KR20230160680A - 표시장치 및 표시장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 폴딩영역 및 상기 폴딩영역의 제1방향으로의 양 측에 배치되는 변곡영역을 포함하는 표시모듈, 상기 표시모듈의 표시면과 대향하는 면에 배치되는 제1층 및 상기 제1층에서 상기 표시모듈과 대향하는 면에 배치되는 제2층을 포함하고, 상기 변곡영역에서 두께방향으로 상기 표시모듈과 상기 제2층 사이에는 빈 공간이 형성되는, 표시장치를 개시한다.
Description
본 발명은 표시장치 및 표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 표시장치의 폴딩 시 표시장치의 불량을 개선할 수 있는 표시장치 및 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 전자 기기는 이동형 전자 기기와 고정형 전자 기기와 같이 다양하게 이용되고 있으며, 이러한 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위해 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 표시장치를 포함한다.
최근 표시장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며 편평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부리거나 축을 중심으로 폴딩되는 구조도 개발되고 있다.
폴딩되는 표시장치는 폴딩축을 기준으로 폴딩되거나 펼쳐질 수 있다. 이때 표시장치는 폴딩되어 구부러지는 폴딩영역을 포함하며 반복되는 폴딩영역의 구부러짐으로 인해 표시장치에 압축 및 인장 응력이 발생하여 크랙 등의 불량이 발생될 수 있다.
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 표시장치의 폴딩으로 인해 표시장치, 특히 표시장치의 폴딩영역에서의 불량을 방지할 수 있는 표시장치 및 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예는, 폴딩영역 및 상기 폴딩영역의 제1방향으로의 양 측에 배치되는 변곡영역을 포함하는 표시모듈, 상기 표시모듈의 표시면과 대향하는 면에 배치되는 제1층 및 상기 제1층에서 상기 표시모듈과 대향하는 면에 배치되는 제2층을 포함하고, 상기 변곡영역에서 두께방향으로 상기 표시모듈과 상기 제2층 사이에는 빈 공간이 형성되는, 표시장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1층은 상기 변곡영역의 하부에서 빈 공간을 형성하는 공간부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 사각형일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 반타원형일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 요철을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 공간부는 상기 제1방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1층의 두께 전체에 걸쳐 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1층의 두께의 일부에 걸쳐 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1층은 상기 변곡영역을 기준으로 상기 폴딩영역에는 제1보호부재가 배치되고, 상기 폴딩영역의 반대측에는 상기 제1보호부재와 상이한 제2보호부재가 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2보호부재의 강성은 상기 제1보호부재의 강성보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변곡영역은 상기 표시모듈의 폴딩 시 상기 제1방향을 따라 상기 표시모듈의 기울기의 변화율이 양에서 음으로, 또는 음에서 양으로 변화되는 지점인 변곡점을 포함하고, 상기 빈 공간은 상기 변곡점을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 변곡점에서 상기 공간부의 가상의 두께가 최대가 될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1층 및 상기 제2층은 상기 폴딩영역의 중앙에서 절개되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2층은 디지타이저층일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 폴딩영역 및 상기 폴딩영역의 제1방향으로의 양 측에 배치되는 변곡영역을 포함하는 표시모듈을 준비하는 단계, 상기 표시모듈의 표시면과 대향하는 면에 상기 변곡영역의 하부에서 빈 공간을 형성하도록 공간부를 포함하는 제1층을 배치하는 단계 및 상기 제1층에서 상기 표시모듈과 대향하는 면에 제2층을 배치하는 단계를 포함하는, 표시장치의 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 요철을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1층의 두께의 일부에 걸쳐 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1층을 배치하는 단계는, 상기 변곡영역을 기준으로 상기 제1층의 상기 폴딩영역에는 제1보호부재가 배치되고, 상기 폴딩영역의 반대측에는 상기 제1보호부재와 상이한 제2보호부재가 배치되는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2보호부재의 강성은 상기 제1보호부재의 강성보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변곡영역은 상기 표시모듈의 폴딩 시 상기 제1방향을 따라 상기 표시모듈의 기울기의 변화율이 양에서 음으로, 또는 음에서 양으로 변화되는 지점인 변곡점을 포함하고, 상기 공간부는 상기 변곡점을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1층을 배치하는 단계는, 상기 변곡점에서 상기 제1층의 두께가 최소가 되도록 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2층은 디지타이저층일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시장치의 폴딩 시 표시장치는 폴딩영역에서 소정의 곡률을 확보할 수 있고, 이에 따라 표시장치의 불량을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도로, 도 1의 III-III' 선을 따라 취한 단면에 대응될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도로, 도 3의 표시패널을 확대하여 나타낸다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도로, 도 1의 III-III' 선을 따라 취한 단면에 대응될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도로, 도 3의 표시패널을 확대하여 나타낸다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, X축, Y축 및 Z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, X축, Y축 및 Z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 사시도들이다. 구체적으로, 도 1은 표시장치(1)가 펼쳐진 상태를 도시하고, 도 2는 표시장치(1)가 폴딩된 상태를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(1)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), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 장치 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치(1)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 표시장치(1)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.
표시장치(1)는 도 1에 도시된 것과 같이 대략적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시장치(1)는 도 1에 도시된 것과 같이 제1방향(예를 들어, x 방향 또는 -x 방향)으로 연장된 단변과 제2방향(예를 들어, y 방향 또는 -y 방향)으로 연장된 장변을 갖는, 전체적으로 직사각형의 평면 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 제1방향(예를 들어, x 방향 또는 -x 방향)으로 연장된 단변과 제2방향(예를 들어, y 방향 또는 -y 방향)으로 연장된 장변이 만나는 부분은 직각 형상을 갖거나 소정의 곡률을 갖는 둥근 형상을 가질 수 있다. 물론 표시장치(1)의 평면 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형 형상을 가질 수 있다.
표시장치(1)는 하부 커버(LC), 표시패널(10), 및 커버윈도우(CW)를 포함할 수 있다.
