KR20230085235A - 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름 - Google Patents

플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름 Download PDF

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KR20230085235A
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film
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안흥근
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Abstract

본 개시는 제1 방향으로 연장되어 있는 폴딩축을 가지며, 터치 센서를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널의 전면에 위치하는 커버 윈도우; 및 상기 커버 윈도우의 전면에 위치하는 전면 필름을 포함하며, 상기 전면 필름은 보호층; 및 가로 연신 방향을 가지는 기재 필름을 포함하고, 상기 가로 연신 방향과 상기 폴딩축의 방향은 서로 수직하는 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름에 대한 것이다.

Description

플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND UPPER FILM THEREFOR}
본 개시는 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 폴딩으로 인한 문제가 발생하지 않으면서 내충격성도 강화된 플렉서블 표시 장치 및 이를 위한 상부 필름에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치 등의 표시 장치는 표시 패널을 포함하고, 표시 패널은 기판 위에 여러 층과 소자들을 포함하여 제조된다. 종래에는 표시 패널의 기판으로 유리(glass)가 사용되고 있었다. 하지만, 유리 기판은 리지드(rigid) 하기 때문에 표시 장치를 휘거나 변형시키기가 어렵다. 최근에는 가볍고 변형이 쉬운 플라스틱 등의 플렉서블(flexible) 기판을 사용하는 플렉서블 표시 장치가 개발되고 있다.
플렉서블 표시 장치는 그 용도나 형태에 따라 벤더블(bendable) 표시 장치, 폴더블(foldable) 표시 장치, 롤러블(rollable) 표시 장치 등으로 구분될 수 있다. 이러한 플렉서블 표시 장치는 플라스틱과 같은 유연한(flexible) 기판을 사용하여 휘거나 접을 수 있다.
또한, 최근 표시 장치에는 화면을 터치하면 터치 위치를 감지하는 기능을 포함할 수 있으며, 표시 장치에 따라서 손의 터치를 감지하거나 별도의 펜의 터치를 감지할 수 있다.
실시예들은 내충격성이 강화되면서 파단과 같이 접을 때 발생하는 문제가 발생하지 않는 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 제1 방향으로 연장되어 있는 폴딩축을 가지며, 터치 센서를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널의 전면에 위치하는 커버 윈도우; 및 상기 커버 윈도우의 전면에 위치하는 전면 필름을 포함하며, 상기 전면 필름은 보호층; 및 가로 연신 방향을 가지는 기재 필름을 포함하고, 상기 가로 연신 방향과 상기 폴딩축의 방향은 서로 수직한다.
상기 보호층의 두께는 20㎛ 이상 상기 기재 필름 두께의 80% 이하일 수 있다.
상기 보호층은 상기 기재 필름의 배면에 코팅 또는 적층될 수 있다.
상기 보호층은 폴리우레탄으로 형성되거나, 폴리우레탄을 포함하는 혼합 수지로 형성되거나, 우레탄 작용기를 포함하는 수지를 적어도 하나 이상 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 기재 필름은 폴리 이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 사이클로올레핀폴리머, 및 트리아세틸셀룰로오스 중 1종 이상을 포함하는 수지로 형성될 수 있다.
상기 기재 필름은 50㎛이상 125㎛이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 플렉서블 표시 장치는 접었을 때 반경이 1.5mm일 수 있다.
상기 보호층 또는 상기 기재 필름은 헤이즈 값이 2% 이하이며, 투과율이 85%이상일 수 있다.
상기 전면 필름은 상기 기재 필름의 전면에 위치하는 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널의 배면에는 하부 필름이 부착될 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 커버 윈도우의 사이에 위치하는 편광판을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 복수의 화소를 포함하는 제1 표시 영역과 광 투과 영역을 포함하며 카메라나 광 센서와 같은 광학 소자에 대응하는 제2 표시 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치용 상부 필름은 폴리 우레탄을 포함하는 보호층; 및 가로 연신 방향을 가지는 기재 필름을 포함하고, 상기 보호층의 두께는 20㎛ 이상 상기 기재 필름 두께의 80% 이하일 수 있다.
상기 보호층은 상기 기재 필름의 배면에 코팅 또는 적층될 수 있다.
상기 보호층은 폴리우레탄으로 형성되거나, 폴리우레탄을 포함하는 혼합 수지로 형성되거나, 우레탄 작용기를 포함하는 수지를 적어도 하나 이상 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 기재 필름은 폴리 이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 사이클로올레핀폴리머, 및 트리아세틸셀룰로오스 중 1종 이상을 포함하는 수지로 형성될 수 있다.
상기 기재 필름은 50㎛이상 125㎛이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 플렉서블 표시 장치는 접었을 때 반경이 1.5mm일 수 있다.
상기 보호층 또는 상기 기재 필름은 헤이즈 값이 2% 이하이며, 투과율이 85%이상일 수 있다.
상기 상부 필름은 상기 기재 필름의 전면에 위치하는 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 윈도우의 상부에 폴리 우레탄을 포함하는 보호층 및 기재 필름을 포함하는 상부 필름을 형성하여, 보호층에 의하여 내충격성을 강화하면서, 보호층의 저모듈러스로 인한 단점은 기재 필름을 가로 연신 방향(TD)과 폴딩축이 서로 수직하도록 배치하여 모듈러스를 강화하여 파단으로 인한 접을 때 발생하는 문제도 제거하는 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치용 상부 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 또 다른 일 실시예에 따른 표시 패널을 도시한 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치에서 기재 필름의 연신 방향과 폴딩축의 방향을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기재 필름의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기재 필름이 제조 공정 중 특성의 변화를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 상부 필름의 두께와 명점 발생과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 상부 필름의 두께와 깨짐 발생과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 9 및 도 10은 다양한 표시 장치에서 압축 응력값 및 폴딩 평가 결과를 보여주는 표이다.
