KR102409993B1 - 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 패널의 표시 영역과 중첩하고, 제1 전기 활성층을 포함하는 제1 접촉 감응 소자, 표시 패널 하부에 배치되고, 적어도 벤딩 영역과 중첩하는 벤딩 부재 및 벤딩 부재를 덮는 제2 전기 활성층을 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함한다. 따라서, 벤딩으로 인한 응력이 집중되는 벤딩 영역에서 제1 접촉 감응 소자 및 제2 접촉 감응 소자의 수명 및 구동 안정성이 향상될 수 있다.

Description

접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 {TOUCH SENSITIVE DEVICE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접촉 감응 소자의 벤딩 시, 벤딩 영역에서의 변형에 대한 저항성을 증가시키고 수명을 향상시킨 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 표시 장치에 대한 화면 터치나 제스쳐(gesture) 등과 같은 사용자의 터치 입력을 감지하는 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 표시 장치를 비롯하여 공공 시설의 표시 장치와 스마트 TV 등의 대형 표시 장치에 널리 활용되고 있다. 이러한 터치 패널의 동작 방식으로는 저항막(resistive) 방식, 정전용량(capcitive) 방식, 광학(optical) 방식, 전자기(ElctroMagnetic; EM) 방식 등을 들 수 있다.
그러나, 최근에는 사용자의 터치 입력을 감지하는 것에 그치지 않고, 사용자의 터치 입력에 대한 피드백(feedback)으로 사용자의 손가락 또는 사용자의 스타일러스 펜으로 느낄 수 있는 촉각 피드백을 전달하는 접촉 감응 소자인 햅틱(haptic) 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
이러한 햅틱 장치로 전기 활성 고분자(Electro Active Polymer; EAP)를 사용한 햅틱 장치가 연구되고 있다. 전기 활성 고분자를 이용한 햅틱 장치는 얇고, 플렉서블하므로, 다양한 표시 장치에 용이하게 적용될 수 있다. 그러나, 플렉서블 디스플레이에 적용된 전기 활성 고분자를 이용한 햅틱 장치는 반복적으로 벤딩되는 벤딩 영역에 응력이 집중되어, 전기 활성 고분자를 이용한 햅틱 장치의 수명 및 구동 안정성이 낮아지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 벤딩으로 인한 응력 집중 부위에서의 접촉 감응 소자의 수명 및 구동 안정성을 향상시킨 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 반복적인 굽힘에도 진동 특성이 우수한 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 플렉서블 표시 장치에 적용되는 경우 힌지와 같은 벤딩 부재로 직접 기능하여 제조 공정 및 구성을 단순화할 수 있는 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 패널의 표시 영역과 중첩하고, 제1 전기 활성층을 포함하는 제1 접촉 감응 소자, 표시 패널 하부에 배치되고, 적어도 벤딩 영역과 중첩하는 벤딩 부재 및 벤딩 부재를 덮는 제2 전기 활성층을 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함한다. 따라서, 벤딩으로 인한 응력이 집중되는 벤딩 영역에서 제1 접촉 감응 소자 및 제2 접촉 감응 소자의 수명 및 구동 안정성이 향상될 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 영역과 중첩하는 제1 접촉 감응 소자 및 표시 패널 하부에서 벤딩 영역에 대응하도록 배치되고, 전기 활성 고분자로 이루어진 중공관 형상의 벤딩 부재를 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함한다. 따라서, 벤딩 부재를 접촉 감응 소자로 형성하여 제조 공정 및 구성을 단순화할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 벤딩으로 인한 응력 집중 부위에서의 전기 활성층을 두껍게 형성하여 하중을 분산시켜 접촉 감응 소자의 안정적인 진동 특성을 확보할 수 있다.
본 발명은 접촉 감응 소자의 전극 형성을 위한 공정을 간소화하는 동시에 반복적인 벤딩에 의한 접촉 감응 소자의 신뢰성 저감을 최소화할 수 있다.
본 발명은 접촉 감응 소자가 표시 장치의 벤딩을 용이하게 하는 벤딩 부재로 기능할 수 있으므로, 벤딩 부재를 배치하는 공정을 간소화할 수 있고, 벤딩 영역에서 추가적인 진동 기능을 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 위 (on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 벤딩 부재, 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(130)를 포함한다.
표시 패널(110)은 화상을 표시하기 위한 구성이다. 표시 패널(110)은 기판에 화상을 표시하기 위한 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 다양한 회로가 배치될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)가 유기 발광 표시 장치인 경우, 표시 패널(110)은 기판, 기판 상의 박막 트랜지스터 및 배선, 유기 발광 소자, 봉지층, 편광판 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 패널(110)로 다양한 종류의 표시 패널이 사용될 수 있다.
