WO2021137480A1

WO2021137480A1 - 폴더블 디스플레이 장치

Info

Publication number: WO2021137480A1
Application number: PCT/KR2020/018441
Authority: WO
Inventors: 강성원; 박재석
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2021-07-08
Also published as: US20240077909A1; US20230035622A1; US11841746B2; KR20210085145A; CN114902317A

Abstract

실시예에 따른 디스플레이 장치는, 탄성 부재; 및 상기 탄성 부재 상에 배치되는 표시 패널 및 터치 패널 중 적어도 하나의 패널을 포함하고, 상기 탄성 부재는 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하고, 상기 탄성 부재는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 영역은 폴딩 영역으로 정의되고, 상기 제 2 영역은 언폴딩 영역으로 정의되고, 상기 탄성 부재의 상기 제 1 영역에는 상기 일면에 복수의 제 1 홈들이 배치되고, 상기 패널은 상기 탄성 부재의 타면 상에 접착층을 통해 배치된다.

Description

폴더블 디스플레이 장치

실시예는 폴더블 또는 플렉서블 디스플레이용 기판을 포함하는 디스플레이 장치 관한 것이다.

최근 다양한 어플리케이션 휴대가 용이하며, 휴대시 보다 큰 화면으로 영상의 표시가 가능한 플렉서블 또는 폴더블 디스플레이 장치의 요구가 증대하고 있다.

이러한 플렉서블 또는 폴더블 디스플레이는 휴대나 보관시에는 접거나 일부를 벤딩한 형태로 있다가, 영상을 표시할 때는 디스플레이를 펼친 상태로 구현할 수 있다. 이에 의해 영상 표시 영역을 늘리는 동시에 사용자의 휴대를 용이하게 할 수 있다.

이러한 플렉서블 또는 폴더블 디스플레이 장치는 접거나 구부린 후, 이를 다시 펼치는 원복 공정 등이 반복될 수 있다.

즉, 플렉서블 또는 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩 및 언폴딩 동작이 반복되므로, 플렉서블 디스플레이 장치의 기판은 일정한 강도 및 탄성이 요구되며, 이러한 폴딩 및 원복시 기재에 크랙 또는 변형이 발생하지 않아야 한다.

한편, 플렉서블 또는 폴더블 디스플레이 장치를 구성하는 탄성 부재인 디스플레이용 기판은 일반적으로 금속 기판을 사용한다.

이에 따라, 금속을 포함하는 디스플레이용 기판은 폴딩 및 언폴딩이 반복되면서 폴딩 영역에서 압축 및 인장 응력에 발생할 수 있고, 이에 따라 폴딩 영역에서 크랙이 발생하여 신뢰성이 저하될 수 있다.

이에 따라, 디스플레이용 기판에 응력을 분산시키는 홈을 형성하여, 이러한 크랙을 방지할 수 있으나, 이후, 디스플레이용 기판과 표시 패널 등의 패널을 접착할 때, 디스플레이용 기판에 형성된 홈이 표시 패널로 전사되어 시인되는 것을 방지하기 위해, 디스플레이용 기판과 표시 패널 사이에 추가로 층이 배치될 수 있다.

이에 따라, 추가적인 층의 배치에 의해 디스플레이용 기판의 두께가 증가될 수 있고, 이에 따라, 디스플레이용 기판의 곡률반경(R) 크기가 감소되어 폴딩 할 수 있는 정도가 감소될 수 있다.

따라서, 디스플레이용 기판의 신뢰성을 확보할 수 있고, 폴딩을 위해 작은 곡률반경을 가지기 위해 얇은 두께로 구현할 수 있는 새로운 구조의 탄성 부재를 포함하는 디스플레이 장치가 요구된다.

실시예는 얇은 두께를 가지고, 작은 곡률 반경을 구현할 수 있는 폴더블 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

실시예에 따른 디스플레이 장치는, 일면에만 형성되는 홈을 포함하는 디스플레이용 기판 즉, 탄성 부재를 포함하고, 표시 패널은 상기 일면과 반대되는 즉, 홈이 형성되지 않는 타면 상에 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 표시 패널이 패턴이 형성되지 않은 탄성 부재의 타면 상에 배치됨에 따라, 디스플레이 장치의 시인성을 향상시킬 수 있고, 두께를 감소시킬 수 있다.