하부 커버(LC)는 표시장치(1)의 하면 외관을 형성할 수 있다. 하부 커버(LC)는 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다. 하부 커버(LC)는 표시패널(10)을 지지하는 제1부분(P1) 및 제2부분(P2)을 포함할 수 있다. 하부 커버(LC)는 제1부분(P1) 및 제2부분(P2) 사이에 정의된 폴딩축(FAX)을 중심으로 접힐 수 있다. 일 실시예에서, 하부 커버(LC)는 힌지부(HP)를 더 포함할 수 있고, 힌지부(HP)는 제1부분(P1) 및 제2부분(P2) 사이에 구비될 수 있다.
표시패널(10)은 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)은 이미지를 표시할 수 있다. 이 때, 표시영역(DA)에는 화소(PX)들이 배치될 수 있다. 표시패널(10)은 화소(PX)들에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 제공할 수 있다. 각 화소(PX)들은 표시 요소를 이용하여 빛을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)들은 각각 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)들은 각각 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
주변영역(PA)은 이미지를 제공하지 않는 영역으로 비표시영역일 수 있다. 주변영역(PA)은 표시영역(DA)을 적어도 일부 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 주변영역(PA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 주변영역(PA)에는 화소(PX)들에 전기적 신호를 제공하는 구동부 또는 전원을 제공하기 위한 전원배선 등이 배치될 수 있다. 예를 들어, 주변영역(PA)에는 화소(PX)들에 스캔신호를 인가하기 위한 스캔 구동부가 배치될 수 있다. 또한, 주변영역(PA)에는 화소(PX)들에 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 구동부가 배치될 수 있다.
표시영역(DA)은 표시영역(DA)을 가로지르는 폴딩축(FAX)을 중심으로 양측에 배치된 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)을 포함할 수 있다. 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)은 각각 하부 커버(LC)의 제1부분(P1) 및 제2부분(P2) 상에 위치할 수 있다. 표시패널(10)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)에 배치된 복수의 화소(PX)들에서 방출되는 빛을 이용하여 제1이미지 및 제2이미지를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제1이미지 및 제2이미지는 표시패널(10)의 표시영역(DA)을 통해 제공되는 어느 하나의 이미지의 일부분들일 수 있다. 또는, 일 실시예에서, 표시패널(10)은 서로 독립적인 제1이미지 및 제2이미지를 제공할 수 있다.
표시패널(10)은 폴딩축(FAX)을 중심으로 접힐 수 있다. 일 실시예에서, 표시패널(10)이 접힌 경우, 표시패널(10)의 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)은 서로 마주볼 수 있다. 다른 실시예에서, 표시패널(10)이 접힌 경우, 표시패널(10)의 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)은 서로 반대방향을 향할 수 있다.
즉, 일 실시예에서, 표시패널(10)은 폴딩축(FAX)을 기준으로 인-폴딩(In-Folding) 또는 아웃-폴딩(Out-Folding)될 수 있다. 여기서, 인-폴딩은 폴딩축(FAX)을 기준으로 표시패널(10)이 +z 방향으로 폴딩되는 것을 의미하고, 아웃-폴딩은 폴딩축(FAX)을 기준으로 표시패널(10)이 -z 방향으로 폴딩되는 것을 의미할 수 있다. 다른 말로, 인-폴딩은 표시패널(10) 상에 배치된 커버윈도우(CW)의 상면이 서로 마주보도록 폴딩되는 것을 의미하고, 아웃-폴딩은 커버윈도우(CW)의 하면이 서로 마주하도록 폴딩되는 것을 의미할 수 있다. 이때, 커버윈도우(CW)의 하면은 커버윈도우(CW)의 상면보다 z 방향으로 기판(100, 도 3 참조)에 더 가까운 면을 의미할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 폴딩축(FAX)이 제2방향(y 방향)으로 연장된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 폴딩축(FAX)은 제2방향(y 방향)과 교차하는 제1방향(x 방향)으로 연장될 수도 있다. 또는, xy 평면 상에서 폴딩축(FAX)은 제1방향(x 방향) 및 제2방향(y 방향)과 교차하는 방향으로도 연장될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에서는 폴딩축(FAX)이 하나인 경우를 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 표시패널(10)은 표시영역(DA)을 가로지르는 2개의 폴딩축(FAX)을 기준으로 폴딩될 수 있다. 예컨대, 표시패널(10)이 2개의 폴딩축(FAX)을 기준으로 폴딩되는 경우, 표시패널(DP)은 하나의 폴딩축(FAX)을 기준으로 인-폴딩(In-Folding)될 수 있고, 나머지 폴딩축(FAX)을 기준으로 아웃-폴딩(Out-Folding)될 수 있다. 또는, 표시패널(10)은 2개의 폴딩축(FAX)을 기준으로 모두 인-폴딩(In-Folding)되거나, 아웃-폴딩(Out-Folding)될 수 있다. 일 실시예에서, 표시패널(10)은 표시영역(DA)을 가로지르는 복수의 폴딩축(FAX)을 기준으로 폴딩될 수 있다. 이때, 표시패널(10)은 각각의 폴딩축(FAX)을 기준으로 인-폴딩(In-Folding)되거나, 아웃-폴딩(Out-Folding)될 수 있다.
커버윈도우(CW)는 표시패널(10) 상에 배치되고, 표시패널(10)을 커버할 수 있다. 커버윈도우(CW)는 크랙(crack) 등의 발생 없이 외력에 따라 접히거나 휠 수 있다. 표시패널(10)이 폴딩축(FAX)을 중심으로 접힐 때, 커버윈도우(CW)도 함께 접힐 수 있고, 표시패널(10)을 커버할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 1의 III-III' 선을 따라 취한 단면에 대응될 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시장치(1)는 표시모듈(20), 제1층(30), 제2층(40) 및 제3층(50)을 포함할 수 있다.