표시 패널(110)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역을 포함한다. 표시 영역(AA)은 화상을 표시하는 영역으로, 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 회로, 부품 등이 배치된다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 표시 패널(110)을 개략화하여 표시 영역(AA)만을 도시하였다.
표시 영역(AA)은 벤딩 영역(BA)을 포함한다. 벤딩 영역(BA)은 표시 장치(100)가 벤딩될 수 있는 영역이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 벤더블 표시 장치 또는 폴더블 표시 장치로 구현될 수 있다. 한편, 벤딩 영역(BA)은 반복적으로 벤딩되며, 벤딩 영역(BA)에 배치된 각종 부품, 배선 등에 응력이 집중되므로, 벤딩 영역(BA)에 배치된 구성들이 손상될 수 있다.
도 1에서는 설명의 편의상 도시하지 않았으나, 비표시 영역은 화상을 표시하지 않는 영역으로, 표시 영역(AA)의 표시 소자를 구동하기 위한 회로, 부품 등이 배치된다. 비표시 영역은 표시 영역(AA)에서 연장되거나, 표시 영역(AA)을 둘러싸도록 배치된 영역일 수 있다.
표시 패널(110) 하부에 제1 접촉 감응 소자(120)가 배치된다. 제1 접촉 감응 소자(120)는 사용자의 터치 입력에 대한 촉각 피드백을 전달하는 소자이다. 예를 들어, 제1 접촉 감응 소자(120)는 특정 지점에 대한 사용자의 터치 입력이 감지되면, 특정 지점에서 진동이 발생되도록 할 수 있다. 도 1에서는 제1 접촉 감응 소자(120)가 표시 패널(110)의 하부에 배치되는 것으로 도시되었으나, 실시예에 따라 제1 접촉 감응 소자(120)가 표시 패널(110)의 상부에 배치될 수도 있다.
제1 접촉 감응 소자(120)는 제1 전기 활성층(121), 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123)을 포함한다.
제1 전기 활성층(121)은 전기 활성 고분자로 구성된다. 제1 전기 활성층(121)은 전기적인 자극에 의해 변형되는 고분자 재료인 전기 활성 고분자로 이루어지는 필름일 수 있다. 제1 전기 활성층(121)에 전기장(electric field)이 인가되는 경우, 제1 전기 활성층(121)을 구성하는 전기 활성 고분자 내부의 쌍극자(dipole)의 정렬 방향이 변경되며, 이로 인한 정전기적 인력 또는 반발력으로 제1 전기 활성층(121)이 진동된다.
제1 전기 활성층(121)은 PVDF 계열의 고분자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전기 활성층(121)은 PVDF-TrFE 등과 같은 PVDF 이중합체(copolymer) 또는 PVDF-TrFE-CFE, PVDF-TrFE-CTFE 등과 같은 PVDF 삼중합체(terpolymer)로 이루어질 수 있다. PVDF 이중합체 및 PVDF 삼중합체는 강유전성 고분자(ferroelectric polymer) 또는 완화된 강유전성 고분자로서, 낮은 구동 전압으로도 큰 진동을 발생시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, PVDF 이중합체 및 PVDF 삼중합체는 PVDF에 TrFE가 무작위(random)적으로 결합되어 있으므로, 수소(H) 원자와 불소(F) 원자 사이의 전기 음성도 차이에 의해 자연스럽게 β-페이즈(β-phase)를 형성하는 특징이 있다. 이에, PVDF 단일중합체(homopolymer)와 다르게 β-페이즈를 형성하기 위한 폴링(polling)이 필요 없으며, 제1 접촉 감응 소자(120)의 제조 공정이 단순화되고, 제조 비용이 절감되는 이점이 있다.
복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123)은 제1 전기 활성층(121)의 상면 및 하면에 각각 배치된다. 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 제1 전기 활성층(121)에 전압을 인가하기 위한 전극으로서, 도전성 물질로 이루어진다.
한편, 제1 접촉 감응 소자(120)가 표시 패널(110)의 상부에 배치되는 경우, 제1 접촉 감응 소자(120)의 투과율을 확보하기 위해, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Aluminium doped zinc oxide), FTO(Fluorine tin oxide), 은-나노와이어(AgNW) 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 메탈 메쉬(metal mesh)로 구성될 수도 있다. 즉, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 금속 물질이 메쉬 형태로 배치되는 메탈 메쉬로 구성되어, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 실질적으로 투명한 전극으로 기능할 수도 있다. 다만, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)의 구성 물질은 상술한 예에 제한되지 않고, 다양한 투명 도전성 물질이 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)의 구성 물질로 사용될 수 있다. 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123)은 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123)은 스퍼터링(sputtering), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 등과 같은 방식으로 제1 전기 활성층(121)에 형성될 수 있다.