자세하게, 상기 표시 패널이 패턴이 형성되지 않은 탄성 부재의 타면 상에 배치됨에 따라 탄성 부재에 형성된 홈 등의 패턴이 표시 패널로 전사되어 시인되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 표시 패널이 패턴이 형성되지 않은 탄성 부재의 타면 즉, 금속 기판 상에 접착층을 통해 직접 표시 패널이 배치되므로, 표시 패널에서 발생하는 열을 방출하기 위해, 표시 패널과 디스플레이용 기판 사이에 배치되는 별도의 방열층이 요구되지 않는다.

즉, 탄성 부재의 타면 자체가 직접 방열 기판의 역할을 할 수 있어, 이를 위한 별도의 추가 기판이 요구되지 않는다.

따라서, 디스플레이 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있다.

또한, 앞서 설명하였듯이, 탄성 부재에 형성된 홈 등의 패턴이 표시 패널로 전사되어 시인되는 것을 방지하기 위한 추가층의 개재가 요구되지 않으므로, 디스플레이 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있다.

따라서, 디스플레이 장치의 전체적인 두께를 감소시켜, 디스플레이 장치의 무게를 감소시킬 수 있고, 폴딩 특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 사시도를 도시한 도면이다.

도 2는 실시예에 따른 탄성 부재의 사시도를 도시한 도면이다.

도 3은 실시예에 따른 탄성 부재의 폴딩 전 측면도를 도시한 도면이다.

도 4는 실시예에 따른 탄성 부재의 폴딩 후 측면도를 도시한 도면이다.

도 5는 실시예에 따른 탄성 부재의 단면도를 도시한 도면이다.

도 6은 실시예에 따른 탄성 부재의 일면의 상면도를 도시한 도면이다.

도 7은 실시예에 따른 탄성 부재의 타면의 상면도를 도시한 도면이다.

도 8은 실시예에 따른 탄성 부재 일면의 다른 상면도를 도시한 도면이다.

도 9는 실시예에 따른 탄성 부재를 포함하는 디스플레이 장치의 단면도를 도시한 도면이다.

도 10은 실시예에 따른 탄성 부재를 포함하는 디스플레이 장치의 다른 단면도를 도시한 도면이다.

도 11은 실시예에 따른 디스플레이용 장치의 적용예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다.

또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여, 실시예에 따른 탄성 부재를 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 플렉서블/폴더블 디스플레이 장치의 사시도를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 플렉서블/폴더블 디스플레이 장치(1000)는 탄성 부재(100), 상기 탄성 부재(100)의 상부에 배치되는 표시 패널(200), 상기 표시 패널(200) 상에 배치되는 터치 패널(300)을 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재(100)는 상기 표시 패널(200) 및 상기 터치 패널(300)을 지지할 수 있다. 즉, 상기 탄성 부재(100)는 상기 표시 패널(200) 및 상기 터치 패널(300)을 지지하는 지지기판일 수 있다.

상기 탄성 부재(100)는 금속 등의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성 부재(100)는 금속, 금속 합금, 플라스틱, 복합 재료(예컨대, 탄소 섬유 강화 플라스틱, 자성 또는 전도성 재료, 유리 섬유 강화 재료 등), 세라믹, 사파이어, 유리 등을 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재(100)는 플렉서블 하거나 또는 폴더블 할 수 있다. 즉, 상기 탄성 부재(100)는 일 방향으로 구부러지거나 벤딩될 수 있다. 일례로, 상기 탄성 부재(100)는 플렉서블/폴더블 디스플레이 장치에 적용되는 디스플레이용 기판일 수 있다.

상기 탄성 부재(100)는 적어도 두 개의 영역을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)는 제 1 영역(1A) 및 제 2 영역(2A)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 영역(1A)은 상기 탄성 부재(100)가 폴딩되는 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)은 폴딩 영역일 수 있다.

또한, 상기 제 2 영역(2A)은 상기 탄성 부재(100)가 폴딩되지 않는 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제 2 영역(2A)은 언폴딩 영역일 수 있다.

상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A)에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.

상기 표시 패널(200)은 상기 탄성 부재(100)의 상부에 배치될 수 있다.

상기 표시 패널(200)은 스위칭 박막트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터, 축전 소자 및 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)를 포함하는 복 수개의 화소를 포함할 수 있다. 유기 발광 소자의 경우 상대적으로 낮은 온도에서 증착이 가능하고, 저전력, 높은 휘도 등의 이유로 플렉서블 디스플레이 장치에 주로 적용될 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 패널은 복수의 화소를 통해 화상을 표시한다.

표시 패널은 기재, 상기 기재 상에 배치된 게이트 라인과, 게이트 라인과 절연 교차되는 데이터 라인 및 공통 전원 라인을 포함할 수 있다. 일반적으로 하나의 화소는 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전원 라인을 경계로 정의될 수 있다.