도 11은 비교예에 따른 표시 장치에서 상부 필름의 박리 현상을 보여주는 도면이다.
도 12 및 도 13은 일 실시예 및 비교에에 따른 표시 장치에서 폴딩 평가 결과를 보여주는 도면이다.
도 14 및 도 15는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, “연결된다”라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 경우, 물리적으로 연결되는 경우나 전기적으로 연결되는 경우, 뿐만 아니라, 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 실질적으로 일체인 각 부분이 서로 연결되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 명세서 전체에서, 배선, 층, 막, 영역, 판, 구성 요소 등의 부분이 "제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다"라고 할 때, 이는 해당 방향으로 곧게 뻗은 직선 형상만을 의미하는 것이 아니고, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 전반적으로 연장되는 구조로, 일 부분에서 꺾이거나, 지그재그 구조를 가지거나, 곡선 구조를 포함하면서 연장되는 구조도 포함한다.
또한, 명세서에서 설명된 표시 장치, 표시 패널 등이 포함된 전자 기기(예를 들면, 휴대폰, TV, 모니터, 노트북 컴퓨터, 등)나 명세서에서 설명된 제조 방법에 의하여 제조된 표시 장치, 표시 패널 등이 포함된 전자 기기도 본 명세서의 권리 범위에서 배제되지 않는다.
이하에서는 도 1을 통하여 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 전체적인 구조를 살펴본다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 내비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸 미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로, 앞좌석의 배면에 배치되는 디스플레이로 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 플렉서블 표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면에 제3 방향(DR3)을 향해 영상을 표시할 수 있다. 영상이 표시되는 표시면은 플렉서블 표시 장치(1000)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 영상은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 영상이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 전면과 배면 사이의 제3 방향(DR3)에서의 이격 거리는 표시 패널(DP)의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다.
일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자의 입력은 전면에 인가되는 사용자의 손에 의한 입력이나 사용자가 사용하는 스타일러스 등의 펜 등의 입력일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 플렉서블 표시 장치(1000)는 플렉서블 표시 장치(1000)의 구조에 따라 플렉서블 표시 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있다.
일 실시예에서, 플렉서블 표시 장치(1000)는 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA; 이하 비표시 영역이라고도 함)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상이 표시되는 영역이며, 동시에 외부 입력이 감지되는 영역일 수 있다. 표시 영역(DA)은 후술하는 복수의 화소들이 배치되는 영역일 수 있다.
표시 영역(DA)은 제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(도 2의 DA2 참고)을 포함할 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)은 복수의 발광 다이오드, 및 복수의 발광 다이오드 각각에 발광 전류를 생성하고 전달하는 복수의 화소 회로부가 형성되어 있다. 여기서, 하나의 발광 다이오드와 하나의 화소 회로부를 화소(PX)라고 한다. 제1 표시 영역(DA1)에는 하나의 화소 회로부와 하나의 발광 다이오드가 일대일로 형성되어 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 이하 '노멀 표시 영역'이라고도 한다.
또한, 제1 표시 영역(DA1)은 제1-1 표시 영역(DA1-1), 제1-2 표시 영역(DA1-2), 및 폴딩 영역(FA)으로 구분될 수 있다. 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 폴딩축(FAX)을 기준으로(또는, 중심으로) 각각 좌측과 우측에 위치할 수 있고, 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)의 사이에 폴딩 영역(FA)이 위치할 수 있다. 이 때, 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 폴딩되면 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 제3 방향(DR3)으로 양 측에 위치하게 되며 양 방향으로 화상을 표시할 수 있다. 또한, 폴딩축(FAX)을 기준으로 내측으로 폴딩되면 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
도 1의 실시예에서 폴딩축(FAX)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 있으며, 도 1에는 폴딩축(FAX)의 방향에 수직하는 제1 방향(DR1)으로 화살표(TD)가 더 도시되어 있다. 이 화살표는 플렉서블 표시 장치(1000)에 포함되며, 도 3을 참고하면, 표시 패널(DP)의 전면에 위치하는 전면 필름(UF)에 포함되는 기재 필름(TBF)이 부착되는 방향을 보여준다. 즉, 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)을 폴딩축(FAX)에 수직하게 배열하면서 형성되어 있다. 이로 인한 특성에 대해서는 후속 도면에서 상세하게 살펴본다.
한편, 실시예에 따라서는 표시 영역(DA)이 제2 표시 영역(도 2의 DA2 참고)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 실시예에 대하여 도 2를 통하여 살펴본다.
도 2에서는 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)에 포함될 수 있는 표시 패널(DP)의 평면 구조를 살펴본다.
도 2는 또 다른 일 실시예에 따른 표시 패널을 도시한 평면도이다.
플렉서블 표시 장치(1000)에 포함되는 표시 패널(DP)도 전면에 표시 영역(DA)이 위치하며, 표시 영역(DA)은 크게 제1 표시 영역(DA1; 이하 메인 표시 영역이라고도 함)과 제2 표시 영역(DA2; 이하 컴포넌트 영역이라고도 함)으로 구분된다.