복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123)은 필요에 따라 다양한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전기 활성층(121)의 상면에 복수의 제1 전극(122)이 배치되고, 하면에 복수의 제2 전극(123)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 전기 활성층(121)의 상면에 배치되는 제1 전극(122)은 X축 방향으로 연장되고, 제1 전기 활성층(121)의 하면에 배치되는 제2 전극(123)은 Y측 방향으로 연장되어, 서로 교차하여 배치되어, 복수의 제1 전극(122)과 복수의 제2 전극(123) 간의 수직 전계에 의해 제1 접촉 감응 소자(120)가 구동될 수 있다. 또한, 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123) 모두가 제1 전기 활성층(121)의 일면에만 배치되어, 복수의 제1 전극(122)과 복수의 제2 전극(123) 간의 수평 전계에 의해 제1 접촉 감응 소자(120)가 구동될 수 있다. 뿐만 아니라, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 전기 활성층(121)의 상면의 복수의 제1 전극(122) 및 하면의 복수의 제2 전극(123)이 서로 대향하도록 배치되어, 셀(cell) 단위로 독립적으로 제1 접촉 감응 소자(120)가 구동될 수 있다. 이 경우, 복수의 제1 전극(122) 간의 수평 전계, 복수의 제2 전극(123) 간의 수평 전계 및/또는 복수의 제1 전극(122)과 복수의 제2 전극(123) 간의 수직 전계를 통해 제1 접촉 감응 소자(120)가 구동될 수 있다. 이하에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 접촉 감응 소자(120)가 제1 전기 활성층(121)의 상면에 위치한 복수의 제1 전극(122) 및 제1 전기 활성층(121)의 하면에 위치한 복수의 제2 전극(123)으로 구성된 것으로 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 제1 접촉 감응 소자(120)는 제1 전기 활성층(121)의 상면에 복수의 제1 전극(122) 및 제1 전기 활성층(121)의 하면에 복수의 제2 전극(123)을 포함한다. 제1 전기 활성층(121)에 전기장을 형성하기 위해서, 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123)에는 서로 상이한 크기의 전압이 인가되거나, 서로 반대의 전기적 성질을 갖는 전압이 인가될 수 있다. 이때, 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제2 전극(123) 에 다양한 조합으로 전압을 인가함으로써, 다양한 전기장을 형성시킬 수 있다. 따라서, 제1 접촉 감응 소자(120)가 다양하게 구동되어, 사용자에게 다양하고 직접적인 촉각을 전달할 수 있다.
제1 접촉 감응 소자(120)의 하부에 절연층(151)이 배치된다. 절연층(151)은 제1 접촉 감응 소자(210)와 제1 접촉 감응 소자(120) 하부에 배치된 제2 접촉 감응 소자(130)를 절연하기 위한 구성이다.
절연층(151) 하부에 기둥부(141)를 포함하는 벤딩 부재가 배치된다. 벤딩 부재는 표시 패널(110)의 벤딩 영역(BA)과 중첩하도록 배치된다. 표시 패널(110)의 벤딩 영역(BA)은 벤딩 부재를 중심으로 벤딩될 수 있고, 벤딩 부재는 벤딩되는 표시 패널(110)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 벤딩 부재는 힌지, 지지대 등과 같이 표시 패널(110)의 벤딩을 용이하게 하고 벤딩 시 표시 패널(110)을 지지할 수 있는 다양한 구조일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 벤딩 부재가 힌지인 것으로 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
벤딩 부재는 기둥부(141)를 포함한다. 기둥부(141)는 벤딩 영역(BA)의 중심 부위에 배치될 수 있다. 따라서, 표시 패널(110)은 기둥부(141)를 중심으로 벤딩될 수 있다. 기둥부(141)는 표시 패널(110)을 벤딩할 때 벤딩 축으로 기능하며, 표시 패널(110)을 지지하는 지지대로도 기능할 수 있다. 이에, 기둥부(141)를 중심으로 표시 패널(110)이 벤딩되거나 폴딩될 수 있다.
기둥부(141)는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기둥부(141)는 플라스틱과 같은 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 제2 접촉 감응 소자(130)와의 접착이 용이하며 벤딩 시에 표시 패널(110)을 지지할 수 있는 재료라면, 기둥부(141)의 재질은 제한되지 않는다.
제2 접촉 감응 소자(130)는 기둥부(141)를 덮도록 배치된다. 제2 접촉 감응 소자(130)는 제2 전기 활성층(131), 제3 전극(132) 및 제4 전극(133)을 포함한다.