상기 기재는 플라스틱 필름과 같은 플렉서블 특성을 가지는 물질을 포함할 수 있으며, 상기 표시 패널(200)은 플렉서블 필름 상에 유기 발광 다이오드와 화소 회로를 배치하여 구현될 수 있다.

상기 터치 패널(300)은 상기 표시 패널(200)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 터치 패널(300)은 플렉서블 디스플레이 장치에 터치 기능을 구현할 수 있으며, 터치 기능 없이 단순히 영상만을 표시하는 플렉서블 디스플레이 장치에서는 상기 터치 패널은 생략될 수 있다.

상기 터치 패널(300)은 기재, 상기 기재 상에 배치되는 터치 전극을 포함할 수 있다. 상기 터치 전극은 정전용량 방식 또는 저항막 방식에 의해 플렉서블 디스플레이 장치에 터치되는 입력장치의 위치를 감지할 수 있다.

상기 터치 패널(300)의 기재는 플라스틱 필름과 같은 플렉서블 특성을 가지는 물질을 포함할 수 있으며, 상기 터치 패널(300)은 플렉서블 필름 상에 터치 전극을 배치하여 구현될 수 있다.

한편, 상기 탄성 부재(100)와 상기 표시 패널(200)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 탄성 부재(100)의 면적은 표시 패널(200) 면적의 90% 이상 내지 110% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 면적은 표시 패널(200) 면적의 95% 이상 내지 105% 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 면적은 표시 패널(200) 면적의 97% 이상 내지 100% 이하일 수 있다.

상기 탄성 부재(100)의 면적이 표시 패널(200) 면적의 90% 이하인 경우, 상기 탄성 부재(100)이 상기 표시 패널(200) 또는 상기 터치 패널(300)을 지지하는 지지력이 저하되어, 상기 탄성 부재(100)의 언폴딩 영역에서 들뜸(curl) 현상 등이 발생할 수 있다. 이에 의해, 사용자가 화면 영역을 시인할 때, 시인성이 저하될 수 있고, 터치를 구동할 때, 들뜸 영역에 의해 터치 영역의 화면이 불완전하여 터치 오동작이 발생할 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재(100)의 면적이 상기 표시 패널(200) 면적의 110%이상으로 커지는 경우 상기 탄성 부재(100)에 의해 표시 패널 또는 터치 패널을 지지하는 지지력은 확보될 수 있으나, 상기 기판, 상기 표시 패널, 상기 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 베젤 영역이 증가할 수 있다. 이에 의해 사용자에게 유효한 화면 영역을 넓게 가져갈 수 없어 디스플레이 장치 사용에 불편을 가져올 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)의 면적은 상기 탄성 부재(100) 전체 면적의 1% 이상 내지 30% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)의 면적은 상기 탄성 부재(100) 전체 면적의 5% 이상 내지 20% 이하일 수 있다. 상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)의 면적은 상기 탄성 부재(100) 전체 면적의 10% 이상 내지 15% 이하일 수 있다.

상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)의 면적이 상기 탄성 부재(100) 전체 면적의 1% 이하인 경우, 상기 탄성 부재를 폴딩 및 복원하는 것을 반복하면서, 상기 탄성 부재의 폴딩 영역과 언폴딩 영역의 경계면에서 크랙이 발생하여, 상기 탄성 부재(100)의 폴딩 신뢰성이 저하될 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)의 면적이 상기 탄성 부재(100) 전체 면적의 30%를 초과하는 경우, 상기 탄성 부재를 폴딩할 때, 상기 표시 패널(200)의 폴딩 영역에서 들뜸(curl)이 발생할 수 있다. 이에 의해, 사용자가 화면 영역을 시인할 때, 시인성이 저하될 수 있고, 터치를 구동할 때, 들뜸 영역에 의해 터치 영역의 화면이 불완전하여 터치 오동작이 발생할 수 있다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 터치 패널(300)의 상부 또는 상기 표시 패널(200)의 상부(터치 패널이 생략되는 경우)에는 플렉서블 디스플레이 장치를 보호하는 커버 윈도우가 추가적으로 배치될 수 있다.

앞서 설명하였듯이, 상기 플렉서블 디스플레이 장치는 탄성 부재(100)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 상기 탄성 부재(100)는 일 방향으로 구부러질 수 있다.

자세하게, 상기 탄성 부재(100)는 일면(1S) 및 상기 일면(1S)과 반대되는 타면(2S)을 포함할 수 있다 상기 탄성 부재(100)는 상기 일면(1S) 또는 타면(2S)이 서로 마주보도록 구부러질 수 있다.