표시모듈(20)은 표시패널(10) 및 표시패널(10)에 배치되는 커버윈도우(CW)를 포함할 수 있다. 표시패널(10)은 표시장치(1)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시패널(10)은 표시장치(1)에서 구동되는 어플리케이션의 실행화면 정보 또는 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
표시패널(10)은 표시요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시패널(10)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시패널, 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시패널, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 이용하는 양자점 발광 표시패널, 또는 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 소자를 이용하는 무기 발광 표시패널일 수 있다. 이하에서는, 표시패널(10)이 표시요소로써 유기 발광 다이오드를 이용하는 유기 발광 표시패널인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
커버윈도우(CW)는 표시패널(10) 상에 배치될 수 있다. 커버윈도우(CW)는 표시패널(10)을 보호할 수 있다. 일 실시예에서, 커버윈도우(CW)는 플렉서블 윈도우일 수 있다. 커버윈도우(CW)는 크랙(rack) 등의 발생없이 외력에 따라 용이하게 휘면서 표시패널(10)을 보호할 수 있다. 커버윈도우(CW)는 유리, 사파이어, 및 플라스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커버윈도우(CW)는 예를 들어, 초박형 강화 유리(Ultra Thin Glass, UTG), 투명폴리이미드(Colorless Polyimide, CPI)일 수 있다. 일 실시예에서, 커버윈도우(CW)는 유리 기판의 일면에 가요성이 있는 고분자 층이 배치된 구조를 갖는 것일 수 있고, 또는, 고분자층으로만 구성된 것일 수 있다.
커버윈도우(CW)는 접착부재에 의해 표시패널(10)에 부착될 수 있다. 접착부재는 감압성 접착제(pressure sensitivie adhesive, PSA)일 수 있다. 접착부재는 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA) 필름과 같은 투명 접착 부재일 수 있다. 이러한 접착부재는 필름 형태로 형성되어 표시패널(10)의 상부(예를 들어, 봉지층의 상부)에 부착되거나, 또는 물질 형태로 형성되어 표시패널(10)의 상부에 도포되는 등의 다양한 방식에 의해 표시패널(10)의 상부에 형성될 수 있다.
표시패널(10)의 일면, 예를 들어 커버윈도우(CW)가 배치되는 표시면과 대향하는 면에는 제1층(30)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서 제1층(30)은 쿠션층일 수 있다. 쿠션층은 외부 충격을 흡수하여 표시패널(10)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 쿠션층은 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene) 등과 같은 고분자 수지를 포함하거나, 고무, 우레탄계 물질 또는 아크릴계 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 또는 쿠션층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.
제1층(30)의 하부, 즉 제1층(30)에서 표시패널(10)과 대향하는 측에는 제2층(40)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서 제2층(40)은 디지타이저층일 수 있다. 디지타이저층은 바디층 및/또는 패턴층을 포함할 수 있다. 디지타이저층은 패턴층을 통해 외부의 전자 펜 등으로부터 입력되는 신호를 감지할 수 있다. 특히, 디지타이저층은 전자 펜 등에서 입력되는 신호의 세기, 방향 등을 감지할 수 있다. 일 실시예에서 제2층(40)의 하부에는 전술한 하부 커버(LC)가 배치될 수 있다. 이때 제2층(40)과 하부 커버(LC) 사이에는 보호층이 추가적으로 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 3과 같이 제2층(40)의 하부는 생략하여 도시하지 않고 설명하도록 한다.
일 실시예에서 제3층(50)이 표시패널(10)과 제1층(30) 사이에 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3층(50)은 보호필름층 또는 지지플레이트층일 수 있다. 제3층(50)은 표시패널(10)의 하부에 배치되어 표시패널(10)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 일 실시예에서, 제3층(50)은 표시장치(1)의 폴딩 여부 및 폴딩 형태에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3층(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 일체로 구비될 수 있으나, 또는 도면에 도시되지 않았으나 폴딩영역(FA)에서 제3층(50)은 폴딩 구조물을 포함할 수 있다. 폴딩 구조물은 표시장치(1)가 폴딩될 때 폴딩영역(FA)에서 형상이 가변하거나 길이가 가변할 수 있다. 폴딩 구조물은 개구가 형성된 패턴부를 포함하거나, 요철 형태를 포함하거나, 서로 회전이 가능하게 연결된 링크 등을 포함할 수 있다. 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서 제3층(50)은 유리, 고분자 수지 및 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 폴딩 구조물은 유리, 고분자 수지 및 금속 중 적어도 하나로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제3층(50)의 폴딩 구조물은 금속 물질로 구비되고, 제3층(50) 중에서 폴딩 구조물을 제외한 나머지 부분은 비금속 물질로 구비될 수도 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 표시패널(10)의 하부에는 순차적으로 보호필름층과 같은 제3층(50), 쿠션층과 같은 제1층(30) 및 디지타이저층과 같은 제2층(40)이 순차적으로 배치될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 표시패널(10)의 하부에 하나 이상의 층이 더 배치될 수 있음이 이해될 것이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 표시패널(10)의 하부에 순차적으로 보호필름층과 같은 제3층(50), 쿠션층과 같은 제1층(30) 및 디지타이저층과 같은 제2층(40)이 배치되는 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도로, 도 1의 IV-IV' 선을 따라 취한 단면에 대응될 수 있다.
도 4를 참조하면, 표시패널(10)은 기판(100), 버퍼층(111), 화소회로층(PCL), 표시요소층(DEL) 및 봉지층(300)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 글라스이거나 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 베이스층 및 배리어층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블, 벤더블 특성을 가질 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(111)은 실리콘질화물, 실리콘산질화물 및 실리콘산화물과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
화소회로층(PCL)은 버퍼층(111) 상에 배치될 수 있다. 화소회로층(PCL)은 화소 회로에 포함되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)의 구성요소들 아래 또는/및 위에 배치되는 무기절연층(IIL), 제1평탄화층(115), 및 제2평탄화층(116)을 포함할 수 있다. 무기절연층(IIL)은 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 및 층간 절연층(114)을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(A)을 포함하며, 반도체층(A)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(A)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층(A)은 채널 영역 및 채널 영역의 양측에 각각 배치된 드레인 영역 및 소스 영역을 포함할 수 있다. 게이트 전극(G)은 채널 영역과 중첩할 수 있다.