제2 전기 활성층(131)은 전기 활성 고분자로 구성된다. 제2 전기 활성층(131)에 전기장이 인가되는 경우, 제2 전기 활성층(131)을 구성하는 전기 활성 고분자 내부의 쌍극자의 정렬 방향이 변경되며, 이로 인한 정전기적 인력 또는 반발력으로 제2 전기 활성층(131)이 진동된다. 제2 전기 활성층(131)은 앞서 설명한 제1 접촉 감응 소자(120)의 제1 전기 활성층(121)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으므로, 중복 설명을 생략한다.
제3 전극(132) 및 제4 전극(133)은 제2 전기 활성층(131)의 양면에 각각 배치된다. 제3 전극(132) 및 제4 전극(133)은 제2 전기 활성층(131)에 전압을 인가하기 위한 전극으로서, 도전성 물질로 이루어진다. 제3 전극(132) 및 제4 전극(133)은 앞서 설명한 제1 접촉 감응 소자(120)의 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)과 비교하여 개수가 1개인 것만을 제외하면 실질적으로 동일하므로, 중복 설명을 생략한다.
제2 접촉 감응 소자(130)는 기둥부(141)를 덮도록 배치되므로, 반원 형상으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기둥부(141)를 둘러싸도록 배치된, 제3 전극(132)은 기둥부(141)의 외주면 일부를 둘러싸도록 배치된다. 그리고 제3 전극(132)의 외주면을 둘러싸도록 제2 전기 활성층(131)이 배치된다. 마지막으로, 제4 전극(133)이 제2 전기 활성층(131)의 외주면을 둘러싸도록 배치된다.
도 1에 도시된 바와 같이 제2 접촉 감응 소자(130)가 형성되는 경우, 절연층(151) 상에 기둥부(141)를 배치한 후, 제3 전극(132), 제2 전기 활성층(131) 및 제4 전극(133)을 순차적으로 형성할 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고, 기둥부(141)에 제2 접촉 감응 소자(130)를 따로 형성한 후, 제2 접촉 감응 소자(130)로 둘러싸인 기둥부(141)를 절연층 상에 부착할 수도 있다. 즉, 기둥부(141)가 별도로 위치한 상태에서 제3 전극(132), 제2 전기 활성층(131) 및 제4 전극(133)을 순차적으로 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 접촉 감응 소자(130)가 기둥부(141)를 완전히 둘러싸도록 배치되어, 제2 접촉 감응 소자(130) 전체가 기둥부(141)를 둘러싸는 원기둥 형상으로 구성될 수 있다. 이에, 제2 접촉 감응 소자(130) 및 기둥부(141) 중 제2 접촉 감응 소자(130)의 제4 전극(133)만이 절연층과 접할 수도 있다.
한편, 기둥부(141)를 따라 제2 접촉 감응 소자(130)가 추가적으로 배치됨에 따라, 벤딩 영역(BA)과 벤딩 영역(BA)을 제외한 영역 간의 진동 가속도 차이가 발생할 수 있다. 즉, 벤딩 영역(BA)에는 다른 영역보다 추가적인 진동이 가해질 수 있으므로, 벤딩 영역(BA)은 다른 영역보다 진동 가속도가 높을 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(130)를 구동하는 회로에서 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(130)에 인가하는 신호를 조절하고, 보상 신호를 인가하는 방식으로 벤딩 영역(BA)에서 지나치게 진동 가속도가 증가하지 않게 할 수 있다.
도 1에 도시되지는 않았으나, 표시 장치(100)는 사용자의 터치 입력 위치 및/또는 터치 압력의 크기를 측정할 수 있는 터치 패널을 더 포함할 수 있다. 터치 패널은 표시 패널(110)과 제1 접촉 감응 소자(120) 사이 또는 표시 패널(110) 상에 위치할 수 있으며, 터치 패널의 구체적인 구성에는 제한이 없다.