이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해, 도 2와 같이 상기 탄성 부재(100)에서 상기 타면(2S)이 서로 마주보는 방향으로 구부러지는 것을 중심으로 설명한다.

앞서 설명하였듯이. 상기 탄성 부재(100)는 제 1 영역(1A) 및 제 2 영역(2A)이 정의될 수 있다. 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A)은 상기 탄성 부재(100)를 상기 타면(2S)이 서로 마주보는 방향으로 구부러질 때 정의되는 영역일 수 있다.

자세하게, 상기 탄성 부재(100)는 일 방향으로 구부러지고, 상기 탄성 부재(100)는 폴딩이 되는 영역(폴딩 영역)인 제 1 영역(1A)과 폴딩되지 않는 영역(언폴딩 영역)인 제 2 영역(2A)으로 구분될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 탄성 부재(100)는 상기 탄성 부재(100)가 구부러지는 영역인 제 1 영역(1A)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 탄성 부재(100)는 구부러지지 않고, 상기 제 1 영역(1A)과 인접하여 배치되는 제 2 영역(2A)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제 2 영역(2A)은 상기 탄성 부재(100)가 구부러지는 방향을 기준으로, 상기 제 1 영역(1A)의 좌측 및 우측에 각각 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 2 영역(1A)은 상기 제 1 영역(1A)의 양단에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 제 2 영역(2A)의 사이에 배치될 수 있다.

상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 영역(2A)은 동일한 탄성 부재(100)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 영역(2A)은 동일한 하나의 탄성 부재(100) 에서 분리되지 않고 서로 일체로 형성될 수 있다.

상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 영역(2A)의 크기는 서로 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 영역(2A)의 크기는 상기 제 1 영역(1A)의 크기보다 클 수 있다.

도면에서는 상기 제 1 영역(1A)이 탄성 부재(100)의 중앙 부분에 위치하는 것을 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다, 즉, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 탄성 부재(100)의 일단 및 끝단 영역에 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 제 2 영역(2A)의 크기가 비대칭이 되도록 상기 탄성 부재(100)의 일단 및 끝단 영역에 위치할 수 있다.

도 4는 상기 탄성 부재가 폴딩 된 후를 도시한 탄성 부재의 측면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 탄성 부재(100)는 폴딩축을 중심으로 일 방향으로 폴딩 될 수 있다. 자세하게, 폴딩 축을 따라 상기 타면(2S)이 서로 마주보는 방향으로 폴딩될 수 있다.

상기 탄성 부재(100)가 일 방향으로 폴딩됨에 따라, 상기 탄성 부재(100)에는 제 1 영역(1A) 및 제 2 영역(2A)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 탄성 부재(100)에는 상기 탄성 부재(100)가 일 방향으로 폴딩됨에 따라 형성되는 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역의 양 끝단에 위치하는 언폴딩 영역이 형성될 수 있다.

상기 폴딩 영역은 곡률(R)이 형성되는 영역으로 정의될 수 있고, 상기 언폴딩 영역은 곡률(R)이 형성되지 않거나 곡률이 0에 가까운 영역으로 정의될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 탄성 부재(100)는 일 방향으로 폴딩되어, 언폴딩 영역, 폴딩 영역, 언폴딩 영역의 순서대로 형성될 수 있다.

상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A) 중 적어도 하나의 영역에는 상기 탄성 부재(100)를 폴딩할 때 발생하는 응력의 분산을 위해 복수의 패턴들이 형성될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 실시예에 따른 탄성 부재 및 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5는 실시예에 따른 탄성 부재의 일 단면도를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 상기 탄성 부재(100)는 일면(1S) 및 상기 일면(1S)과 반대되는 타면(2S)을 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재(100)는 SUS, 구리, 티타늄, 알루미늄 및 이들의 합금 중 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재(100)의 일면(1S) 및 상기 타면(2S) 중 어느 하나의 면 상에는 패턴이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 일면(1S) 및 상기 타면(2S) 중 어느 하나의 면 상에는 홈 형상의 패턴이 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 탄성 부재(100)의 일면(1S)에는 복수의 홈(G)들이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)는 상기 일면(1S)에서 상기 타면(2S) 방향으로 연장하고, 상기 타면은 관통하지 않는 제 1 홈(G1)들이 형성될 수 있다.

