 포함하는 표시패널, 및 표시패널 상에 배치되는 윈도우층을 포함하고, 윈도우층은 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 리지드부, 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 리지드부, 및 폴딩 영역에 대응하는 제1 연질부를 포함하고, 제1 리지드부와 제1 연질부 사이의 제1 계면 및 제2 리지드부와 제1 연질부 사이의 제2 계면 각각은 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들 중 적어도 어느 하나의 영역에 중첩하고, 제1 계면에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 제1 리지드부와 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 제2 계면에 중첩하는 발광 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 제2 리지드부와 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하이다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 시인성이 개선되고 고강도 및 폴딩 특성이 향상된 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 표시 화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 일반적으로 표시 장치는 할당된 화면 내에서 정보를 표시한다. 최근 폴딩 또는 벤딩이 가능한 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 장치들이 개발되고 있다. 형상이 다양하게 변경될 수 있는 플렉서블 표시 장치는 기존의 화면 크기에 구애 받지 않고 휴대할 수 있어, 사용자 편의성이 향상된다.
한편, 플렉서블 디스플레이에서 다양한 폴딩 동작이 가능하면서 외부 충격으로부터 화면 부분을 보호하기 위한 윈도우의 개발이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 고강도 및 우수한 폴딩 특성이 확보하면서, 폴딩 부분에서의 영상 단절감을 제거할 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향을 따라 배치되는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 비폴딩 영역과 상기 제2 비폴딩 영역 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 표시 장치는 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 제1 내지 제3 화소 영역들을 포함하는 표시패널, 및 상기 표시패널 상에 배치되는 윈도우층을 포함하고, 상기 윈도우층은 상기 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 리지드부, 상기 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 리지드부, 및 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 연질부를 포함하고, 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제1 계면 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제2 계면 각각은 상기 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들 중 적어도 어느 하나의 영역에 중첩하고, 상기 제1 계면에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 상기 제2 계면에 중첩하는 발광 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하이다.
상기 제1 계면 및 상기 제2 계면 각각이 상기 평면상에서 상기 제1 화소 영역들과 중첩하는 것일 수 있다.
상기 제1 계면 상기 제2 계면 각각이 상기 평면상에서 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들과 중첩하는 것일 수 있다.
상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각에서 방출되는 광의 중심 파장에서 측정한 제1 리지드부 와 상기 제1 연질부 사이의 굴절률 차이 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하일 수 있다.
상기 제1 화소 영역들에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 410nm 내지 480nm이고, 상기 제2 화소 영역들에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 500nm 내지 570nm 이고, 상기 제3 화소 영역들에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 625nm 내지 675nm 일 수 있다.
상기 제1 화소 영역들은 상기 제2 방향을 따라 배열되어 제1 영역을 형성하고,상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들은 상기 제2 방향을 따라 번갈아 배열되어 제2 영역을 형성하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 화소 영역들 각각의 면적은 상기 평면상에서 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각의 면적보다 클 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 윈도우층 사이에 배치되는 제2 연질부를 더 포함할 수 있다.
상기 윈도우층 상에 배치되는 제3 연질부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 연질부 및 상기 제3 연질부는 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제3 연질부 상에 배치되는 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 리지부 및 상기 제2 리지부의 압축 모듈러스는 각각 15Gpa 이상이고, 상기 제1 연질부의 압축 모듈러스는 15Gpa 미만일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향을 따라 배치되는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 비폴딩 영역과 상기 제2 비폴딩 영역 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 표시 장치는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이격되어 배열되는 제1 화소 영역들을 포함하는 제1 영역, 및 상기 제2 방향을 따라 번갈아 배열되는 제2 화소 영역들 및 제3 화소 영역들을 포함하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 제1 방향에서 서로 번갈아 이격되어 배치되는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 윈도우층을 포함하고, 상기 윈도우층은 상기 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 리지드부, 상기 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 리지드부, 및 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 연질부를 포함하고, 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제1 계면 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제2 계면이 중첩하는 화소 영역은 서로 동일하다.
상기 제1 계면에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 상기 제2 계면에 중첩하는 발광 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하일 수 있다.
상기 제1 화소 영역들의 면적은 평면상에서 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1 계면 및 상기 제2 계면은 각각 상기 제1 영역에 중첩하고, 상기 제1 화소 영역들에서 방출하는 광의 중심 파장 범위는 410nm 내지 480nm 일 수 있다.
상기 제1 계면 및 상기 제2 계면은 각각 상기 제2 영역에 중첩하고, 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각에서 방출하는 광의 중심 파장에서 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하일 수 있다.
상기 제2 화소 영역들에서 방출하는 광의 중심 파장 범위는 500nm 내지 570nm 이고, 상기 제3 화소 영역들에서 방출하는 광의 중심 파장 범위는 625nm 내지 675nm 일 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 윈도우층 사이에 배치되는 제2 연질부를 더 포함할 수 있다.