접촉 감응 소자 중 전기 활성 고분자를 이용한 접촉 감응 소자는 얇고, 플렉서블하므로 다양한 표시 장치에 적용될 수 있다. 특히, 표시 장치 중에서도 표시 장치를 굽히거나, 접을 수 있는 플렉서블한 표시 장치에 전기 활성 고분자를 이용한 접촉 감응 소자가 적용될 수 있다. 그러나, 플렉서블 표시 장치는 굽혀지거나 접힐 수 있는 유연한 벤딩 영역을 포함하는데, 벤딩 영역은 반복적인 굽힘으로 인해 응력이 집중된다. 이러한 응력으로 인해 벤딩 영역에 배치된 접촉 감응 소자가 손상되거나 벤딩 영역에서의 접촉 감응 소자의 수명 및 구동 안정성이 낮아지고, 진동 특성이 저감되었다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 영역(AA)에 배치된 제1 접촉 감응 소자(120) 외에 벤딩 영역(BA)에 추가적인 제2 접촉 감응 소자(130)가 배치된다. 구체적으로, 표시 장치(100)의 벤딩을 돕는 벤딩 부재인 기둥부(141)를 덮도록 제2 접촉 감응 소자(130)가 배치될 수 있다. 따라서, 벤딩 영역(BA)에서 응력 집중으로 인해 제1 접촉 감응 소자(120)가 손상되거나, 진동 특성이 저감되더라도 제2 접촉 감응 소자(130)가 더 배치되어 있으므로, 제1 접촉 감응 소자(120)에 집중되는 응력을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 접촉 감응 소자(120)의 진동 특성이 저감되더라도 제2 접촉 감응 소자(130)가 진동 특성을 보강해줄 수 있다. 아울러, 벤딩 영역(BA)에 대응하도록 배치된 제2 접촉 감응 소자(130)가 진동하여 벤딩 영역(BA)에서의 추가적인 진동 효과를 줄 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 벤딩 영역(BA)에서 제2 접촉 감응 소자(130)를 더 배치하여 제1 접촉 감응 소자(120)에 집중되는 응력을 분산시켜 제1 접촉 감응 소자(120)의 손상을 최소화하여 안정적인 진동 특성을 확보할 수 있고, 벤딩 영역(BA)에서의 추가적인 진동 효과를 더 줄 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 효과를 보다 상세히 설명하기 위해 [표 1]을 참조한다.
벤딩 횟수 비교예 실시예
5,000회 0.6 G 0.8 G
10,000회 0.5 G 0.8 G
15,000회 0.5 G 0.7 G
20,000회 0.3 G 0.7 G
25,000회 0.2 G 0.7 G
30,000회 0.2 G 0.7 G
상기 [표 1] 에서 실시예는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서의 벤딩 횟수에 따른 벤딩 영역(BA)에서의 진동 가속도를 나타내고, 비교예는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서 제2 접촉 감응 소자(130)를 제거한 경우 벤딩 횟수에 따른 벤딩 영역에서의 진동 가속도를 나타낸다.
[표 1]을 참조하면, 실시예에서는 벤딩 영역(BA)에 추가적인 제2 접촉 감응 소자(130)가 배치되었으므로, 비교예보다 초기 진동 가속도가 높다. 다만, 실시예의 경우 벤딩 횟수가 30,000회가 되더라도 진동 가속도의 감소량이 0.1 G에 불과한 반면, 비교예의 경우 벤딩 횟수가 증가함에 따라 진동 가속도가 급격하게 감소하여 벤딩 횟수가 30,000회가 되면 진동 가속도가 0.4 G 정도 감소한다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 경우 비교예와 비교하여 벤딩 영역(BA)에서의 보다 안정적인 진동 특성이 제공될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 2의 표시 장치(200)는 도 1의 표시 장치(100)와 비교하여, 벤딩 부재인 기둥부(241)의 재질 및 제2 접촉 감응 소자(230)의 전극 배치만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 벤딩 부재인 기둥부(241)는 도전성 물질로 이루어진다. 이에, 도전성 물질로 이루어진 기둥부(241)는 표시 장치(200)의 벤딩을 도울 뿐 아니라, 기둥부(241)를 덮도록 배치된 제2 접촉 감응 소자(230)의 전극으로도 기능할 수 있다.
제2 접촉 감응 소자(230)는 기둥부(241)를 덮도록 배치되고, 제2 전기 활성층(131)과 제2 전기 활성층(131)을 덮도록 배치된 제4 전극(133)을 포함한다. 이에, 제2 전기 활성층(131)의 일 면에 접하는 기둥부(241)가 도전성 물질이므로, 기둥부(241)를 제2 접촉 감응 소자(230)의 전극으로 활용할 수 있다. 제2 접촉 감응 소자(230)는 제2 전기 활성층(131)의 일 면에 배치된 기둥부(241) 및 타 면에 배치된 제4 전극(133)으로 구동될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(200)는 벤딩 부재인 기둥부(241)가 도전성 물질로 이루어지므로, 기둥부(241)를 둘러싸도록 배치된 제2 접촉 감응 소자(230)의 전극으로 기둥부(241)를 활용할 수 있다. 이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(200)는 벤딩 부재를 제2 접촉 감응 소자(230)의 전극으로 활용할 수 있으므로, 제2 접촉 감응 소자(230)의 전극을 형성하기 위한 공정이 간소화될 수 있고, 표시 장치(200)의 구조가 보다 단순화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 3의 표시 장치(300)는 도 1의 표시 장치(100)와 비교하여 벤딩 부재(340) 및 및 제2 접촉 감응 소자(330)의 구성만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 벤딩 부재(340)는 기둥부(141) 및 지지부(342)를 포함한다. 기둥부(141)는 벤딩 영역(BA)의 중심 부위에 배치되고, 지지부(342)는 기둥부(141)의 양측에 배치되어 적어도 표시 영역(AA)의 전체 영역을 지지한다. 기둥부(141)를 중심으로 지지부(342)는 회전될 수 있다. 그리고 지지부(342)에 의해 지지되는 표시 패널(110)은 지지부(342)의 회전에 따라 함께 회전하여 벤딩되거나 폴딩될 수 있다.