즉, 상기 탄성 부재(100)에 형성되는 복수의 제 1 홈(G1)들은 상기 탄성 부재(100)를 부분적으로 관통하며 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 홈(G1)은 상기 탄성 부재(100)의 일면(1S)은 관통하고, 상기 타면(2S)은 관통하지 않을 수 있다. 상기 홈(G)은 상기 탄성 부재(100)의 두께(T)보다 작은 깊이를 가지도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 탄성 부재(100)의 전체 두께는 약 1㎜ 일 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 두께는 0.05㎜ 내지 1.5㎜ 일 수 있다. 상기 탄성 부재(100)의 두께가 0.05㎜ 미만인 경우, 상기 탄성 부재(100)의 강도가 저하될 수 있고, 상기 탄성 (100)의 두께가 1.5㎜ 초과하는 경우, 상기 탄성 부재(100)의 폴딩 특성이 저하될 수 있다.

이때, 상기 제 1 홈(G1)은 상기 두께 범위를 가지는 상기 탄성 부재(100)의 두께보다 작은 깊이를 가지도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제 1 홈(G1)의 깊이는 상기 탄성 부재(100) 두께 크기의 1/50 내지 2/3 크기로 형성될 수 있다.

상기 제 1 홈(G1)의 깊이가 상기 탄성 부 두께 크기의 1/50 미만인 경우, 상기 디스플레이 장치를 폴딩할 때 상기 홈(G)에 의해 충분하게 응력을 분산시킬 수 없어 디스플레이 장치의 폴딩 특성이 저하될 수 있다.

또한, 상기 제 1 홈(G1)의 깊이가 상기 탄성 부재 두께 크기의 2/3 초과하는 경우, 상기 홈(G)에 의해 탄성 부재(100)의 전체적인 응력이 불균일해져 탄성 부재에 전체적인 휨이 발생할 수 있다.

상기 탄성 부재(100)에 형성되는 제 1 홈(G1)은 상기 탄성 부재가 폴딩되거나 이를 원복할 때, 폴딩에 따른 응력을 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 탄성 부재를 폴딩하거나 이를 원복할 때 발생하는 응력에 따른 탄성 부재의 변형을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제 1 홈(G1)에는 수지 물질(150)이 충진될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)에 형성되는 제 1 홈(G1)의 내부에는 실리콘 등의 수지 물질(150)이 충진될 수 있다.

상기 수지 물질은 상기 제 1 홈(G1)의 내부에만 배치될 수 있다. 또는, 상기 수지 물질은 상기 제 1 홈(G1)을 메우면서, 상기 탄성 부재(100)의 일면(1S) 상에 배치되어 수지층으로 배치될 수 있다.

상기 수지 물질은 상기 탄성 부재에 형성되는 홈 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 홈이 형성되는 탄성 부재(100)의 표면을 매끄럽게 할 수 있다. 또한, 상기 홈의 형상을 유지할 수 있어 형상 변형에 따른 폴딩 특성 저하를 방지할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 실시예에 따른 탄성 부재를 상세하게 설명한다.

도 6 및 도 7은 실시예에 따른 탄성 부재의 일면 및 타면의 상면도를 도시한 도면이다.

즉, 도 6은 상기 탄성 부재(100)가 폴딩될 때, 폴딩 외측면인 탄성 부의 일면(1S)의 상면도를 도시한 도면이고, 도 7은 상기 탄성 부재(100)가 폴딩될 때, 폴딩 내측면인 탄성 부재의 타면(2S)의 상면도를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 탄성 부재에는 상기 탄성 부재(100)를 부분적으로 식각하여 형성되는 복수의 홈들이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 일면(1S)에는 상기 탄성 부재(100)를 부분적으로 관통하여 형성되는 제 1 홈(G1)이 형성되고, 이에 따라, 상기 탄성 부재에는 전체적으로 복수의 홈들이 형성될 수 있다.

자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)에는 제 1 홈(G1)이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 상기 제 1 영역(1A)에는 서로 이격하여 배치되는 복수 개의 제 1 홈(G1)들이 형성될 수 있다. 도 6에서는 상기 제 1 영역(1A)에 형성되는 3개의 제 1 홈(G1)만을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 상기 제 1 영역(1A)는 4개 이상의 제 1 홈(G1)들이 형성될 수 있다.

상기 제 1 영역(1A)에 형성되는 복수의 제 1 홈(G1)들은 상기 제 1 영역이 폴딩 될 때 발생하는 응력을 분산시키는 역할을 한다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)가 폴딩될 때 발생하는 압축 응력에 의해 상기 탄성 부재의 제 1 영역(1A)에서는 응력에 따른 변형, 손상이 발생할 수 있다.