상기 윈도우층 상에 배치되는 제3 연질부를 더 포함하고, 상기 윈도우층의 두께는 상기 제2 연질부 및 상기 제3 연질부 각각의 두께보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 내충격성이 뛰어나면서도 폴딩 특성이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 폴딩 부분에서 영상 단절감이 제거된 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 표시 모듈의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부분을 확대한 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우층의 펼쳐진 상태를 확대한 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우층의 폴딩 상태를 확대한 단면도이다.
도 8a 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우층 재료의 파장에 따른 굴절률 변화를 보여주는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도들이다. 도 1은 펼쳐진 상태의 표시 장치(1000)를 도시하였고, 도 2a 내지 도 2b는 폴딩된 상태의 표시 장치(1000)를 도시하였다.
표시 장치(1000)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 표시 장치(1000)는 다양한 실시예들의 전자 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 휴대 전화, 스마트 워치, 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등의 전자 장치에 적용될 수 있다. 본 발명의 표시 장치는 본 발명의 개념에 벗어나지 않은 이상 상기 예들에 제한되지 않고 다른 전자 장치에도 적용될 수 있다. 도 1에서는 휴대 전화에 적용된 표시 장치(1000)를 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(1000)는 영상을 외부에 표시할 수 있다. 표시 장치(1000)의 전면(front surface)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 장치(1000)의 전면은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 평행할 수 있다. 표시 장치(1000)의 전면은 영상이 표시되는 표시면(FS)과 대응될 수 있다. 표시 장치(1000)는 표시면(DS)을 통해 이미지를 사용자에게 제공할 수 있다.
펼쳐진 상태에서 표시 장치(1000)의 표시 영역(DA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 평행할 수 있고, 제3 방향(DR3)을 향해 영상을 표시할 수 있다.
한편, 표시 장치(1000)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 표시 장치(1000)를 구성하는 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)될 수 있고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)에 평행할 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접할 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 잇다. 그러나 이에 한정되지 않고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 일측에만 인접하도록 디자인될 수 있고, 생략될 수도 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 폴딩 또는 벤딩 가능한 플렉서블(flexible) 표시 장치일 수 있다. 본 명세서에서 플렉서블은 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 휘어져서 완전히 접히는 구조일 수 있고, 이에 한정되지 않고, 일부 휘어진 상태로 유지될 수 있다.
표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1)을 따라 배치되는 제1 비폴딩 영역(NFA1), 제2 비폴딩 영역(NFA2), 및 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2) 사이에 배치된 폴딩 영역(FA)을 포함한다. 폴딩 영역(FA)은 폴딩 동작에 따라, 평평하거나 휘어지는 영역일 수 있고, 제1 비폴딩 영역(NFA1) 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 동작에 따라, 평평하게 유지되는 영역일 수 있다. 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA1, NFA2) 각각은 복수로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정하는 것은 아니다.
표시 장치(1000)는 일 방향을 따라 연장된 폴딩축(FX)을 중심으로 폴딩 될 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 폴딩축(FX)을 중심으로 폴딩된 일 실시예의 표시 장치(1000)를 도시하였다. 그러나 폴딩축(FX)의 연장 방향은 이에 한정되지 않으며, 폴딩축(FX)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 이 경우, 복수의 비폴딩 영역들은 폴딩 영역을 사이에 두고 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다.
표시 장치(1000)는 폴딩축(FX)을 중심으로 소정의 각도로 폴딩 될 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 완전히 폴딩되기 전 상태의 표시 장치(1000)를 예시적으로 도시한 것으로, 표시 장치(1000)는 180도 각도로 완전히 폴딩될 수도 있다.
도 2a를 참조하면, 표시 장치(1000)의 폴딩 영역(FA)이 폴딩축(FX)을 향해 볼록하게 휘어진 곡면을 형성할 수 있다. 이는 표시 장치(1000)의 아웃 폴딩(out-folding) 상태로 지칭될 수 있다. 아웃 폴딩(out-folding) 상태에서 표시 영역(DA)은 외부로 노출될 수 있다. 완전히 아웃 폴딩된 상태에서, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 서로 대향되는 방향으로 영상을 표시할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 표시 장치(1000)의 폴딩 영역(FA)이 폴딩축(FX)을 향해 오목하게 휘어진 곡면을 형성할 수 있다. 이는 표시 장치(1000)의 인 폴딩(in-folding) 상태로 지칭될 수 있다. 인 폴딩(in-folding) 상태에서 표시 영역(DA)은 외부로 노출되지 않을 수 있다. 완전히 인 폴딩된 상태에서, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 서로 마주할 수 있다.