제1 표시 영역(DA1)은 복수의 발광 다이오드, 및 복수의 발광 다이오드 각각에 발광 전류를 생성하고 전달하는 복수의 화소 회로부가 형성되어 있다. 여기서, 하나의 발광 다이오드와 하나의 화소 회로부를 화소(PX)라고 한다. 제1 표시 영역(DA1)에는 하나의 화소 회로부와 하나의 발광 다이오드가 일대일로 형성되어 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 이하 '노멀 표시 영역'이라고도 한다.
제2 표시 영역(DA2)은 광 투과 영역을 포함할 수 있으며, 추가적으로 화상을 표시하는 화소도 포함할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 카메라나 광 센서와 같은 광학 소자와 적어도 일부 중첩되는 영역일 수 있다. 도 2에는 제2 표시 영역(DA2)이 플렉서블 표시 장치(1000)의 좌측에 원 형상으로 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 표시 영역(DA2)은 광학 소자의 개수 및 형상에 따라 다양한 개수 및 형상으로 구비될 수 있다.
플렉서블 표시 장치(1000)는 제2 표시 영역(DA2)을 통해 광학 소자에 필요한 외부 신호를 수신하거나, 광학 소자로부터 출력되는 신호를 외부에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 표시 영역(DA2)이 광 투과 영역과 중첩하게 구비됨으로써, 광 투과 영역을 형성하기 위한 주변 영역(PA)의 면적이 감소될 수 있다.
실시예에 따라서는 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)의 사이에는 경계 영역이 위치할 수 있다.
표시 영역(DA)의 외측에는 주변 영역(PA)이 더 위치할 수 있다. 도 2의 실시예에서 제2 표시 영역(DA2)은 제1 표시 영역(DA1)으로 둘러싸여 있어 표시 영역(DA)의 면적이 제2 표시 영역(DA2)으로 인하여 감소되지 않으며, 주변 영역(PA)의 면적이 증가하지 않을 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 플렉서블 표시 장치(1000)는 폴더블 플렉서블 표시 장치일 수 있다. 플렉서블 표시 장치(1000)는 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측 또는 내측으로 접힐 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 접히는 경우, 플렉서블 표시 장치(1000)의 표시면은 제3 방향(DR3)으로 외측에 각각 위치하여 양 방향으로 화상이 표시될 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 내측으로 접히는 경우에는 표시면이 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
한편, 도 2에서는 표시 영역(DA)의 외측에 주변 영역(PA)도 도시되어 있으며, 주변 영역(PA)에는 구동부(50)가 형성되어 있음도 도시하고 있다. 주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)이 외측에 위치하여 구동부(50), 연결 배선 및 벤딩 영역으로 구분될 수 있다. 실시예에 따라서는 구동부(50)가 위치하는 표시 패널(DP)의 부분은 배면으로 접혀 표시 영역(DA)의 뒤쪽에 구동부(50)를 위치시킨 후 플렉서블 표시 장치(1000)를 완성할 수 있다.
도 2의 실시예에서 구동부(50)는 폴딩축(FAX)에 대응하는 부분에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 구동부(50)의 위치는 다양하게 위치할 수 있다.
도 2의 실시예에서도 폴딩축(FAX)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 있으며, 도 1에는 폴딩축(FAX)의 방향에 수직하는 제1 방향(DR1)으로 화살표(TD)가 더 도시되어 있다. 이 화살표는 플렉서블 표시 장치(1000)에 포함되며, 도 3을 참고하면, 표시 패널(DP)의 전면에 위치하는 전면 필름(UF)에 포함되는 기재 필름(TBF)이 부착되는 방향을 보여준다. 즉, 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)을 폴딩축(FAX)에 수직하게 배열하면서 형성되어 있다. 이로 인한 특성에 대해서는 후속 도면에서 상세하게 살펴본다.
이하에서는 도 3을 통하여 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)의 전체적인 단면 구조를 살펴본다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 표시 패널(DP)을 기준으로 그 배면에 하부 필름(LF; 배면 필름이라고도 함)이 위치하고, 그 전면에는 편광판(POL), 커버 윈도우(WIN), 및 전면 필름(UF; 상부 필름 또는 플렉서블 표시 장치용 상부 필름이라고도 함)이 위치한다.
표시 패널(DP)은 복수의 화소가 위치하여 영상을 표시하는 표시부, 표시부의 상부에 위치하여 외부 입력을 감지하는 터치 센서(TSP), 및 구동부(도 2의 50 참고)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA)을 포함하는 전면을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 전기적 신호에 따라 화소가 동작하여 빛을 방출하는 영역일 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널(DP) 중 터치 센서(TSP)의 하부에는 복수의 화소가 위치하여 제3 방향(DR3)으로 영상을 표시하는 영역이며, 동시에 화소의 제3 방향(DR3)으로 상측에 터치 센서(TSP)가 위치하여 외부 입력이 감지될 수 있다.
표시 패널(DP)의 배면에는 하부 필름(LF)이 위치하며, 하부 필름(LF)은 표시 패널(DP)의 하부를 충격 등으로부터 보호하는 역할을 수행하며, 또한, 폴딩축(FAX)을 기준으로 접었을 때 플렉서블 표시 장치(1000)가 접힌 상태로 유지될 수 있도록 얇은 금속판을 포함할 수 있다. 금속판은 표시 패널(DP)의 전 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.
표시 패널(DP)의 전면에는 커버 윈도우(WIN)가 제1 점착층(AD1)에 의하여 부착되어 있다.