게이트 전극(G)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트 전극(G)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
반도체층(A)과 게이트 전극(G) 사이의 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnOX)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOX)은 산화아연(ZnO) 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 게이트 전극(G)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 제1게이트절연층(112)과 유사하게 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnOx) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOX)은 산화아연(ZnO) 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 상부 전극(CE2)이 배치될 수 있다. 상부 전극(CE2)은 그 아래의 게이트 전극(G)과 중첩할 수 있다. 이 때, 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 게이트 전극(G) 및 상부 전극(CE2)은 화소 회로의 스토리지 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 즉, 게이트 전극(G)은 스토리지 커패시터(Cst)의 하부 전극(CE1)으로 기능할 수 있다. 이처럼, 스토리지 커패시터(Cst)와 박막 트랜지스터(TFT)가 중첩되어 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다.
상부 전극(CE2)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간 절연층(114)은 상부 전극(CE2)을 덮을 수 있다. 층간 절연층(114)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnOx) 등을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOX)은 산화아연(ZnO) 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다. 층간 절연층(114)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)은 각각 층간 절연층(114) 상에 위치할 수 있다. 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
제1평탄화층(115)은 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)을 덮으며 배치될 수 있다. 제1평탄화층(115)은 유기 절연층을 포함할 수 있다. 제1평탄화층(115)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)나 폴리스틸렌(Polystyrene, PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
연결 전극(CML)은 제1평탄화층(115) 상에 배치될 수 있다. 이 때, 연결 전극(CML)은 제1평탄화층(115)의 콘택홀을 통해 드레인 전극(D) 또는 소스 전극(S)과 연결될 수 있다. 연결 전극(CML)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 연결 전극(CML)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 연결 전극(CML)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
제2평탄화층(116)은 연결 전극(CML)을 덮으며 배치될 수 있다. 제2평탄화층(116)은 유기절연층을 포함할 수 있다. 제2평탄화층(116)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)나 폴리스틸렌(Polystyrene, PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
표시 요소층(DEL)은 화소 회로층(PCL) 상에 배치될 수 있다. 표시 요소층(DEL)은 표시 요소(DE)를 포함할 수 있다. 표시 요소(DE)는 유기 발광 다이오드(OLED)일 수 있다. 표시 요소(DE)의 화소 전극(211)은 제2평탄화층(116)의 콘택홀을 통해 연결 전극(CML)과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극(211)은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐징크산화물(IZO; indium zinc oxide), 징크산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소 전극(211)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 화소 전극(211)은 전술한 반사막의 위/아래에 인듐틴산화물(ITO), 인듐징크산화물(IZO), 징크산화물(ZnO) 또는 인듐산화물(In2O3)로 형성된 막을 더 포함할 수 있다.
화소 전극(211) 상에는 화소 전극(211)의 중앙부를 노출하는 개구(118OP)를 갖는 화소 정의막(118)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(118)은 유기절연물 및/또는 무기절연물을 포함할 수 있다. 개구(118OP)는 표시 요소(DE)에서 방출되는 빛의 발광 영역(이하, 발광 영역이라 함)(EA)을 정의할 수 있다. 예컨대, 개구(118OP)의 폭이 표시 요소(DE)의 발광 영역(EA)의 폭에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 화소 정의막(118)은 광차단 물질을 포함하며, 블랙으로 구비될 수 있다. 광차단 물질은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예를 들어 니켈, 알루미늄, 몰리브덴 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예를 들어, 크롬 산화물), 또는 금속 질화물 입자(예를 들어, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 화소 정의막(118)이 광차단 물질을 포함하는 경우, 화소 정의막(118)의 하부에 배치된 금속 구조물들에 의한 외광 반사를 줄일 수 있다.
화소 정의막(118) 상에는 스페이서(119)가 배치될 수 있다. 스페이서(119)는 표시 장치를 제조하는 제조 방법에 있어서, 기판(100)의 파손을 방지하기 위함일 수 있다. 표시패널을 제조할 때 마스크 시트가 사용될 수 있는데, 이 때, 상기 마스크 시트가 화소 정의막(118)의 개구(118OP) 내부로 진입하거나 화소 정의막(118)에 밀착하여 기판(100)에 증착물질을 증착 시 상기 마스크 시트에 의해 기판(100)의 일부가 손상되거나 파손되는 불량을 방지할 수 있다.
스페이서(119)는 폴리이미드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 스페이서(119)는 실리콘나이트라이드나 실리콘옥사이드와 같은 무기 절연물을 포함하거나, 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 스페이서(119)는 화소 정의막(118)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 또는 다른 실시예에서, 스페이서(119)는 화소 정의막(118)과 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 이 경우 화소 정의막(118)과 스페이서(119)는 하프톤 마스크 등을 이용한 마스크 공정에서 함께 형성될 수 있다.
화소 정의막(118) 상에는 중간층(212)이 배치될 수 있다. 중간층(212)은 화소 정의막(118)의 개구(118OP)에 배치된 발광층(212b)을 포함할 수 있다. 발광층(212b)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다.
발광층(212b)의 아래와 위에는 각각 제1기능층(212a) 및 제2기능층(212c)이 배치될 수 있다. 제1기능층(212a)은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층 및 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(212c)은 발광층(212b) 위에 배치되는 구성요소로서, 선택적(optional)일 수 있다. 제2기능층(212c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제1기능층(212a) 및/또는 제2기능층(212c)은 후술할 대향 전극(213)과 마찬가지로 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 형성되는 공통층일 수 있다.
대향 전극(213)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 대향 전극(213)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향 전극(213)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 대향 전극(213) 상에는 캡핑층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 캡핑층은 LiF, 무기물, 또는/및 유기물을 포함할 수 있다.
봉지층(300)은 대향 전극(213) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지층(300)은 적어도 하나의 무기 봉지층 및 적어도 하나의 유기 봉지층을 포함하며, 도 4는 봉지층(300)이 순차적으로 적층된 제1무기 봉지층(310), 유기 봉지층(320) 및 제2무기 봉지층(330)을 포함하는 것을 도시한다.
제1무기 봉지층(310) 및 제2무기 봉지층(330)은 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈륨산화물, 하프늄산화물, 징크산화물, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물 중 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 유기 봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 유기 봉지층(320)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다.
봉지층(300) 상에는 도시하지는 않았으나, 터치 센서층이 배치될 수 있다. 터치 센서층은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다.
또한 터치 센서층 상에는 도면에 도시되지 않았으나 광학 기능층이 배치될 수 있다. 광학 기능층은 외부로부터 표시장치를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 및/또는 표시장치에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다. 일 실시예로, 광학 기능층(60)은 위상지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다.