본 실시예에서, 표시 장치(1000)는 폴딩축(FX)을 중심으로 펼쳐지거나 아웃폴딩 또는 인 폴딩 될 수 있도록 도시하였으나, 폴딩축(FX)을 중심으로 폴딩될 수 있다면 표시 장치(1000)의 동작은 어느 하나의 실시예로 제한되지 않고, 다양한 형태로 설계될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 표시 장치(1000)는 제3 방향(DR3)을 따라 순차적으로 적층된 표시 모듈(DM) 및 윈도우 모듈(WM)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM) 및 윈도우 모듈(WM) 각각은 폴딩축(FX, 도 2a 및 도 2b)을 중심으로 폴딩될 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(1000)는 윈도우 모듈(WM) 및 표시 모듈(DM)을 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 표시 장치(1000)는 표시 모듈(DM)을 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다. 지지부재는 표시 모듈(DM) 하에 배치되어, 표시 모듈(DM)을 지지하고, 표시 모듈(DM)의 변형을 방지할 수 있다. 지지부재는 표시 모듈(DM)의 형상과 대응되는 일체의 판 형상을 가질 수 있다. 일체의 판 형을 갖는 지지부재는 폴딩 영역(FA)에 중첩하여 유연성을 증가시키는 구조를 포함할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 지지부재는 폴딩 영역(FA)을 사이에 두고 이격된 2개 이상의 판 형상을 가질 수 있다.
윈도우 모듈(WM)은 표시 모듈(DM)의 상에 배치되어 표시 모듈(DM)을 보호할 수 있다. 윈도우 모듈(WM)은 외부 충격에 의해 표시 모듈(DM)이 파손되거나 오작동되는 것을 방지할 수 있다. 윈도우 모듈(WM)은 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 표시 모듈(DM)에서 생성된 영상은 윈도우 모듈(WM)을 관통하여 사용자에게 인식될 수 있다. 즉, 표시 장치(1000)의 표시면은 윈도우 모듈(WM)에 의해서 정의될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상을 생성하는 모듈일 수 있다. 표시 모듈(100)은 표시 패널(DP, 도 5)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP, 도 5)은 영상을 생성할 수 있다. 표시 패널(DP, 도 5)은 액정 표시 패널 또는 발광형 표시 패널일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 발광형 표시 패널은 유기발광 표시 패널 또는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 표시 패널일 수 있다. 유기발광 표시 패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 한편, 도시 되지 않았으나, 표시 장치(1000)는 표시 모듈(DM) 상에 배치되는 입력감지 유닛을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 표시 모듈의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다. 표시 모듈(DM)은 비발광 영역(NPXA) 및 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 발광 소자에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있으며, 이때 면적은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 비발광 영역(NPXA)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 이웃하는 화소 영역들(PXA-G, PXA-G, PXA-R) 사이의 영역일 수 있다.
제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 방출되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다. 도 4에서는 표시 모듈(DM)이 청색광, 녹색광, 적색광을 발광하는 3개의 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함하는 것으로 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(1000, 도 1)는 서로 구분되는 제1 화소 영역(PXA-B), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-R)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 화소 영역(PXA-B)에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 410nm 내지 480nm 일 수 있다. 제2 화소 영역(PXA-G)에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 500nm 내지 570nm 일 수 있다. 제3 화소 영역(PXA-R)에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 625nm 내지 675nm 일 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 화소 영역(PXA-B)은 제2 방향을 따라 배열되어 제1 그룹(PXG1)을 구성할 수 있다. 제2 화소 영역들(PXA-G)과 제3 화소 영역들(PXA-R)은 제2 방향을 따라 번갈아 배열되어 제2 그룹(PXG2)을 구성할 수 있다.
제1 그룹(PXG1)은 제2 그룹(PXG2)에 대하여 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 그룹(PXG1) 및 제2 그룹(PXG2) 각각은 복수로 제공될 수 있다. 제1 그룹들(PXG1)과 제2 그룹들(PXG2)은 제1 방향(DR1)을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
하나의 제2 화소 영역(PXA-G)은 하나의 제1 화소 영역(PXA-B)로부터 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있고, 하나의 제1 화소 영역(PXA-B)로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 하나의 제3 화소 영역(PXA-R)은 하나의 제1 화소 영역 (PXA-B)으로부터 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있고, 하나의 제2 화소 영역 (PXA-G)으로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 화소 영역(PXA-B), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-R)을 포함하는 전체 화소 영역은 쿼드(quad) 타입의 배열 구조와 스트라이프(stripe) 타입의 배열 구조의 조합으로 형성될 수 있다. 제1 화소 영역(PXA-B)은 스트라이프 타입으로 배열될 수 있고, 제2 화소 영역(PXA-G)과 제3 화소 영역(PXA-R)은 쿼드 타입으로 배열될 수 있다. 쿼드 타입의 제2 화소 영역(PXA-G)과 제3 화소 영역(PXA-R)의 세로 길이의 합은 제1 화소 영역(PXA-B)의 길이와 동일하거나 작을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 발광 소자의 발광층에서 발광하는 컬러에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(1000, 도 1)에서는 청색광을 방출하는 제1 화소 영역(PXA-B)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색광을 방출하는 제2 화소 영역(PXA-G) 또는 적색광을 방출하는 제3 화소 영역(PXA-R)이 제1 화소 영역(PXA-B)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 도 4에 도시된 것과 다른 면적 비율로 제공될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 일부분을 확대한 단면도이다. 도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우층(WL)의 펼쳐진 상태를 확대한 단면도이다. 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우층(WL)의 폴딩 상태를 확대한 단면도이다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 적층구조를 설명한다. 각 구성들에 대한 설명은 상술한 설명이 동일하게 적용될 수 있고 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 도 5를 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 모듈(DM) 및 윈도우 모듈(WM)을 포함한다.