커버 윈도우(WIN)는 투광 영역과 차단 영역으로 구분될 수 있으며, 투과 영역은 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 예를 들어, 투과 영역은 표시 영역(DA)의 전면과 중첩되거나, 표시 영역(DA)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 투과 영역을 통해 영상을 시인하거나, 영상에 기초하여 외부 입력을 제공할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 표시 영역(DA) 내에서 영상이 표시되는 영역과 외부 입력이 감지되는 영역이 서로 분리될 수도 있다.
표시 패널(DP)의 주변 영역(PA)은 커버 윈도우(WIN)의 차단 영역과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 주변 영역(PA)은 차단 영역에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)에 인접하며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 주변 영역(PA)은 영상이 표시되지 않으며, 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 폴더블 표시 장치로 10인치 이상의 대면적 화면을 가지는 제품일 수 있으며, 커버 윈도우(WIN)를 유리로 형성하는 경우 유리가 접힐 때 깨짐 등의 문제가 발생할 수 있어 고분자 필름으로 커버 윈도우(WIN)를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA)이 커버 윈도우(WIN)를 향하는 평탄한 상태로 조립될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 10인치 이상의 대면적 화면을 적용하는 제품에는 스타일러스 펜을 사용하는 것이 일반적이므로 10인치 이상의 플렉서블 표시 장치(1000)에서는 접히는 특성과 스타일러스 펜에 대한 내충격성을 동시에 확보할 필요가 있다. 이하에서는 접히는 특성과 내충격성을 확보할 수 있는 전면 필름(UF)에 대하여 살펴본다.
커버 윈도우(WIN)의 전면에는 전면 필름(UF)이 제2 점착층(AD2)에 의하여 부착되어 있다.
전면 필름(UF)은 보호층(PF), 기재 필름(TBF), 및 하드 코팅층(HC)을 포함한다.
하드 코팅층(HC)은 플렉서블 표시 장치(1000)를 외부로부터 보호하는 층으로 전면 필름(UF)의 가장 전면인 기재 필름(TBF)의 전면에 코팅되어 있는 층이다.
하드 코팅층(HC)의 하부에 위치하는 기재 필름(TBF)과 보호층(PF)은 플렉서블 표시 장치(1000)의 플렉서블 특성과 함께 표시 패널(DP)로 전달되는 충격을 줄이는 내충격성을 함께 향상시키기 위한 층이다. 여기서 내충격성은 사용자가 스타일러스 펜을 사용할 때 플렉서블 표시 장치(1000)의 전면에 가해지는 충격에도 표시 패널(DP)에 문제가 생기지 않도록 할 수 있다.
보호층(PF)은 내충격성을 강화시킬 수 있는 층으로 내충격층이라고도 한다. 보호층(PF)은 폴리우레탄으로 형성되거나, 폴리우레탄을 포함하는 혼합 수지로 형성되거나, 우레탄 작용기를 포함하는 수지를 적어도 하나 이상 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. 여기서, 우레탄 작용기는 -NH (Peak (3200~3300㎝-1))나 -C=O (Peak (1700~1750㎝-1))를 포함할 수 있다.
내충격성은 보호층(PF)의 두께를 두껍게 하는 것으로 증가시킬 수 있지만, 이와 같이 보호층(PF)의 두께가 두꺼워지면 플렉서블 표시 장치(1000)를 접을 때 반발력이 증가하여 폴딩시 신뢰성이 저하되는 단점이 있다. 이와 같이 내충격성을 유지하면서 폴딩 신뢰성을 확보하기 위하여, 보호층(PF)의 두께는 20㎛이상 기재 필름(TBF) 두께의 80%이하로 형성할 수 있다.
보호층(PF)은 기재 필름(TBF)의 배면에 위치한다.
도 5를 참고하면, 기재 필름(TBF)은 이축 연신되어 형성되며, 연신되는 방향은 크게 가로 연신 방향(TD; Transverse Direction)과 이에 수직하는 기계 연신 방향(MD; Machine Direction)이 존재하며, 그 중 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)이 플렉서블 표시 장치(1000)의 폴딩축(FAX)에 수직하게 배열되어 있다. 기재 필름(TBF)의 기계 연신 방향(MD)은 플렉서블 표시 장치(1000)의 폴딩축(FAX)과 평행하게 배열될 수 있다. 실시예에 따라서는 기재 필름(TBF)의 기계 연신 방향(MD)과 폴딩축(FAX)은 오차를 고려할 때, 10도 이하의 각도를 가질 수 있다.
기재 필름(TBF)은 보호층(PF)이 가지는 저 모듈러스의 단점을 극복하기 위하여, 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)이 플렉서블 표시 장치(1000)의 폴딩축(FAX)에 수직하도록 배치한다. 즉, 플렉서블 표시 장치(1000)를 접으면 폴딩축(FAX)에 수직한 방향으로 늘어나거나 줄어들거나 하게 되는데, 폴딩축(FAX)에 수직한 방향으로 모듈러스를 증가시켜며, 기재 필름(TBF)의 모듈러스는 가로 연신 방향(TD)의 값이 기계 연신 방향(MD)의 값보다 크므로, 폴딩축(FAX)에 수직한 방향으로 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)을 배열시킨다. 그 결과, 폴딩시 늘어나거나 줄어드는 방향으로 모듈러스값 및/또는 탄성력이 증가되어 폴딩으로 발생할 수 있는 문제가 제거될 수 있다. 여기서, 폴딩시 제거되는 문제점은 모듈러스값 및/또는 탄성력이 적어 도 11과 같이 전면 필름(UF)이 박리되는 경우나, 도 13과 같이 전면 필름(UF) 및 플렉서블 표시 장치(1000)가 파단되는 경우일 수 있다.