커버윈도우(CW, 도 3 참조)는 표시패널(10) 상에 배치될 수 있고, 터치 센서층 및/또는 광학 기능층이 배치되는 경우 그 상부에 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 구체적으로 도 5는 표시장치가 펼쳐진 상태를 나타내고, 도 6은 표시장치가 폴딩된 상태를 나타낸다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 표시장치(1)는 폴딩영역(FA) 및 비폴딩영역(NFA)을 포함할 수 있다. 폴딩영역(FA) 및 비폴딩영역(NFA)은 표시장치(1)의 두께 방향(예를 들어 도 5의 z 방향)으로도 연장되어 정의되는 영역일 수 있다. 다르게 말하면, 표시패널(10) 또한 폴딩영역(FA) 및 비폴딩영역(NFA)을 포함한다고 할 수 있다.
폴딩영역(FA)은 폴딩축(FAX)을 포함하는 영역으로 폴딩축(FAX)을 중심으로 소정의 곡률을 가지며 폴딩되는 영역일 수 있다. 구체적으로, 폴딩영역(FA)은 소정의 곡률을 갖도록 구부러져 실질적으로 원호의 일부를 형성하는 곡률영역(CV)을 포함할 수 있다. 또한 폴딩영역(FA)은 곡률영역(CV)의 양 단부에서 연장되는 연장영역(EX), 예를 들어 곡률영역(CV)의 일 단부에 연결되는 제1연장영역(EX1) 및 곡률영역(CV)의 타 단부에 연결되는 제2연장영역(EX2)을 포함할 수 있다. 연장영역(EX)들은 곡률영역(CV)의 곡률에 연속하는 곡면을 가질 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 제1연장영역(EX1) 및 제2연장영역(EX2)은 표시장치(1)의 폴딩 시에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
비폴딩영역(NFA)은 폴딩영역(FA)의 양 단부, 구체적으로 제1연장영역(EX1) 및 제2연장영역(EX2)에 연결될 수 있다. 비폴딩영역(NFA)은 실질적으로 폴딩되지 않는, 즉 실질적으로 평면인 영역일 수 있다. 비폴딩영역(NFA)이 실질적으로 평면이라는 것은 폴딩영역(FA)과 인접한 비폴딩영역(NFA)의 일부를 제외하고는 평면인 것을 의미할 수 있다. 비폴딩영역(NFA)은 제1연장영역(EX1)에 연결되는 제1비폴딩영역(NFA1) 및 제2연장영역(EX2)에 연결되는 제2비폴딩영역(NFA2)을 포함할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 제1비폴딩영역(NFA1) 및 제2비폴딩영역(NFA2)은 표시장치(1)의 폴딩 시에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
표시패널(10)은 도 6에 도시된 바와 같이 덤벨 형상으로 폴딩될 수 있다. 구체적으로, 표시패널(10)은 곡률영역(CV)에서 소정 곡률을 갖도록 구부러질 수 있다. 제1연장영역(EX1) 및 제2연장영역(EX2)은 곡률영역(CV)으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 서로 마주보며 가까워지도록 연장될 수 있다. 제1비폴딩영역(NFA1) 및 제2비폴딩영역(NFA2)은 서로 마주보며 실질적으로 평행할 수 있다. 이에 따른 표시패널(10)의 폴딩 시의 형상은 덤벨 형상과 같을 수 있다.
한편, 폴딩영역(FA) 및 비폴딩영역(NFA)은 표시영역(DA, 도 1 참조)과 중첩될 수 있다. 예를 들어 폴딩영역(FA)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)의 일부와 중첩되 수 있다. 또한 제1비폴딩영역(NFA1)은 제1표시영역(DA1)의 일부와 중첩되고, 제2비폴딩영역(NFA2)은 제2표시영역(DA2)의 일부와 중첩될 수 있다.
표시패널(10)의 하부에는 제3층(50)이 배치될 수 있고, 제3층(50)의 하부에는 제1층(30)이 배치될 수 있다. 제1층(30)의 하부에는 제2층(40)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서 제1층(30) 및 제2층(40)은 표시장치(10)의 폴딩 시 폴딩영역(FA)의 중앙에서 절개되도록 배치될 수 있다. 즉, 제1층(30) 및 제2층(40)은 폴딩영역(FA)의 중앙에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이는 보호필름층과 같은 제1층(30) 및 디지타이저층과 같은 제2층(40)이 폴딩으로 인해 폴딩영역(FA)에서 압축 및 인장 응력으로 인해 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 표시패널(10)은 변곡영역(IA)을 더 포함할 수 있다. 변곡영역(IA)은 폴딩영역(FA)의 제1방향(예를 들어 도 5의 x 방향)으로의 양 단부에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 변곡영역(IA)은 폴딩영역(FA)의 일 단부에 배치되는 제1변곡영역(IA) 및 폴딩영역(FA)의 타 단부에 배치되는 제2변곡영역(IA2)을 포함할 수 있다. 제1변곡영역(IA1) 및 제2변곡영역(IA2)은 유사하므로 이하에서는 제1변곡영역(IA1)을 중심으로 설명하도록 한다.
제1변곡영역(IA1)은 폴딩영역(FA)의 일 단부에 배치되어, 폴딩영역(FA)의 일부 및 제1비폴딩영역(NFA1)의 일부와 중첩되는 영역일 수 있다. 즉 제1변곡영역(IA1)은 제1연장영역(EX1)의 일부 및 제1비폴딩영역(NFA1)의 일부와 중첩될 수 있다. 제1변곡영역(IA1)은 표시패널(10)이 도 7과 같이 덤벨 형상으로 폴딩되는 경우 표시패널(10)의 곡면의 방향이 변화되는 영역을 의미할 수 있다. 즉, 표시패널(10)은 폴딩영역(FA), 구체적으로 곡률영역(CV) 및 제1연장영역(EX1)에서 오목한 방향으로 구부러지고, 제1변곡영역(IA1)에서 볼록한 방향으로 구부러지기 시작할 수 있다.