도 5를 참조하면, 윈도우 모듈(WM)은 제2 연질부(SA2), 윈도우층(WL), 제3 연질부(SA3), 및 윈도우 보호층(PF)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 제2 연질부(SA2), 윈도우층(WL), 제3 연질부(SA3), 및 윈도우 보호층(PF)은 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
윈도우 보호층(PF)은 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 윈도우 보호층(PF)의 두께는 25 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 윈도우 보호층(PF)의 두께는 50㎛ 내지 80㎛ 일 수 있다. 그러나, 윈도우 보호층(PF)의 두께가 상기 수치 예에 제한되는 것은 아니다.
윈도우 보호층(PF)은 폴리이미드(Polyimide), 폴리 카보네이트(Polycarbonate), 폴리아미드(Polyamide), 트리아세틸셀루로오스(Triacetylcellulose), 또는 폴리 메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 별도로 도시하지 않았으나, 윈도우 보호층(PF)의 상면 상에는 하드코팅층, 지문방지층, 및 반사방지층 중 적어도 하나가 배치될 수 있다.
윈도우층(WL)는 폴딩축(FX, 도2a)을 중심으로 반복적으로 펼쳐지거나 폴딩 될 수 있다. 따라서, 윈도우층(WL)의 형상은 표시 장치(1000)의 동작에 따라 변형되는 표시 패널(DP)의 형상에 대응하여 변형될 수 있다.
윈도우층(WL)은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)를 포함한다. 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2) 사이에는 제1 연질부(SA1)가 배치될 수 있다. 윈도우층(WL)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
표시 패널(DP)과 윈도우층(WL) 사이에는 제2 연질부(SA2)가 더 배치될 수 있고, 윈도우층(WL) 상에는 제3 연질부(SA3)가 더 배치될 수 있다. 제2 연질부(SA2)는 반사방지층(POL)과 윈도우 모듈(WM)을 접착하고, 제3 연질부(SA3)는 윈도우 모듈(WM)과 윈도우 보호층(PF)을 접착하는 것일 수 있다. 이 때, 윈도우층(WL)의 두께는 제2 연질부(SA2) 및 제3 연질부(SA3) 각각의 두께보다 클 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 연질부(SA2) 및 제3 연질부(SA3)는 윈도우층(WL)을 보호하는 것일 수있다. 즉, 제2 연질부(SA2) 및 제3 연질부(SA3)는 윈도우층(WL)에 포함되는 제1 리지드부(RA1) 및 제2 리지드부(RA2)를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 것일 수 있다. 제2 연질부(SA2) 및 제3 연질부(SA3)는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film), 광학 투명 접착 부재(Optically Clear Adhesive), 또는 광학 투명성 레진(OCR, Optically Clear Resin)이거나, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 통상의 접착제를 포함하는 것일 수 있다. 제2 연질부(SA2) 및 제3 연질부(SA3) 각각의 두께는 예를 들어, 15 μm 내지 100 μm 일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 연질부(SA2) 및 제3 연질부(SA3) 각각의 두께는 25 μm 내지 50 μm 일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 연질부(SA3)은 동일한 물질로 이루어진 것일 수 있다. 윈도우층(WL)을 형성하는 과정에서 우선 반사방지층(POL) 상면의 전면에 레진이 도포될 수 있고, 열 또는 광에 의해 1차 경화(hardening) 되어 제2 연질부(SA2)가 형성될 수 있다. 제2 연질부(SA2) 상에는 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)가 이격되어 배치될 수 있다. 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2) 상에 다시 레진이 도포될 수 있고, 열 또는 광에 의해 2차 경화(hardening)되어 제1 연질부(SA1) 및 제3 연질부(SA3)가 형성될 수 있다. 그러나, 제1 내지 제3 연질부(SA1, SA2, SA3)의 형성 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 모듈(DM)은 윈도우 모듈(WM)의 하측에 배치된다. 표시 모듈(DM)은 반사방지층(POL) 및 표시 패널(DP)을 포함한다. 필요에 따라 상기 부재들 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스층, 베이스층 상에 배치된 회로 소자층, 회로 소자층 상에 배치된 표시 소자층, 및 표시 소자층 상에 배치된 박막 봉지층을 포함할 수 있다.
베이스층은 플렉서블(flexible) 할 수 있다. 베이스층은 단층구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 베이스층은 플라스틱 기판, 유리 기판, 금속 기판 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 베이스층은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 합성수지 필름은 폴리이미드계, 아크릴계, 비닐계, 에폭시계, 우레탄계, 셀롤로오스계, 페릴렌계 등의 수지 필름을 포함할 수 있다. 그러나, 합성수지 필름의 물질이 상기 예에 한정되는 것은 아니다.