벤딩 부재(340)는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 기둥부(141) 및 지지부(342) 둘 모두는 플라스틱 등과 같은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 벤딩 부재(340)가 절연 물질로 이루어짐에 따라 앞서 설명하였던 절연층(151)이 생략될 수 있다.
제2 접촉 감응 소자(330)는 벤딩 부재(340)를 덮도록 배치된다. 구체적으로, 제2 접촉 감응 소자(330)는 벤딩 부재(340)의 하부에서 벤딩 부재(340)의 기둥부(141) 및 지지부(342) 전체를 덮도록 배치된다. 그리고, 벤딩 부재(340)와 같이 제2 접촉 감응 소자(330)도 표시 패널(110) 전체 영역에 배치될 수 있다.
제2 접촉 감응 소자(330)는 제2 전기 활성층(331), 복수의 제3 전극(332) 및 복수의 제4 전극(333)을 포함한다. 먼저, 복수의 제3 전극(332)이 벤딩 부재(340)의 하면에 배치되고, 복수의 제3 전극(332)의 하면에 제2 전기 활성층(331)이 배치되고, 제2 전기 활성층(331)의 하면에 복수의 제4 전극(333)이 배치된다. 복수의 제4 전극(333) 각각은 복수의 제3 전극(332) 각각과 대응되도록 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 제3 전극(332) 및 복수의 제4 전극(333)은 각각 제1 접촉 감응 소자(120)의 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)과 실질적으로 동일할 수 있다.
이때, 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(330)는 개별적으로 구동될 수도 있고, 동시에 구동될 수도 있다.
예를 들어, 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(330)가 개별적으로 구동되는 경우, 제1 접촉 감응 소자(120)의 제1 전극(122) 및 제2 전극(123), 제2 접촉 감응 소자(330)의 제3 전극(332) 및 제4 전극(333) 각각에 서로 다른 전압을 인가하도록 서로 다른 배선이 연결될 수 있다. 이에, 제1 전극(122) 및 제2 전극(123)에만 전압을 인가하고, 제3 전극(332) 및 제4 전극(333)에는 전압을 인가하지 않거나, 그 반대의 경우, 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(33)는 개별적으로 구동될 수 있다.
제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(330)가 동시에 구동되는 경우, 서로 다른 배선에 연결된 제1 전극(122)과 제3 전극(332), 제2 전극(123)과 제4 전극(333)에 동시에 같은 전압을 인가하여 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(330)를 동시에 구동할 수 있다. 또는, 서로 대응하는 위치에 배치된 제1 전극(122) 및 제3 전극(332)에 동일한 배선을 연결하여 동시에 전압을 인가하고, 서로 대응하는 위치에 배치된 제2 전극(123) 및 제4 전극(333)에 동일한 배선을 연결하여 동시에 전압을 인가할 수 있다. 이러한 경우, 제1 전극(122) 및 제3 전극(332), 제2 전극(123) 및 제4 전극(333)이 동일한 배선을 공유하므로, 배선의 구조가 간소화될 수 있고, 베젤 영역의 폭이 감소될 수 있다. 아울러, 서로 대응하는 위치에 배치된 제1 전극(122) 및 제4 전극(333)에 동일한 배선을 연결하고, 서로 대응하는 위치에 배치된 제2 전극(123) 및 제3 전극(332)에 동일한 배선을 연결하여 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(330)가 구동될 수 있으며, 이 경우도 마찬가지로, 배선의 구조가 간소화될 수 있고, 베젤 영역의 폭이 감소될 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고, 제2 접촉 감응 소자(330)의 제3 전극(332)이 생략되고, 제2 접촉 감응 소자(330)는 제2 전기 활성층(331) 및 제4 전극(333)만을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 접촉 감응 소자(330)는 제4 전극(333)을 사용하여 형성되는 횡전계에 의해 제2 전기 활성층(331)이 진동하는 방식으로 구현될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(300)는 벤딩 부재(340)의 기둥부(141) 및 지지부(342)가 적어도 표시 패널(110)의 표시 영역(AA)의 전체 영역을 지지하도록 배치된다. 그리고 제2 접촉 감응 소자(330) 또한 벤딩 부재(340)의 형상을 따라 벤딩 부재(340) 전체를 덮도록 배치된다. 그러므로, 제2 접촉 감응 소자(330) 또한 벤딩 부재(340)와 같이 표시 패널(110)의 표시 영역(AA)과 중첩할 수 있고, 표시 패널(110) 전체 영역에 배치된 제1 접촉 감응 소자(120)의 전체 영역과도 중첩할 수 있다. 