기재 필름(TBF)은 투명한 특성을 가지며, 폴리 이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 사이클로올레핀폴리머, 및 트리아세틸셀룰로오스 중 1종 이상을 포함하는 수지로 형성될 수 있으며, 이하에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 기재 필름(TBF)을 중심으로 설명한다. 기재 필름(TBF)의 두께는 50㎛이상 125㎛이하일 수 있다. 이 때, 보호층(PF)의 두께는 20㎛이상 100㎛이하 일 수 있으며, 기재 필름(TBF)의 두께의 80%이하일 수 있다.
이와 같은 기재 필름(TBF) 및 보호층(PF)의 두께에 대한 수치는 플렉서블 표시 장치(1000)가 접힐 때의 반경이 1.5mm인 경우의 수치 범위로, 접히는 반경이 커지면, 커지는 비율만큰 기재 필름(TBF) 및 보호층(PF)의 두께 범위도 커질 수 있다. 일 예로 반경이 3mm인 플렉서블 표시 장치(1000)에서는 보호층(PF)의 두께는 40㎛이상 기재 필름(TBF)의 두께의 80%이하 일 수 있으며, 기재 필름(TBF)의 두께는 100㎛이상 250㎛이하일 수 있다.
여기서, 기재 필름(TBF) 및/또는 보호층(PF)은 투명한 특성을 가질 수 있으며, 투명한 특성은 헤이즈(Haze) 값이 2% 이하, 더욱 바람직하게는 헤이즈(Haze) 값이 1% 이하이면서, 투과율이 85% 이상일 수 있다. 기재 필름(TBF) 및/또는 보호층(PF)의 헤이즈(Haze) 값이 2% 이상이거나 투과율이 85% 미만일 경우 표시 장치의 표시 품질이 저하될 수 있다.
이하에서는 도 4를 통하여 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)과 폴딩 영역(FA)의 연장 방향, 즉, 폴딩축(FAX)의 방향의 관계를 보다 상세하게 살펴본다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치에서 기재 필름의 연신 방향과 폴딩축의 방향을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4에서 롤 상태로 말려있는 기재 필름 롤(TBFR)이 도시되어 있으며, 기재 필름 롤(TBFR)의 위에 두 방향의 연신 방향(가로 연신 방향(TD), 기계 연신 방향(MD))이 도시되어 있다.
기재 필름 롤(TBFR)에서 제공되는 기재 필름(TBF)을 표시 패널(DP)의 전면에 부착할 때 표시 패널(DP)의 폴딩 영역(FA)의 연장 방향과 가로 연신 방향(TD)이 수직하도록 부착하여 폴딩시의 응력이 가로 연신 방향(TD)에 걸리도록 한다. 폴딩 영역(FA)의 연장 방향은 폴딩축(FAX)의 방향과 평행하며, 폴딩축(FAX)의 방향은 기계 연신 방향(MD)과 평행할 수 있다. 실시예에 따라서는 기재 필름(TBF)의 기계 연신 방향(MD)과 폴딩축(FAX)은 오차를 고려할 때, 10도 이하의 각도를 가질 수 있다.
이상과 같은 특성을 가지는 전면 필름(UF)은 보호층(PF)을 사용하여 내충격성을 확보하면서 보호층(PF)을 두껍지 않게 형성하여 폴딩이 잘 되도록 하면서, 보호층(PF)의 저모듈러스 특성을 완화하도록 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)을 폴딩축(FAX)과 수직하도록 하여 모듈러스 및/또는 탄성력을 보강하여 폴딩시 발생하는 박리 현상이나 파단 현상을 제거한다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 통하여 기재 필름(TBF)의 제조 공정 및 연신된 기재 필름(TBF)의 특성을 살펴본다.
먼저, 도 5를 통하여 기재 필름(TBF)의 제조 공정을 살펴본다.
도 5는 일 실시예에 따른 기재 필름의 제조 공정을 도시한 도면이다.
일 실시예에 따른 기재 필름(TBF)은 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이 두 방향으로 이축 연신하면서 냉각하여 형성하며, 각 방향별로 두 번씩 연신된다.
구체적으로 도 5의 제조 공정을 살펴보면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 수지를 용융 압출한 후, 기계 연신 방향(MD)으로 1차 연신하고, 가로 연신 방향(TD)으로 1차 연신하며, 그 후 다시 기계 연신 방향(MD)으로 2차 연신하고, 가로 연신 방향(TD)으로 2차 연신하여 기재 필름(TBF)을 완성한다. 이 때, 용융 압출된 수지는 냉각롤 사이로 통과되면서 냉각 공정도 함께 진행될 수 있으며, 냉각되고 이축 연신된 기재 필름(TBF)은 롤 형태로 말아서 기재 필름 롤(TBFR)로 형성한다.
도 5에서 가로 연신 방향(TD)으로 2차 연신된 후의 기재 필름(TBF)에 A 부분이 표시되어 있다. 도 5의 A 부분은 도 6을 통하여 보다 상세하게 살펴보며, 도 6을 통하여 기재 필름(TBF)의 특성 변화를 살펴본다.