회로 소자층은 베이스층 상에 배치될 수 있다. 회로 소자층은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층 상에 형성되고, 이후 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이를 통해, 회로층(DP-CL)에 포함된 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴 및 신호 라인 등이 형성될 수 있다.
표시 소자층은 회로 소자층 상에 배치될 수 있다. 표시 소자층은 표시 장치(1000)의 표시 영역(DA)에 대응되어 배치될 수 있다. 표시 소자층은 후술하는 화소들(pixel)의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 소자층은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀로드, 마이크로 엘이디 소자 또는 나노 엘이디 소자를 포함할 수 있다.
봉지층은 표시 소자층을 커버하도록 회로 소자층 상에 배치될 수 있다. 봉지층은 무기층들 및 무기층들 사이에 배치된 유기층을 포함할 수 있으나, 봉지층을 구성하는 층들이 이에 한정되는 것은 아니다. 봉지층에 포함된 무기층들은 수분/산소로부터 화소들을 보호할 수 있다. 봉지층에 포함된 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소들을 보호할 수 있다. 예를 들어, 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 티타늄옥사이드층 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴계 유기층 등을 포함할 수 있다. 그러나, 무기층 및 유기층의 물질이 상기 예에 한정되는 것은 아니다.
표시 패널(DP)은 전기적 신호에 따라 영상을 생성하는 복수의 화소(pixel)들을 포함할 수 있다. 화소(pixel)들 각각은 표시 소자층에 포함된 발광 소자 및 회로 소자층에 포함되고 발광 소자에 전기적으로 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 화소(pixel)들은 표시 영역(DA)에 대응하여 배치될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 화소(pixel)들 중 일 부는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
반사방지층(POL)은 외부광 반사율을 낮출 수 있다. 반사방지층(POL)은 위상 지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 반사방지층(POL)은 적어도 편광필름을 포함할 수 있다. 반사방지층(POL)는 컬러필터와 블랙매트릭스를 포함할 수도 있다.
패널 보호층(PPL)은 표시 패널(DP)에 가장 인접하도록 표시 패널(DP) 하측에 배치될 수 있다. 패널 보호층(PPL)은 표시 패널(DP)의 하부를 보호할 수 있다. 패널 보호층(PPL)은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패널 보호층(PPL)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)를 포함할 수 있다. 제1 접착층(AL1)이 패널 보호층(PPL)과 표시 패널(DP)를 접착할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 상술한 구성들 중 일부는 생략되거나 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우층(WL)은 제1 리지드부(RA1), 제2 리지드부(RA2), 및 제1 연질부(SA1)를 포함한다. 제1 리지드부(RA1)는 제1 비폴딩 영역(NFA1)에 대응하고, 제2 리지드부(RA2)는 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 대응하고, 제1 연질부(SA1)는 폴딩 영역(FA)에 대응하는 것일 수 있다. 윈도우층(WL)에서 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)는 제1 연질부(SA1)를 사이에 두고 대향하도록 배치될 수 있다.
제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)는 투광성 경질 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)는 박막 유리 기판일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)의 두께는 각각 200㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 리지드부(RA1) 와 제2 리지드부(RA2)의 두께는 각각 10㎛ 내지 100㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 연질부(SA1)는 투광성 물질일 수 있다. 제1 연질부(SA1)는 연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 연질부(SA1)는 광학 투명성 레진(Optically Clear Resin, OCR)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 연질부(SA1)가 연성 물질을 포함함으로써 윈도우층(WL)은 폴딩축을 중심으로 반복적으로 펼쳐지거나 폴딩 될 수 있다. 따라서, 윈도우층(WL)의 형상은 표시 장치의 동작에 따라 변형되는 표시 패널(DP)의 형상에 대응하여 변형될 수 있다.
기존의 폴더블 디스플레이는 윈도우 재료로 유연성이 좋아야 하므로 폴리이미드(Polymide, PI)나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephtalate, PET) 등과 같은 고분자 필름을 사용하여 왔다. 하지만, 이러한 고분자 필름의 경우 비교적 낮은 투과율을 갖고, 기계적 강도가 약하므로 내충격성에 취약한 단점이 있다. 본 발명의 표시 장치는 글래스(glass) 기반의 제1 리지드부(RA1) 및 제2 리지드부(RA2) 사이에 제1 연질부(SA1)를 포함하는 윈도우층(WL)을 포함하여 우수한 폴딩 특성을 만족하면서도, 터치펜 등의 반복적인 접촉, 일정 압력에도 충분한 강도를 가질 수 있는 물성을 만족할 수 있다. 즉, 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)에서의 강도 특성을 만족하면서 폴딩 영역(FA)에서의 우수한 폴딩 특성을 동시에 만족할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)의 모듈러스는 각각 15Gpa 이상일 수 있다. 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)의 모듈러스 값의 범위가 전술한 범위를 만족하는 경우 높은 기계적 강도를 확보할 수 있어 스크래치뿐만 아니라 큰 외부 충격을 흡수할 수 있으므로 표시 장치의 내충격성이 향상될 수 있다. 한편, 제1 연질부(SA1)의 모듈러스 값은 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)의 모듈러스 값보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 제1 연질부(SA1)의 모듈러스는 15Gpa 미만일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)의 물질 및 두께는 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 리지드부(RA1)와 제2 리지드부(RA2)는 서로 상이할 수 있고, 광 투과성, 분산성 등의 목적하는 물성에 따라 물질 및 두께가 적절하게 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1) 사이에는 제1 계면(IF1)이 정의될 수 있다. 제1 계면(IF1)은 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1)의 경계부에 대응할 수 있다. 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1) 사이에는 제2 계면(IF2)이 정의될 수 있다. 제2 계면(IF2)은 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1)의 경계부에 대응할 수 있다. 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)는 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다.