따라서, 제1 접촉 감응 소자(120)뿐만이 아니라 제2 접촉 감응 소자(330)도 표시 패널(110) 전체 영역에 배치되므로, 벤딩 영역(BA)에서의 반복적인 벤딩 및 폴딩에 따른 진동 특성 저하를 방지하는 효과와 함께 표시 패널(110)의 전체 영역에서 보다 강한 진동 가속도를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 4의 표시 장치(400)는 도 3의 표시 장치(300)와 비교하여 벤딩 부재(440)의 재질 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극 배치만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 벤딩 부재(440)는 도전성 물질로 이루어진다. 즉, 벤딩 부재(440)의 기둥부(441) 및 지지부(442)는 모두 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 벤딩 부재(440)가 도전성 물질로 이루어짐에 따라, 벤딩 부재(440)와 제1 접촉 감응 소자(120) 사이에 절연층(151)이 배치된다. 절연층(151)은 제1 접촉 감응 소자(120)의 구동 시, 도전성 물질로 이루어진 벤딩 부재(440)에 의해 제1 접촉 감응 소자(120)의 신뢰성이 저감되는 것을 방지하기 위해, 제1 접촉 감응 소자(120)의 제2 전극(123)과 벤딩 부재(440) 사이에 배치된다.
도전성 물질의 벤딩 부재(440)는 제2 접촉 감응 소자(430)의 제2 전기 활성층(331) 상면에 접한다. 그리고, 제2 접촉 감응 소자(430)는 제2 전기 활성층(331) 하면에 복수의 제4 전극(333)만이 배치된다. 이에, 도전성 물질로 이루어진 벤딩 부재(440)는 복수의 제4 전극(333)과 함께 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 기능할 수 있다. 이 경우, 벤딩 부재(440)에 특정 전압이 인가된 상태에서 복수의 제4 전극(333) 각각에 상이한 전압을 인가하는 방식으로 셀 단위로 제2 접촉 감응 소자(430)의 구동이 가능할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)에서 도전성 물질의 벤딩 부재(440)가 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로도 사용될 수 있다. 즉, 제2 접촉 감응 소자(430)와 접하는 도전성 물질의 벤딩 부재(440)는 벤딩 부재(440)로도 기능하지만, 동시에 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로도 기능할 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(400)는 벤딩 부재(440)를 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 활용할 수 있으므로, 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극을 형성하기 위한 공정이 간소화될 수 있고, 표시 장치(200)의 구조가 보다 단순화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 5의 표시 장치(500)는 도 4의 표시 장치(400)와 비교하여 제1 접촉 감응 소자(520)의 전극 배치가 상이하고 절연층(151)이 생략되었다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 도전성 물질의 벤딩 부재(440)는 제1 접촉 감응 소자(520)의 제1 전기 활성층(121) 하면에 접하고, 제2 접촉 감응 소자(430)의 제2 전기 활성층(331)의 상면에 각각 접한다. 그리고, 제1 접촉 감응 소자(520)에는 제1 전기 활성층(121) 상면의 복수의 제1 전극(122)만이 배치된다. 또한, 제2 접촉 감응 소자(430)에는 제2 전기 활성층(331) 하면의 복수의 제4 전극(333)만이 배치된다. 그리고, 도전성 물질로 이루어진 벤딩 부재(440)는 제1 접촉 감응 소자(520)와 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 동시에 기능할 수 있다.
벤딩 부재(440)를 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 동시에 사용하는 경우, 제1 접촉 감응 소자(520)와 제2 접촉 감응 소자(430)를 개별적으로 구동할 수 있다.
예를 들어, 동시에 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 기능하는 벤딩 부재(440)에 전압을 인가하고, 제1 접촉 감응 소자(520)의 복수의 제1 전극(122)과 제2 접촉 감응 소자(430)의 복수의 제4 전극(333)에 각각 다른 배선을 연결하여 전압을 인가하면, 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)를 선택적으로 구동할 수 있다. 이때, 수직하게 배치된 복수의 제1 전극(122)과 벤딩 부재(440) 사이 및 벤딩 부재(440)와 복수의 제4 전극(333) 사이에 종방향 전기장이 형성된다. 따라서, 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)는 벤딩 부재(440)를 하나의 전극으로 공유하더라도 개별적으로 구동될 수 있다.