도 6은 일 실시예에 따른 기재 필름이 제조 공정 중 특성의 변화를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 6에서는 기재 필름(TBF)이 연신되면서 분자 배열이 화살표 방향으로 보다 많이 배열되는 것을 도시하고 있으며, 기재 필름(TBF)의 중앙 부분과 에지 부분의 연신에 따른 분자 배열 특성이 다를 수 있다. 도 5와 같은 제조 방법에서는 기계 연신 방향(MD)보다 가로 연신 방향(TD)의 연신 비율도 높고 순서도 기계 방향 연신 이후에 진행되어 가로 방향 연신 및 배향에 의한 모듈러스가 더 큰 값을 가진다. 또한, 기재 필름(TBF)의 제조시 가장 나중에 인장되는 방향이 가장 큰 모듈러스 값을 가질 수 있다. 이와 같이 모듈러스 값이 큰 방향은 기재 필름(TBF)이 잘 찢어지지 않고 압축/인장 스트레스를 잘 버틸 수 있다. 따라서 가로 연신 방향(TD)의 모듈러스가 기계 연신 방향(MD)의 모듈러스 대비 큰 값을 가지므로, 폴딩축(FAX)과 가로 연신 방향(TD)을 수직으로 배치해서 기재 필름(TBF)의 강성 및 내구성을 극대화할 수 있도록 배치하고 접을 때 발생하는 폴딩 응력이 가로 연신 방향(TD)에 걸리도록 하여 폴딩으로 인한 문제가 발생하지 않도록 한다.
한편, 기재 필름(TBF) 중 어느 방향이 가로 연신 방향(TD)인지 명확하지 않은 경우, 각 방향에 대하여 모듈러스 값을 측정하면, 가장 큰 모듈러스 값을 가지는 방향이 가로 연신 방향(TD)일 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 13을 통하여 본 실시예에 따른 전면 필름(UF) 및 플렉서블 표시 장치(1000)의 특성을 살펴본다.
먼저, 도 7 및 도 8을 통하여 전면 필름(UF)의 두께에 따른 명점 불량 및 깨짐 불량 특성을 살펴본다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 상부 필름의 두께와 명점 발생과의 관계를 도시한 그래프이고, 도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 상부 필름의 두께와 깨짐 발생과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7 및 도 8에서는 플렉서블 표시 장치(1000)의 위에서 펜을 떨어트린 경우 명점 불량(즉, 화소가 부서져서 흰색만 표시하는 불량)이나 깨짐 불량(즉, 커버 윈도우(WIN)가 깨지는 불량)이 발생하는 펜의 높이를 보여주며, 이 때, 전면 필름(UF)의 두께 및 전면 필름(UF)에 포함되어 있는 보호층(PF)의 두께도 함께 표시하였다. 또한, "No PF"는 보호층(PF)을 포함하지 않는 비교예의 전면 필름(UF)을 나타내며, 각 수치 옆에는 비교예에 비교할 때 불량이 발생하는 위치가 얼마나 더 높아졌는지도 표시하였다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 보호층(PF)을 포함하지 않는 비교예에 비하여 보호층(PF)을 포함하는 전면 필름(UF)을 사용하면 명점 불량 및 깨짐 불량이 발생하는 높이가 높아지는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 보호층(PF)은 폴리우레탄을 포함하며, 두께가 두꺼워지면서 보호 기능이 향상되기 때문이다.
특히, 도 7 및 도 8을 참고하면, 보호층(PF)의 두께와 명점 불량이나 깨짐 불량이 발생하는 높이는 비례하는 것을 확인할 수 있다. 다만, 보호층(PF)의 두께가 20㎛인 실시예는 비교예와 비교할 때, 깨짐 개선 효과가 5cm 있으나, 명점의 개선 효과가 1cm이므로, 보호층(PF)의 두께를 20㎛ 미만으로 하는 경우에는 내충격성 개선이 채 1cm도 되지 않아 보호층(PF)의 두께를 적어도 20㎛로 형성하여야 한다.
보호층(PF)의 두께를 두껍게 하면 할수록 명점 불량이나 깨짐 불량이 발생하지 않게 되지만, 이 때에는 플렉서블 표시 장치(1000)를 접을 때 접기 어려운 단점이 발생하며, 전면 필름(UF)이 박리될 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 11을 통하여 전면 필름(UF)이 박리되지 않을 수 있는 보호층(PF)의 두께, 기재 필름(TBF)의 두께 및/또는 전면 필름(UF)의 두께를 살펴본다.
도 9 및 도 10은 다양한 표시 장치에서 압축 응력값 및 폴딩 평가 결과를 보여주는 표이며, 도 11은 비교예에 따른 표시 장치에서 상부 필름의 박리 현상을 보여주는 도면이다.
먼저, 도 9에서는 전면 필름(UF)의 두께에 따른 압축 응력을 계산한 값(해석값)을 나타내고 있다.
도 9에 의하면, 인폴딩시 전면 필름(UF)은 압축 응력을 받게 되며, 전면 필름(UF)의 두께가 커짐에 따라서 전면 필름(UF)이 받는 압축 응력도 커지는 것을 확인할 수 있다.
전면 필름(UF)의 각 두께에 대하여 온도 60℃, 습도 93%(고온고습 환경)에서 폴딩 동작을 15만회 수행한 후 발생하는 박리 현상은 도 11에서와 같이 기재 필름(TBF)에 폴리우레탄을 포함하는 보호층(PF)이 적층된 전면 필름(UF)이 커버 윈도우(WIN) 및 표시 패널(DP)의 전면에서 박리되는 현상일 수 있다.
이러한 박리 현상의 원인은 전면 필름(UF)의 두께가 증가하면서 압축 응력이 커진 것이 원인이다. 커버 윈도우(WIN) 및 전면 필름(UF)을 내측으로 하여 접는 인폴딩에서 보호층(PF)은 압축 응력을 받게 되고 압축 응력이 증가할 경우 적층 구조 간 박리의 원인이 될 수 있다. 따라서 명점과 깨짐에 대한 내구성을 향상시키기 위해 보호층(PF)의 두께를 증가시키는 것에는 폴딩 특성을 고려할 때 한계가 있다.