표시 패널(DP)에서 제1 계면(IF1)에 입사된 광은 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이에 의해 전반사될 수 있다. 표시 패널(DP)에서 제2 계면(IF2)에 입사된 광은 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이에 의해 전반사될 수 있다. 상기 제1 계면(IF1)과 상기 제2 계면(IF2)에서 발생하는 전반사로 인해 폴딩 영역(FA)에서 외광 추출 효율이 감소될 수 있고, 이에 따라 영상 단절 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 계면(IF1)에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이의 절댓값은 0.02 이하일 수 있다. 제2 계면 (IF2)에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이의 절댓값은 0.02 이하일 수 있다. 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이 및 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 계면(IF1, IF2)에서 발생하는 전반사 비율이 감소될 수 있으며, 이에 따라 폴딩 영역(FA)에서 발생할 수 있는 영상 단절감이 감소되므로 표시 장치의 시인성이 향상될 수 있다. 만약, 상기 굴절률 차이의 절댓값이 0.02 초과인 경우, 계면(IF1, IF2)에서의 전반사각이 작아지게 된다. 이에 따라, 계면(IF1, IF2)에서 전반사되는 광의 비율이 증가하게 되어 표시 장치의 시인성이 감소될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 일부 영역을 확대한 평면도이다. 도 8a는 제1 화소 영역(PXA-B) 파장 대역에서 리지드부(RA1, RA2)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이가 최소화되는 재료 구성에 적용될 수 있는 최적 배치 구조이다. 도 8b는 제2 화소 영역(PXA-G) 및 제3 화소 영역(PXA-R) 파장 대역에서 리지드부(RA1, RA2)와 제1 연질부(SA1)의 굴절률 차이가 최소화되는 재료 구성에 적용될 수 있는 최적 배치 구조이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 계면(IF1, IF2)에 중첩하는 화소 영역에서 방출되는 광일수록 계면(IF1, IF2)에 입사될 때 전반사되는 비율이 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 8a와 같이 계면(IF1, IF2)이 제1 화소 영역(PXA-B)과 중첩하는 경우, 제1 화소 영역(PXA-B)에서 방출되는 광은 계면(IF1, IF2)에서 전반사될 수 있다. 이 때, 계면(IF1, IF2)에 중첩하는 화소 영역에서 방출되는 광의 중심 파장 영역에서 제1 및 제2 리지드부(RA1, RA2)와 굴절률 차이가 유사한 재료를 제1 연질부(SA1)로 사용할 경우, 계면(IF1, IF2)에서 전반사되는 광의 비율은 감소할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1) 사이의 제1 계면(IF1)과 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1) 사이의 제2 계면(IF2) 각각은 평면상에서 제1 화소 영역(PXA-B)과 중첩할 수 있다. 즉, 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)은 제1 화소 영역(PXA-B)들을 포함하는 제1 영역(PXG1, 도 4)과 중첩할 수 있다. 이 때, 제1 연질부(SA1)의 굴절률과 제1 리지드부(RA1)의 굴절률의 차이의 절댓값 및 제1 연질부(SA1)의 굴절률과 제2 리지드부(RA2)의 굴절률의 차이의 절댓값은 제1 화소 영역(PXA-B)에서 방출되는 광의 중심 파장에서 0.02 이하일 수 있다. 이에 따라, 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)에 중첩하는 제1 화소 영역(PXA-B)에서 방출되는 광이 상기 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)에 입사할 때 전반사되는 비율이 감소할 수 있고, 이에 따라 폴딩 영역에서의 영상 단절감이 감소될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제1 리지드부(RA1)와 제1 연질부(SA1) 사이의 제1 계면(IF1)과 제2 리지드부(RA2)와 제1 연질부(SA1) 사이의 제2 계면(IF2) 각각은 평면상에서 제2 화소 영역(PXA-G) 및 제3 화소 영역(PXA-R)과 중첩할 수 있다. 