따라서, 상기 제 1 영역(1A)에 제 1 홈(G1)을 형성함으로써, 상기 제 1 영역(1A)의 특정 영역에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 탄성 부재(100)가 폴딩될 때 발생하는 압축 응력에 의해서 탄성 부재의 손상을 방지할 수 있다.

상기 제 1 홈(G1)은 구현하고자 하는 곡률반경 및 신뢰성에 따라 다양한 크기로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 홈(G1)은 구현하고자 하는 폴딩 특성 즉, 곡률반경의 크기 및 신뢰성에 따라, 10㎛ 내지 500㎛의 단방향 폭과 100㎛ 내지 10000㎛의 장방향 폭으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 단뱡향 폭은 상기 탄성부재의 일면(1S)에 형성되는 제 1 홈(G1)의 개구면의 폭으로 정의될 수 있고, 상기 장뱡향 폭은 상기 탄성 부재의 일면(1S)에서 상기 제 1 홈(G1)의 길이로 정의될 수 있다.

상기 제 1 홈(G1)은 상기 제 1 영역(1A)에서 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다, 또는, 상기 제 1 홈(G1)은 상기 제 1 영역(1A)에서 불규칙한 패턴으로 형성될 수 있다.

상기 제 1 홈(G1)은 곡면을 가지면서 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 홈(G1)은 타원 형상, 반구형 형상 또는 원형 형상 등의 곡면을 가지는 형상으로 형성될 수 있다.

그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 1 홈(G1)은 삼각형, 사각형 등의 다각형 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 제 1 홈(G1)에는 수지 물질(150)이 충진 될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 일면(1S)에 형성되는 제 1 홈(G1)의 내부에는 실리콘 등의 수지 물질(150)이 충진 될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 탄성 부재(100)의 타면(2S)에는 별도의 홈 패턴이 형성되지 않을 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 타면(2S)은 평면으로 형성될 수 있다.

즉, 상기 탄성 부재(100)의 타면(2S)은 외부로 노출될 수 있다, 즉, 금속을 포함하는 상기 탄성 부재(100)의 타면(2S)은 외부로 노출되고, 상기 탄성 부재와 결합하는 표시 패널 및/또는 터치 패널은 상기 탄성 부재(100)의 타면(2S)과 접착층을 통해 직접 접촉하며 배치될 수 있다.

한편, 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 영역(2A)은 힌지부의 형성 유무로 구분될 수 있다. 즉, 폴딩 영역과 언폴딩 영역은 상기 힌지부의 형성 유무로 구분될 수 있다.

자세하게, 상기 제 1 영역(1A)에는 복수의 힌지부들이 형성될 수 있고, 상기 제 2 영역(2A)에는 힌지부들이 형성되지 않을 수 있다.

즉, 상기 폴딩 영역은 힌지부(HN)가 형성되는 영역으로 정의될 수 있다.

상기 힌지부(HN)는 상기 탄성 부재(100)에서 폴딩이 시작되는 지점으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 탄성 부재는 복수의 힌지부들 중 양 끝단의 힌지부에서부터 폴딩이 시작될 수 있다,

상기 힌지부(HN)는 상기 탄성 부재(100)의 폴딩 형상에 따라 복수의 힌지부들을 포함할 수 있다. 상기 힌지부(HN)는 상기 탄성 부재(100)의 폭 방향의 단방향 길이를 기준으로 상기 제 1 홈(G1)이 형성되는 열 방향과 중첩되는 탄성 부재(100)의 양 끝단에 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 힌지부(HN)에 의해 상기 탄성 부재(100)를 폴딩할 때. 상기 폴딩 영역을 용이하게 폴딩시킬 수 있다.

상기 힌지부(HN)는 상기 탄성 부재(100)의 끝단 영역 중 단방향 영역의 일면 및 타면이 관통되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 힌지부(HN)는 상기 탄성 부재(100)의 끝단 영역 중 상기 단방향의 양 끝단 영역이 관통되어 형성되는 홀로 정의될 수 있다.

상기 힌지부(HN)의 형상은 상기 제 1 홈의 형상 및 크기와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 힌지부는 곡면을 가지면서 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 힌지부는 타원 형상, 반구형 형상 또는 원형 형상 등의 곡면을 가지는 형상으로 형성될 수 있다.

그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 힌지부는 삼각형, 사각형 등의 다각형 형상 또는 타원 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 도 8을 참조하면, 상기 탄성 부재의 전 영역에 홈들이 형성될 수 있다.