도 7의 중간의 그래프는 표시패널(10)의 폴딩 시에 곡률영역(CV), 제1연장영역(EX1) 및 제1비폴딩영역(NFA1)에서 표시패널(10)의 +x 방향 변위에 대한 +y 방향 변위의 변화율, 즉 dy/dx, 또는 y' 를 예시적으로 나타낸다. 이는 도 7에서 표시패널(10)의 구부러진 기울기에 대응될 수 있다. 기울기(dy/dx)는 곡률영역(CV)의 중앙에서 -∞이고, 곡률영역(CV)의 일 단부에서 0을 지나 제1연장영역(EX1)을 따라 점차 증가할 수 있다. 또한 기울기(dy/dx)는 제1연장영역(EX1)과 제1비폴딩영역(NFA1)의 연결 지점에서 기울기의 최대값을 가질 수 있고, 제1비폴딩영역(NFA1)을 따라 0에 수렴할 수 있다. 이때 기울기의 최대값을 갖는 지점, 예를 들어 제1연장영역(EX1)과 제1비폴딩영역(NFA1)이 경계점은 제1변곡점(IP1)이라고 정의될 수 있다. 제1변곡점(IP1)은 제1변곡영역(IA1)에 포함될 수 있다. 다르게 말하면, 제1변곡점(IP1)을 기준으로 제1연장영역(EX1)과 제1비폴딩영역(NFA1)이 구분될 수 있고, 제1변곡영역(IA1)은 제1연장영역(EX1)의 일부 및 제1비폴딩영역(NFA1)의 일부와 중첩될 수 있다.
또한 도 7의 하단의 그래프는 표시패널(10)의 폴딩 시에 표시패널(10)의 기울기의 변화율, 즉 d2y/dx2, 또는 y"를 예시적으로 나타낸다. 이는 기울기(dy/dx)의 x에 대한 미분값, 또는 y 방향 변위의 x에 대한 2계 미분값일 수 있다. 기울기의 변화율(d2y/dx2)은 곡률영역(CV)의 중앙에서 ∞이고, 곡률영역(CV)의 일 단부 및 제1연장영역(EX1)을 따라 점차 감소할 수 있다. 이때 기울기의 변화율(d2y/dx2)은 제1변곡점(IP1)을 기준으로 양에서 음으로 변화될 수 있다. 즉, 제1변곡점(IP1)에서 기울기의 변화율(d2y/dx2)은 0일 수 있다.
일반적으로 표시장치(1)가 복수 개의 층들, 예를 들어 보호필름층, 디지타이저층 등을 포함함에 따라 표시패널(10)을 포함하는 표시장치(1)의 두께가 두꺼워지고, 이에 따라 표시장치(1)의 폴딩, 특히 덤벨 형상으로 폴딩되는 경우 폴딩영역(FA)에서 폴딩 곡률(R)이 저하될 수 있다. 이와 같이 폴딩 곡률(R)이 저하되는 경우 표시모듈(20)의 커버윈도우(CW) 및/또는 표시패널(10)은 벤딩으로 인한 응력이 증가되어 크랙(crack)이 발생될 수 있다.
다시 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 변곡영역(IA)에 배치되는 공간부(80)를 포함할 수 있다. 공간부(80)는 표시패널(10)과 제2층(40) 사이에서 내부에 빈 공간을 형성할 수 있다.
일 실시예에서 공간부(80)는 변곡영역(IA)에서 제1층(30)에 배치될 수 있다. 즉 공간부(80)는 제1변곡영역(IA1)에 배치되는 제1공간부(81) 및 제2변곡영역(IA2)에 배치되는 제2공간부(82)를 포함할 수 있다. 제1공간부(81) 및 제2공간부(82)는 유사하므로 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1공간부(81)를 중심으로 설명하도록 한다.
제1층(30)은 제1변곡영역(IA1)에서 공간을 형성하도록 제1방향(예를 들어 도 5의 x 방향)으로 이격되어 배치되고, 이격되는 제1층(30)에 의해 제1공간부(81)의 둘레가 정의될 수 있다. 제1공간부(81)는 제1변곡영역(IA1)에서 제2방향(예를 들어 도 5의 y 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 제1공간부(81)는 폴딩축(FAX)의 연장 방향과 평행하게 형성될 수 있다. 이때 제1공간부(81)를 제1방향(예를 들어 도 5의 x 방향)으로 절단한 단면은 사각형의 형상일 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며 제1공간부(81)는 두께 방향(예를 들어 도 5의 z 방향)으로 제1공간부(81)의 폭이 점차 넓어지거나 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성되는 것과 같이 본 발명의 사상 내에서 다른 형상의 단면으로 형성될 수 있음이 이해될 것이다.
또한 일 실시예에서 제1공간부(81)는 제1변곡점(IP1)을 중심으로 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 도 5에서와 같이 제1공간부(81)는 제1변곡점(IP1)을 중심으로 폴딩영역(FA)을 향해 연장된 길이와 제1비폴딩영역(NFA1)을 향해 연장되는 길이가 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 제1층(30)에 배치되는 공간부(80)를 포함함으로써 표시장치(1)의 폴딩 곡률(R)을 유지할 수 있다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 변곡영역(IA)에서 표시패널(10), 커버윈도우(CW), 제1층(30), 제2층(40) 및 제3층(50)의 전체 두께는, 공간부(80)에 의한 공간으로 인해 다른 부분보다 얇을 수 있다. 이에 따라 공간부(80)에 의한 공간을 이용하여 변곡영역(IA)에서 각 층들은 보다 굽혀질 수 있고, 이에 따라 제1연장영역(EX1)과 제2연장영역(EX2) 사이의 각도가 보다 커질 수 있다. 폴딩 곡률(R)은 표시패널(10)의 하부에 여러 층들이 배치됨에도 공간부(80)가 없는 경우와 비교하여 보다 큰 폴딩 곡률(R)을 유지할 수 있다. 따라서 표시장치(1)는 폴딩영역(FA)에서 폴딩으로 인한 응력 집중이 감소될 수 있고 커버윈도우(CW), 표시패널(10) 등의 여러 층들의 크랙 발생을 방지할 수 있다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 8 내지 도 11은 도 5와 유사하게 표시장치(1)가 펼쳐진 상태를 도시한다. 본 실시예들에서 표시장치(1)는 전술한 표시장치(1)와 유사하므로 이하에서는 차이점만을 중심으로 설명하도록 한다.