즉, 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)은 제2 화소 영역(PXA-G) 및 제3 화소 영역(PXA-R)을 포함하는 제2 영역(PXG2, 도 4)과 중첩할 수 있다. 이 때, 제1 연질부(SA1)의 굴절률과 제1 리지드부(RA1)의 굴절률 차이의 절댓값과 제1 연질부(SA1)의 굴절률과 제2 리지드부(RA2)의 굴절률의 차이의 절댓값은 제2 화소 영역(PXA-G)과 제3 화소 영역(PXA-R) 각각에서 방출되는 광의 중심 파장에서 0.02 이하일 수 있다. 이에 따라, 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)에 중첩하는 제2 화소 영역(PXA-G) 및 제3 화소 영역(PXA-R)에서 방출되는 광이 제1 계면(IF1) 및 제2 계면(IF2)에 입사할 때 전반사되는 비율이 감소할 수 있고, 이에 따라 폴딩 영역에서의 영상 단절감이 감소될 수 있다. 한편, 도 8a에 도시된 화소 배치 구조와 도 8b에 도시된 화소 배치 구조에서 제1 연질부(SA1)로 사용될 수 있는 재료는 서로 상이한 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우층(WL) 재료의 파장에 따른 굴절률 변화를 보여주는 그래프이다. 도 9a는 파장 변화에 따른 재료 A와 재료 B의 굴절률 차이를 나타내고, 도 9b는 파장 변화에 따른 재료 A와 재료 C의 굴절률 차이를 나타낸다. 그래프의 가로축은 파장(
Figure pat00001
)을 나타내고, 세로축은 굴절률(n)을 나타낸다. 재료 A는 제1 및 제2 리지드부로 사용될 수 있는 재료로서 유리 기판이고, 재료 B 및 C는 제1 연질부로 사용될 수 있는 재료로서 광학 투명성 레진이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 재료 A 내지 C 각각은 파장에 따른 굴절률이 상이하다. 굴절률 값은 파장이 증가할수록 감소한다. 파장 변화에 따른 굴절률 변화는 단파장일수록 크고, 장파장으로 갈수록 그 변화가 작아질 수 있다. 재료마다 파장에 따른 굴절률이 달라지므로 결과적으로 투과되는 파장에 의해 굴절률 차이가 적은 재료를 선택적으로 조합할 수 있다. 서로 다른 재료의 경우 굴절률 분산이 완전히 일치할 수는 없으나, 도 9a와 같이 단파장에서 굴절률이 일치하는 경우와 도 9b와 같이 장파장에서 굴절률이 일치하는 경우가 가능할 수 있다.
따라서, 청색 파장 영역에서 재료 A와 굴절률 차이가 최소화될 수 있는 재료 B를 도 8a에서 제1 연질부로 사용할 경우, 계면(IF1, IF2, 도 8a)에서의 전반사 비율이 감소될 수 있다. 또한, 녹색 및 적색 파장 영역에서 재료 A와 굴절률 차이가 최소화될 수 있는 재료 C를 도 8b에서 제1 연질부로 사용할 경우, 계면(IF1, IF2, 도 8b)에서의 전반사 비율이 감소될 수 있다.
한편, 도 9a와 도 9b에서, 재료 A에 대한 재료 B 및 C의 분산도을 비교하여 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 재료 조합에 있어서, 제1 연질부의 재료에 대해 제1 및 제2 리지드부로 사용될 수 있는 재료들의 분산 특성이 비교될 수 있고, 또는 제1 연질부와 제1 및 제2 리지드부 재료들의 분산 특성이 동시에 비교될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 리지드부, 제2 리지드부, 및 제1 리지드부와 제2 리지드부 사이에 배치되는 제1 연질부를 포함하여 우수한 폴딩 특성을 만족하면서, 충분한 강도 특성를 가질 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 특히, 특정 파장 대역에서 리지드부와 연질부 간의 굴절률 차이가 최소가 될 수 있는 재료를 제공하고, 해당 파장 대역에 대응하는 화소 영역을 계면에 중첩하여 배치시킴으로써 표시 장치의 광 추출 효율 및 시인성이 향상될 수 있다.
종래에는 폴딩 영역에서 일어나는 영상 단절감 혹은 지나친 휘도 감소 및 증가를 방지하기 위해 윈도우의 굴절률과 연질 부분의 굴절률 사이의 굴절률을 가지는 보조층을 단일 혹은 멀티층으로 도입하였다. 하지만, 이러한 방법은 제조 공정이 복잡하고, 정면에서의 효율 개선보다 측면에서의 개선이 훨씬 더 크다는 단점이 있다.