도 8은 실시예에 따른 탄성 부재 일면의 다른 단면도를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 상기 제 1 층(110)에는 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A)에 모두 홈이 형성될 수 있다. 자세하게, 언폴딩 영역으로 정의되는 상기 제 2 영역(2A)에도 제 2 홈(G2)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 탄성 부재(100)의 전 영역에 홀들이 형성될 수 있다.

상기 제 2 영역(2A)에는 서로 이격하여 배치되는 복수 개의 제 2 홈(G2)들이 형성될 수 있다. 상기 제 2 홈(G2)은 상기 탄성 부재(100)의 일면을 관통하여 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 홈(G2)은 상기 탄성 부재의 일면(1S)을 관통하고, 상기 타면(2S)은 관통하지 않고 형성될 수 있다.

한편, 상기 제 2 홈(G2)에도 수지 물질(150)이 충진될 수 있다. 자세하게, 상기 탄성 부재의 일면(1S)에 형성되는 제 2 홈(G2)의 내부에는 실리콘 등의 수지 물질이 충진될 수 있다.

상기 제 2 영역(2A)에 형성되는 제 2 홈(G2)에 의해 제 1 영역(1A)과 열(heat)에 의한 변형 차이가 감소될 수 있다.

자세하게, 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A)에 모두 홈을 형성함으로써, 상기 제 1 영역(1A)의 열에 의한 변형과 상기 제 2 영역(2A)의 열에 의한 변형의 차이를 완화할 수 있다. 따라서, 탄성 부재가 휘거나 뒤틀림이 생기는 것을 방지할 수 있다.

상기 제 2 홈(G2)은 구현하고자 하는 곡률반경 및 신뢰성에 따라 다양한 폭 및 깊이로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 홈(G2)은 구현하고자 하는 폴딩 특성 즉, 곡률반경의 크기 및 신뢰성에 따라, 10㎛ 내지 500㎛의 단방향 폭 및 100㎛ 내지 10000㎛의 장방향 폭으로 형성될 수 있다.

상기 제 2 영역(2A)에에 형성되는 제 2 홈(G2)들은 상기 제 2 영역(2A)에서 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다, 또는, 상기 제 2 영역(2A)에에 형성되는 제 2 홈(G2)들은 상기 제 2 영역(2A)에서 불규칙한 패턴으로 형성될 수 있다.

상기 제 2 영역(2A)에에 형성되는 제 2 홈(G2)은 곡면을 가지면서 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 영역(2A)에에 형성되는 제 2 홈(G2)은 타원 형상, 반구형 형상 또는 원형 형상 등의 곡면을 가지는 형상으로 형성될 수 있다.

그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 2 영역(2A)에에 형성되는 제 2 홈(G2)은 삼각형, 사각형 등의 다각형 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 제 2 영역(2A)에 배치되는 제 2 홈(G2)은 영역마다 다른 밀도로 배치될 수 있다.

자세하게, 상기 탄성 부재(100)의 폴딩축에서 멀어질수록 즉, 상기 탄성 부재의 외곽영역으로 갈수록 상기 제 2 홈(G2)의 밀도가 작아질 수 있다.

자세하게, 상기 제 2 홈(G2)은 상기 탄성 부재(100)의 폴딩축에서 멀어지면서 점차적으로 홈의 크기가 감소할 수 있다.

또는, 상기 제 2 홈(G2)은 상기 탄성 부재(100)의 폴딩축에서 멀어지면서 점차적으로 인접하는 제 2 홈(G2)의 간격이 증가될 수 있다.

즉, 상기 언폴딩 영역인 상기 제 2 영역(2A)에 형성되는 상기 제 2 홈(G2)의 밀도는 상기 폴딩축에서 멀어질수록 감소할 수 있다.

이에 따라, 탄성 부재(100)를 폴딩 및 원복할 때 발생하는 응력을 탄성 부재(100)의 폴딩축에서 외곽부 방향으로 효과적으로 분산시켜 탄성 부재의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 9 및 도 10을 참조하여, 앞서 설명한 탄성 부재(100) 및 상기 탄성 부재(100) 상에 배치되는 표시 패널(200)을 포함하는 디스플레이 장치를 설명한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 탄성 부재(100) 및 상기 탄성 부재(100) 상에 배치되는 표시 패널(200)을 포함한다.

상기 표시 패널(200)은 상기 탄성 부재(100)의 타면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 표시 패널(200)은 상기 홈들이 형성되지 않은 상기 탄성 부재의 타면 상에 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 표시 패널(200)은 상기 탄성 부재(100)의 일면 및 타면들 중 홈 형상의 패턴이 형성되지 않은 평면의 탄성 부재(100) 타면 상에 배치될 수 있다.