도 8을 참조하면, 일 실시예로 제1변곡영역(IA1)에서 제1공간부(81)는 제1층(30)의 두께의 일부에만 형성될 수 있다. 제1공간부(81)는 도 8과 같이 제2층(40)과 접촉하는 면에 공간을 형성하도록 제1층(30)의 두께의 일부에만 형성될 수 있다. 이에 따라 제1층(30)의 하부면(도 8의 -z 방향 면)으로부터 오목한 형상의 제1공간부(81)가 형성될 수 있다. 다른 실시예에서 제1공간부(81)는 제3층(50)과 접촉하는 면에 공간을 형성하도록 제1층(30)의 두께의 일부에만 형성될 수 있다. 이에 따라 제1층(30)의 상부면(도 8의 +z 방향 면)으로부터 오목한 형상의 제1공간부(81)가 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 8과 같이 제1층(30)의 하부면으로부터 오목한 형상의 제1공간부(81)가 형성되는 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에서 제1공간부(81)를 제1방향(예를 들어 도 9의 x 방향)으로 절단한 단면은 반타원형 또는 반원형의 형상일 수 있다. 이때 전술한 바와 마찬가지로 제1공간부(81)는 제1변곡점(IP1)을 중심으로 대칭되도록 배치될 수 있고, 이에 따라 제1공간부(81)의 가상의 두께는 제1변곡점(IP1)에서 가장 클 수 있다. 이를 다르게 말하면, 제1층(30)의 두께는 제1변곡점(IP1)에서 가장 작을 수 있다. 제1변곡점(IP1)에서 제1층(30)의 두께가 최소가 되도록 제1공간부(81)가 형성됨으로써 제1변곡영역(IA1)에서 표시패널(10)을 포함하는 여러 층들은 제1변곡점(IP1)을 중심으로 보다 잘 굽혀질 수 있어 폴딩 곡률(R)을 보다 확보할 수 있다.
또한 제1공간부(81)의 단면은 반타원형 또는 반원형으로 형성됨으로써 제1공간부(81)를 포함하는 제1층(30)의 폴딩 시 제1공간부(81)의 코너에 발생할 수 있는 응력집중을 분산시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에서 제1공간부(81)를 제1방향(예를 들어 도 10의 x 방향)으로 절단한 단면은 요철의 형상일 수 있다. 이때 전술한 바와 마찬가지로 제1공간부(81)는 제1변곡점(IP1)을 중심으로 대칭되도록 배치될 수 있다. 이와 같은 경우 제1변곡영역(IA1)에서 제1층(30)의 두께를 일정 수준 이상으로 유지하여 일정 수준 이상의 강성을 확보하면서도 제1공간부(81)로 인한 폴딩 곡률(R)의 증가 효과를 가질 수 있다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에서 제1공간부(81)는 복수 개로 구비될 수 있다. 복수 개의 제1공간부(81) 각각은 전술한 바와 같이 제2방향(예를 들어 도 11의 y 방향)으로 연장되고, 복수 개의 제1공간부(81)는 제1방향(예를 들어 도 11의 x 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 이때 전술한 바와 같이, 복수 개의 제1공간부(81) 각각은 제1층(30)의 두께 전부에 걸쳐 형성될 수 있다. 즉, 복수 개의 제1공간부(81) 각각은 제1층(30)을 관통하도록 형성될 수 있다. 그러나 다른 실시예에서 전술한 실시예들과 유사하게 복수 개의 제1공간부(81) 각각은 제1층(30)의 두께의 일부에 걸쳐 형성될 수 있음이 이해될 것이다. 또한 복수 개의 제1공간부(81)는 전술한 바와 마찬가지로 제1변곡점(IP1)을 중심으로 대칭되도록 배치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 12는 도 5와 유사하게 표시장치(1)가 펼쳐진 상태를 도시한다. 본 실시예들에서 표시장치(1)는 전술한 표시장치(1)와 유사하므로 이하에서는 차이점만을 중심으로 설명하도록 한다.
도 12를 참조하면, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 제1변곡영역(IA1)에서 제1공간부(81)는 제1층(30)의 두께 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 이때 제1층(30)은 제1변곡영역(IA1)을 기준으로 폴딩영역(FA)과 제1비폴딩영역(NFA1)에 배치되는 물질이 상이할 수 있다. 다르게 말하면, 제1층(30)은 제1공간부(81)를 기준으로 폴딩영역(FA)과 제1비폴딩영역(NFA1)에 배치되는 물질이 상이하다고 할 수 있다. 구체적으로, 제1층(30)은 폴딩영역(FA)에는 제1보호부재(31)가 배치되고 제1비폴딩영역(NFA1)에는 제1보호부재(31)와 상이한 제2보호부재(32)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서 제2보호부재(32)의 강성은 제1보호부재(31)의 강성보다 클 수 있다. 이에 따라 제1층(30)은 폴딩되는 폴딩영역(FA)에서 보다 유연하게 구부러질 수 있고, 폴딩되지 않는 비폴딩영역(NFA1)에서는 보다 큰 강성으로 지지 기능을 강화할 수 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면들이다.
도 13을 참조하면, 표시패널(10)이 준비될 수 있다. 이때 표시패널(10)에는 커버윈도우(CW)가 부착된 상태일 수 있다. 표시패널(10)의 표시면과 대향하는 면(예를 들어 도 13의 -z 방향 면)에는 제3층(50)이 배치될 수 있다. 이때 일 실시예에서 제3층(50)은 접착부재에 의해 표시패널(10)에 부착될 수 있다. 제3층(50)은 예를 들어 보호필름층 또는 지지플레이트층일 수 있다.
도 14를 참조하면, 제3층(50)의 하부면(예를 들어 도 14의 -z 방향 면)에는 제1층(30)이 배치될 수 있다. 이때 일 실시예에서 제1층(30)은 접착부재에 의해 제3층(50)에 부착될 수 있다. 제1층(30)은 전술한 바와 같이 공간부(80)를 형성하도록 이격되어 부착될 수 있다. 또한 일 실시예에서 제1층(30)은 폴딩 시 폴딩영역(FA)의 중앙에서 절개되도록 폴딩영역(FA)의 중앙을 기준으로 이격되도록 배치될 수 있다. 제1층(30)은 예를 들어 쿠션층일 수 있다.