본 발명에서는 청색 파장 영역이나 녹색 및 적색 파장 영역에서 굴절률 차이가 0.02 이하인 두 재료를 도입하고, 윈도우 부분과 연질 부분의 계면에 중첩하는 화소의 배치 구조를 달리함으로써 계면에서 일어나는 전반사를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 폴딩 영역에서 전반사로 인해 측면으로 손실되거나 소자 내에 갇힌 광의 추출 효율이 향상될 수 있으므로 영상 단절감을 줄일 수 있다. 또한, 전반사를 줄이기 위한 보조층을 도입하지 않고도 그와 동일한 또는 더 향상된 효과를 기대할 수 있으므로 표시 장치의 신뢰성 및 생산성이 더욱 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
FX: 폴딩축 FA: 폴딩 영역
NFA1: 제1 비폴딩 영역 NFA2: 제2 비폴딩 영역
1000: 표시 장치 DM: 표시 모듈
WM: 윈도우 모듈 DP: 표시 패널
WL: 윈도우층 RA1: 제1 리지드부
RA2: 제1 리지드부 SA1: 제1 연질부
IF1: 제1 계면 IF2: 제2 계면
PXA-B: 제1 화소 영역 PXA-G: 제2 화소 영역
PXA-R: 제3 화소 영역 PXG1: 제1 영역
PXG2: 제2 영역

Claims (20)

  1. 제1 방향을 따라 배치되는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 비폴딩 영역과 상기 제2 비폴딩 영역 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 표시 장치는
    상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 제1 내지 제3 화소 영역들을 포함하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치되는 윈도우층; 을 포함하고,
    상기 윈도우층은
    상기 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 리지드부, 상기 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 리지드부, 및 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 연질부를 포함하고,
    상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제1 계면 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제2 계면 각각은 상기 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들 중 적어도 어느 하나의 영역에 중첩하고,
    상기 제1 계면에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 상기 제2 계면에 중첩하는 발광 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하인 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 계면 및 상기 제2 계면 각각이 상기 평면상에서 상기 제1 화소 영역들과 중첩하는 것인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 계면 상기 제2 계면 각각이 상기 평면상에서 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들과 중첩하는 것인 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각에서 방출되는 광의 중심 파장에서 측정한 제1 리지드부 와 상기 제1 연질부 사이의 굴절률 차이 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하인 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 영역들에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 410nm 내지 480nm이고,
    상기 제2 화소 영역들에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 500nm 내지 570nm 이고,
    상기 제3 화소 영역들에서 방출되는 광의 중심 파장 범위는 625nm 내지 675nm 인 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 영역들은 상기 제2 방향을 따라 배열되어 제1 영역을 형성하고,
    상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들은 상기 제2 방향을 따라 번갈아 배열되어 제2 영역을 형성하고,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 영역들 각각의 면적은 상기 평면상에서 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각의 면적보다 큰 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 윈도우층 사이에 배치되는 제2 연질부를 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 윈도우층 상에 배치되는 제3 연질부를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 연질부 및 상기 제3 연질부는 동일한 물질로 이루어진 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제3 연질부 상에 배치되는 보호층을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 리지부 및 상기 제2 리지부의 압축 모듈러스는 각각 15Gpa 이상이고, 상기 제1 연질부의 압축 모듈러스는 15Gpa 미만인 표시 장치.
  13. 제1 방향을 따라 배치되는 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 비폴딩 영역과 상기 제2 비폴딩 영역 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 표시 장치는
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이격되어 배열되는 제1 화소 영역들을 포함하는 제1 영역, 및 상기 제2 방향을 따라 번갈아 배열되는 제2 화소 영역들 및 제3 화소 영역들을 포함하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 제1 방향에서 서로 번갈아 이격되어 배치되는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되는 윈도우층; 을 포함하고,
    상기 윈도우층은 상기 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 리지드부, 상기 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 리지드부, 및 상기 폴딩 영역에 대응하는 제1 연질부를 포함하고,
    상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제1 계면 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부 사이의 제2 계면이 중첩하는 화소 영역이 서로 동일한 것인 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 계면에 중첩하는 화소 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 상기 제2 계면에 중첩하는 발광 영역에서 방출하는 광의 중심 파장에서 측정한 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하인 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 화소 영역들의 면적은 평면상에서 상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각의 면적보다 큰 표시 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 계면 및 상기 제2 계면은 각각 상기 제1 영역에 중첩하고,
    상기 제1 화소 영역들에서 방출하는 광의 중심 파장 범위는 410nm 내지 480nm 인 표시 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 계면 및 상기 제2 계면은 각각 상기 제2 영역에 중첩하고,
    상기 제2 화소 영역들 및 상기 제3 화소 영역들 각각에서 방출하는 광의 중심 파장에서 상기 제1 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값 및 상기 제2 리지드부와 상기 제1 연질부의 굴절률 차이의 절댓값은 각각 0.02 이하인 표시 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 화소 영역들에서 방출하는 광의 중심 파장 범위는 500nm 내지 570nm 이고,
    상기 제3 화소 영역들에서 방출하는 광의 중심 파장 범위는 625nm 내지 675nm 인 표시 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 윈도우층 사이에 배치되는 제2 연질부를 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 윈도우층 상에 배치되는 제3 연질부를 더 포함하고,
    상기 윈도우층의 두께는 상기 제2 연질부 및 상기 제3 연질부 각각의 두께보다 큰 표시 장치.
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