상기 탄성 부재(100)와 상기 표시 패널(200)은 이들을 접착하는 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다.

한편, 상기 탄성 부재(100) 상에는 터치 패널(300)이 더 배치될 수 있으며, 상기 탄성 부재(100) 상에는 표시 패널(200) 및 터치 패널(300) 중 적어도 하나의 패널이 배치될 수 있다.

상기 표시 패널(200)이 패턴이 형성되지 않은 탄성 부재(100)의 타면 상에 배치됨에 따라, 디스플레이 장치의 시인성을 향상시킬 수 있고, 두께를 감소시킬 수 있다.

자세하게, 상기 표시 패널(200)이 패턴이 형성되지 않은 탄성 부재(100)의 타면 상에 배치됨에 따라 탄성 부재에 형성된 홈 등의 패턴이 표시 패널로 전사되어 시인되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 표시 패널(200)이 패턴이 형성되지 않은 탄성 부재(100)의 타면 즉, 금속 기판 상에 접착층을 통해 직접 표시 패널이 배치되므로, 표시 패널에서 발생하는 열을 방출하기 위해, 표시 패널과 탄성 부재 사이에 배치되는 별도의 방열층이 요구되지 않는다.

즉, 탄성 부재가 방열 기판의 역할을 할 수 있어, 이를 위한 별도의 추가 기판이 요구되지 않는다.

즉, 상기 접착층이 상기 탄성 부재와 상기 표시 패널과 직접 접촉하여 배치되고, 별도의 방열 기능을 요구하는 추가층이 요구되지 않는다.

도 11은 실시예들에 따른 탄성 부재가 적용되는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 실시예들에 따른 탄성 부재는 디스플레이를 표시하는 플렉서블 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.

예를 들어, 실시예들에 따른 탄성 부재는 휴대폰, 태블릿 등의 플렉서블 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.

이러한 탄성 부재는 플렉서블, 벤디드 또는 폴딩되는 휴대폰, 태블릿 등의 플렉서블 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.

상기 탄성 부재는 플렉서블, 벤디드 또는 폴딩되는 휴대폰, 태블릿 등의 플렉서블 디스플레이 장치에 적용되어, 반복적으로 폴딩 또는 원복되는 디스플레이 장치에서 폴딩 신뢰성을 향상시켜 플렉서블 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

탄성 부재; 및

상기 탄성 부재 상에 배치되는 표시 패널 및 터치 패널 중 적어도 하나의 패널을 포함하고,

상기 탄성 부재는 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하고,

상기 탄성 부재는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하고,

상기 제 1 영역은 폴딩 영역으로 정의되고, 상기 제 2 영역은 언폴딩 영역으로 정의되고,

상기 탄성 부재의 상기 제 1 영역에는 상기 탄성 부재의 일면에 형성되는 복수의 제 1 홈들이 배치되고,

상기 패널은 상기 탄성 부재의 타면 상에 접착층을 통해 배치되는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 탄성 부재의 두께는 0.05㎜ 내지 1.5㎜이고,

상기 제 1 홈의 깊이는 상기 탄성 부재 두께의 1/50 내지 2/3인 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 홈의 내부에는 수지 물질이 배치되는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 탄성 부재의 일면에는 수지층이 배치되고,

상기 수지층은 상기 제 1 홈을 메우면서 배치되는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 탄성 부재의 상기 제 2 영역에는 상기 일면에 복수의 제 2 홈들이 배치되는 디스플레이 장치.
제 5항에 있어서,

상기 탄성 부재의 일면에는 수지층이 배치되고,

상기 수지층은 상기 제 1 홈 및 상기 제 2 홈을 메우면서 배치되는 디스플레이 장치.
제 5항에 있어서,

상기 제 2 홈의 밀도는 폴딩축에서 멀어질수록 감소하는 디스플레이 장치.
제 7항에 있어서,

상기 제 2 홈들의 간격은 폴딩축에서 멀어질수록 증가하는 디스플레이 장치.
제 7항에 있어서,

상기 제 1 홈 및 상기 제 2 홈 중 적어도 하나의 홈은 10㎛ 내지 500㎛의 단방향 폭 및 100㎛ 내지 10000㎛의 장방향 폭으로 형성되는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 탄성 부재는 SUS, 구리, 티타늄, 알루미늄 및 이들의 합금 중 어느 하나의 물질을 포함하는 디스플레이 장치.