이를 위하여 도 10과 같이 다양한 실시예와 비교예를 이용하여 박리가 발생하지를 살펴보았다.
도 10에서는 전면 필름(UF)에 포함되는 보호층(PF) 및 기재 필름(TBF)의 두께를 기준으로 4개의 실시예(실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 실시예4)와 두 개의 비교예(비교예 1, 비교예 2)를 구분하여 포함하고 있다.
각 예에 대하여 온도 60℃, 습도 93%(고온고습 환경)에서 폴딩 동작을 15만회 수행한 후 박리가 발생하지 않는 경우에는 "OK"로 표시하였으며, 박리가 발생하는 경우에는 "필름 박리 발생"으로 표시하였다.
보다 구체적으로 내충격 성능을 향상시키기 위한 보호층(PF)의 두께 별 신뢰성 평가 결과를 보면 다음과 같다.
보호층(PF)은 폴리우레탄 수지를 기재 필름(TBF)의 배면에 코팅 또는 적층하여 형성하는데, 보호층(PF)의 두께는 내충격 성능을 개선하기 위해 20㎛ 이상 형성해야 한다. 다만, 보호층(PF)의 두께를 키울 경우 폴딩시 압축 응력 및 인장 응력이 증가하여 폴딩의 신뢰성이 저하되어 필름이 박리되는 단점이 발생될 수 있다. 도 10의 표를 참고하면, 폴딩시 전면 필름(UF)과 보호층(PF)의 두께 비율에 따라서 신뢰성 결과가 달라지는 것을 확인할 수 있으며, 전면 필름(UF)의 두께 대비 보호층(PF)의 두께 비율이 100% 이상일 경우에는 고온고습 조건에서의 폴딩 평가시 필름 박리문제가 발생하지만, 전면 필름(UF)의 두께 대비 보호층(PF)의 두께 비율이 80% 이하일 경우에는 필름 박리 문제가 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 그러므로, 기재 필름(TBF)의 두께보다 내충격층인 보호층(PF)의 두께가 80% 이하로 얇은 실시예는 고온고습 조건에서도 필름 박리가 발생하지 않아 폴딩 신뢰성을 가진다.
이하에서는 도 12 및 도 13을 통하여 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)과 폴딩축(FAX)의 방향에 따른 특성의 차이를 보다 상세하게 살펴본다.
도 12 및 도 13은 일 실시예 및 비교에에 따른 표시 장치에서 폴딩 평가 결과를 보여주는 도면이다.
도 12에서 실시예 5는 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)과 폴딩축(FAX)의 방향이 서로 수직하는 예이며, 비교예 4는 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)과 폴딩축(FAX)의 방향이 서로 평행하는 예이다. 또한, 도 12에서 사용된 기재 필름(TBF)은 가로 연신 방향(TD)의 모듈러스 값은 5.0GPa이며, 기계 연신 방향(MD)의 모듈러스 값은 4.1GPa이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 저온 환경(-20℃)에서 폴딩 신뢰성 평가 시 비교예 4와 같이 폴딩축과 모듈러스 값이 큰 가로 연신 방향(TD)이 평행하도록 기재 필름(TBF)을 잘라 부착한 경우에는 파단하는 문제가 발생하였으며, 실시예 5와 같이 폴딩축과 모듈러스 값이 큰 가로 연신 방향(TD)이 수직하도록 기재 필름(TBF)을 잘라 부착한 경우에는 파단 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 실시예 5도 도 7 내지 도 10의 결과를 만족시키는 보호층(PF)의 두께를 가질 수 있으며, 보호층(PF)은 20㎛이상 기재 필름(TBF) 두께의 80%이하의 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 펜 드롭 평가에서 발생하는 대표적인 불량 현상인 명점 불량과 깨짐 불량이 최소 1.2배에서 최대 2배까지 개선되며, 또한 저온(-20℃) 조건과 고온고습(60℃, 93%의 습도) 조건에서의 폴딩 신뢰성에서도 박리 문제나 기재 필름(TBF)의 파단 문제 없이 신뢰성을 확보할 수 있다. 그러므로, 전면 필름(UF)에 보호층(PF)을 사용하여 내충격성을 확보하면서 보호층(PF)을 두껍지 않게 형성하여 폴딩이 잘 되도록 하면서, 보호층(PF)의 저모듈러스 특성을 완화하도록 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)을 폴딩축(FAX)과 수직하도록 하여 모듈러스 및/또는 탄성력을 보강하여 폴딩시 발생하는 박리 현상이나 파단 현상을 제거한다.
이하에서는 도 14 및 도 15를 통하여 또 다른 실시예의 단면 구조를 살펴본다.
도 14 및 도 15는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.
먼저, 도 14는 도 3의 플렉서블 표시 장치(1000)에서 전면 필름(UF) 및 커버 윈도우(WIN)만을 포함하는 구조로, 표시 패널(DP), 편광판(POL) 및 하부 필름(LF)을 제외한 구조를 가진다.
도 14에서는 전면 필름(UF)은 표시 패널(DP)의 상부에 부착되기 전에 커버 윈도우(WIN)에 부착된 상태를 가질 수 있으며, 커버 윈도우(WIN)에 부착된 상태로 판매 등 유통될 수 있다.