도 15를 참조하면, 제1층(30)의 하부면(예를 들어 도 15의 -z 방향 면)에는 제2층(40)이 배치될 수 있다. 이때 일 실시예에서 제2층(40)은 접착부재에 의해 제1층(30)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서 제2층(40)은 폴딩 시 폴딩영역(FA)의 중앙에서 절개되도록 폴딩영역(FA)의 중앙을 기준으로 이격되도록 배치될 수 있다. 제2층(40)은 예를 들어 디지타이저층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은 전술한 표시장치를 제조하기 위한 방법일 수 있다. 또한 전술한 실시예들에서 공간부(80)는 변곡영역(IA)에서 제1층(30)에 배치되는 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 예를 들어 제3층(50)에 배치되거나, 또는 제1층(30)의 두께 전체 및 제3층(50)의 두께 일부에 공간을 형성하도록 배치될 수 있다. 또는 공간부(80)는 제1층(30)의 두께 일부 및 제3층(50)의 두께 일부에 공간을 형성하도록 배치될 수도 있음이 이해될 것이다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
1: 표시장치
10: 표시패널
20: 표시모듈
30: 제1층
40: 제2층
50: 제3층
80: 공간부
CW: 커버윈도우
FA: 폴딩영역
NFA: 비폴딩영역
IA: 변곡영역
10: 표시패널
20: 표시모듈
30: 제1층
40: 제2층
50: 제3층
80: 공간부
CW: 커버윈도우
FA: 폴딩영역
NFA: 비폴딩영역
IA: 변곡영역
Claims (22)
- 폴딩영역 및 상기 폴딩영역의 제1방향으로의 양 측에 배치되는 변곡영역을 포함하는 표시모듈;
상기 표시모듈의 표시면과 대향하는 면에 배치되는 제1층; 및
상기 제1층에서 상기 표시모듈과 대향하는 면에 배치되는 제2층;을 포함하고,
상기 변곡영역에서 두께방향으로 상기 표시모듈과 상기 제2층 사이에는 빈 공간이 형성되는, 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1층은 상기 변곡영역의 하부에서 빈 공간을 형성하는 공간부를 포함하는, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 사각형인, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 반타원형인, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 요철을 포함하는, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 공간부는 복수 개로 구비되고, 복수 개의 공간부는 상기 제1방향을 따라 이격되어 배치되는, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1층의 두께 전체에 걸쳐 배치되는, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1층의 두께의 일부에 걸쳐 배치되는, 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1층은 상기 변곡영역을 기준으로 상기 폴딩영역에는 제1보호부재가 배치되고, 상기 폴딩영역의 반대측에는 상기 제1보호부재와 상이한 제2보호부재가 배치되는, 표시장치. - 제9항에 있어서,
상기 제2보호부재의 강성은 상기 제1보호부재의 강성보다 큰, 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 변곡영역은 상기 표시모듈의 폴딩 시 상기 제1방향을 따라 상기 표시모듈의 기울기의 변화율이 양에서 음으로, 또는 음에서 양으로 변화되는 지점인 변곡점을 포함하고,
상기 빈 공간은 상기 변곡점을 기준으로 대칭되도록 배치되는, 표시장치. - 제11항에 있어서,
상기 공간부는 상기 변곡점에서 상기 공간부의 가상의 두께가 최대가 되는, 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1층 및 상기 제2층은 상기 폴딩영역의 중앙에서 절개되도록 배치되는, 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2층은 디지타이저층인, 표시장치. - 폴딩영역 및 상기 폴딩영역의 제1방향으로의 양 측에 배치되는 변곡영역을 포함하는 표시모듈을 준비하는 단계;
상기 표시모듈의 표시면과 대향하는 면에 상기 변곡영역의 하부에서 빈 공간을 형성하도록 공간부를 포함하는 제1층을 배치하는 단계; 및
상기 제1층에서 상기 표시모듈과 대향하는 면에 제2층을 배치하는 단계;를 포함하는, 표시장치의 제조방법. - 제15항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1방향으로 절단한 단면이 요철을 포함하는, 표시장치의 제조방법. - 제15항에 있어서,
상기 공간부는 상기 제1층의 두께의 일부에 걸쳐 형성되는, 표시장치의 제조방법. - 제15항에 있어서,
상기 제1층을 배치하는 단계는,
상기 변곡영역을 기준으로 상기 제1층의 상기 폴딩영역에는 제1보호부재가 배치되고, 상기 폴딩영역의 반대측에는 상기 제1보호부재와 상이한 제2보호부재가 배치되는 단계를 포함하는, 표시장치의 제조방법. - 제18항에 있어서,
상기 제2보호부재의 강성은 상기 제1보호부재의 강성보다 큰, 표시장치의 제조방법. - 제15항에 있어서,
상기 변곡영역은 상기 표시모듈의 폴딩 시 상기 제1방향을 따라 상기 표시모듈의 기울기의 변화율이 양에서 음으로, 또는 음에서 양으로 변화되는 지점인 변곡점을 포함하고,
상기 공간부는 상기 변곡점을 기준으로 대칭되도록 배치되는, 표시장치의 제조방법. - 제20항에 있어서,
상기 제1층을 배치하는 단계는,
상기 변곡점에서 상기 제1층의 두께가 최소가 되도록 배치하는 단계를 포함하는, 표시장치의 제조방법. - 제15항에 있어서,
상기 제2층은 디지타이저층인, 표시장치의 제조방법.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| US18/196,336 US20230368706A1 (en) | 2022-05-16 | 2023-05-11 | Display apparatus and method of manufacturing the display apparatus |
| CN202310533467.1A CN117079540A (zh) | 2022-05-16 | 2023-05-12 | 显示装置以及显示装置的制造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220059850 | 2022-05-16 | ||
| KR20220059850 | 2022-05-16 |
Publications (1)
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2022
- 2022-07-29 KR KR1020220095030A patent/KR20230160680A/ko unknown
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