도 14의 구조를 가지는 커버 윈도우(WIN)는 제1 점착층(AD1)에 의하여 편광판(POL)의 전면에 부착되어 플렉서블 표시 장치(1000)가 완성될 수 있다.
한편, 도 15의 실시예를 참고하면, 플렉서블 표시 장치(1000)는 도 3의 실시예와 달리 커버 윈도우(WIN)를 포함하지 않을 수 있다. 이 때, 플렉서블 표시 장치(1000)는 표시 패널(DP)을 기준으로 그 배면에 하부 필름(LF; 배면 필름이라고도 함)이 위치하고, 그 전면에는 편광판(POL) 및 전면 필름(UF; 상부 필름이라고도 함)이 위치하여, 커버 윈도우(WIN)는 포함되지 않는다. 도 14의 실시예에서는 커버 윈도우(WIN)가 제외됨으로 인하여 표시 패널(DP)을 보호하기 위하여 전면 필름(UF)은 도 3의 실시예에서 보다 두껍게 형성될 수 있다.
도 14의 플렉서블 표시 장치(1000)에서도 보호층(PF)을 사용하여 내충격성을 확보하지만, 두께가 증가함에 인하여 폴딩 특성에 문제가 있을 수 있으므로, 모듈러스 값을 증가시키기 위하여 기재 필름(TBF)의 가로 연신 방향(TD)을 폴딩축(FAX)과 수직하도록 부착하여 폴딩시 발생하는 문제를 제거한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1000: 플렉서블 표시 장치 DP: 표시 패널
FA: 폴딩 영역 FAX: 폴딩축
TD: 가로 연신 방향 MD: 기계 연신 방향
UF: 전면 필름 PF: 보호층
TBF: 기재 필름 TBFR: 기재 필름 롤
HC: 하드 코팅층 WIN: 커버 윈도우
POL: 편광판 TSP: 터치 센서
LF: 하부 필름 DA: 표시 영역
DA1: 제1 표시 영역 DA2: 제2 표시 영역
PA: 주변 영역 50: 구동부
AD1, AD2: 점착층

Claims (20)

  1. 제1 방향으로 연장되어 있는 폴딩축을 가지며, 터치 센서를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 전면에 위치하는 커버 윈도우; 및
    상기 커버 윈도우의 전면에 위치하는 전면 필름을 포함하며,
    상기 전면 필름은
    보호층; 및
    가로 연신 방향을 가지는 기재 필름을 포함하고,
    상기 가로 연신 방향과 상기 폴딩축의 방향은 서로 수직하는 플렉서블 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 보호층의 두께는 20㎛ 이상 상기 기재 필름 두께의 80% 이하인 플렉서블 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 보호층은 상기 기재 필름의 배면에 코팅 또는 적층되어 있는 플렉서블 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 보호층은 폴리우레탄으로 형성되거나, 폴리우레탄을 포함하는 혼합 수지로 형성되거나, 우레탄 작용기를 포함하는 수지를 적어도 하나 이상 포함하는 공중합체를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 기재 필름은 폴리 이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 사이클로올레핀폴리머, 및 트리아세틸셀룰로오스 중 1종 이상을 포함하는 수지로 형성되는 플렉서블 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 기재 필름은 50㎛이상 125㎛이하의 두께를 가지는 플렉서블 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 플렉서블 표시 장치는 접었을 때 반경이 1.5mm인 플렉서블 표시 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 보호층 또는 상기 기재 필름은 헤이즈 값이 2% 이하이며, 투과율이 85%이상인 플렉서블 표시 장치.
  9. 제2항에서,
    상기 전면 필름은 상기 기재 필름의 전면에 위치하는 하드 코팅층을 더 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  10. 제2항에서,
    상기 표시 패널의 배면에는 하부 필름이 부착되어 있는 플렉서블 표시 장치.
  11. 제2항에서,
    상기 표시 패널과 상기 커버 윈도우의 사이에 위치하는 편광판을 더 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  12. 제2항에서,
    상기 표시 패널은 복수의 화소를 포함하는 제1 표시 영역과 광 투과 영역을 포함하며 카메라나 광 센서와 같은 광학 소자에 대응하는 제2 표시 영역을 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  13. 폴리 우레탄을 포함하는 보호층; 및
    가로 연신 방향을 가지는 기재 필름을 포함하고,
    상기 보호층의 두께는 20㎛ 이상 상기 기재 필름 두께의 80% 이하인 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  14. 제13항에서,
    상기 보호층은 상기 기재 필름의 배면에 코팅 또는 적층되어 있는 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  15. 제13항에서,
    상기 보호층은 폴리우레탄으로 형성되거나, 폴리우레탄을 포함하는 혼합 수지로 형성되거나, 우레탄 작용기를 포함하는 수지를 적어도 하나 이상 포함하는 공중합체를 포함하는 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  16. 제15항에서,
    상기 기재 필름은 폴리 이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 사이클로올레핀폴리머, 및 트리아세틸셀룰로오스 중 1종 이상을 포함하는 수지로 형성되는 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  17. 제16항에서,
    상기 기재 필름은 50㎛이상 125㎛이하의 두께를 가지는 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  18. 제17항에서,
    상기 플렉서블 표시 장치는 접었을 때 반경이 1.5mm인 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  19. 제17항에서,
    상기 보호층 또는 상기 기재 필름은 헤이즈 값이 2% 이하이며, 투과율이 85%이상인 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
  20. 제13항에서,
    상기 상부 필름은 상기 기재 필름의 전면에 위치하는 하드 코팅층을 더 포함하는 플렉서블 표시 장치용 상부 필름.
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