한편, 벤딩 부재(440)를 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 동시에 사용하는 경우, 제1 접촉 감응 소자(520)와 제2 접촉 감응 소자(430)를 하나의 접촉 감응 소자처럼 구동할 수 있다.
예를 들어, 동시에 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 기능하는 벤딩 부재(440)에 특정 전압을 인가하고, 서로 대응하는 제1 접촉 감응 소자(520)의 복수의 제1 전극(122)과 제2 접촉 감응 소자(430)의 복수의 제4 전극(333)에 동일한 배선을 연결하여 벤딩 부재(440)에 인가되는 전압과 상이한 전압을 동일하게 인가하면, 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)를 하나의 접촉 감응 소자처럼 구동할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)에서 도전성 물질의 벤딩 부재(440)는 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 동시에 기능할 수 있다. 이 경우, 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)는 각각의 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제4 전극(333)에 벤딩 부재(440)에 인가되는 전압과 상이한 전압을 인가하여 개별적으로 구동할 수 있다. 따라서, 제1 접촉 감응 소자(520)의 양면 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 양면에 모두 별도로 전극을 형성하지 않고도 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)를 구동할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)는 벤딩 부재(440)를 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극으로 동시에 사용하여, 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)의 전극 형성을 위한 공정을 간소화할 수 있다. 아울러, 전극 배치가 간소화됨에 따라 각 전극에 전압을 인가하기 위한 배선의 구조 및 표시 장치(500)의 구조 또한 간소화할 수 있다.
아울러, 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430) 각각의 복수의 제1 전극(122) 및 복수의 제4 전극(333)에 서로 동일한 배선을 연결하여 동일한 전압을 인가하여 동시에 구동할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(500)는 제1 접촉 감응 소자(520) 및 제2 접촉 감응 소자(430)가 벤딩 부재(440)를 하나의 전극으로 공유하고, 각각의 제1 전극(122) 및 제4 전극(333) 또한 동일한 배선을 공유하므로, 배선 구조가 간소화될 수 있고, 전극 형성 공정 또한 간소화 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 6의 표시 장치(600)는 도 3의 표시 장치(300)와 비교하여 벤딩 부재(640) 및 제2 접촉 감응 소자(630)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 벤딩 부재(640)는 표시 패널(110)의 일부 영역과 중첩하도록 배치된다. 구체적으로, 벤딩 부재(640)의 기둥부(141) 및 지지부(642)는 표시 패널(110)의 표시 영역(AA)에서 벤딩 영역(BA)만을 지지하도록 배치된다. 다만, 이에 제한되지 않고, 벤딩 부재(640)는 벤딩 영역(BA)이 아닌 표시 영역(AA)의 일부 영역에 더 배치될 수도 있다.
벤딩 부재(640)를 덮도록 배치된 제2 접촉 감응 소자(630) 또한 표시 패널(110)의 일부 영역에만 중첩하도록 배치된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 접촉 감응 소자(630)는 벤딩 영역(BA)에 한정하여 배치된다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제2 접촉 감응 소자(630)는 벤딩 영역(BA)이 아닌 표시 영역(AA)의 일부 영역에 더 배치될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(600)에서 벤딩 부재(640)는 표시 패널(110)의 일부 영역, 즉, 벤딩 영역(BA)에만 중첩하도록 배치된다. 그리고 제2 접촉 감응 소자(630) 또한 벤딩 부재(640)의 형상을 따라 배치되므로, 벤딩 영역(BA)에만 중첩하도록 배치된다. 즉, 벤딩 부재(640)의 지지부(642)가 표시 패널(110)의 벤딩 영역(BA)을 포함한 일부 면적만을 지지하도록 배치된 경우, 제2 접촉 감응 소자(630) 또한 표시 패널(110)의 일부 면적에만 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(600)는 벤딩 부재(640)의 형상 또는 배치 등의 설계에 따라, 제2 접촉 감응 소자(630)의 설계 또한 자유롭게 설정될 수 있으므로, 설계 자유도가 높아질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 7의 표시 장치(700)는 도 1의 표시 장치(100)와 비교하여 제2 접촉 감응 소자(730) 자체가 벤딩 부재로 구성된다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 제2 접촉 감응 소자(730)는 중공관 형상의 벤딩 부재(731), 제3 전극(732) 및 제4 전극(733)을 포함한다. 제2 접촉 감응 소자(730)는 진동 효과를 줄 뿐 아니라, 벤딩 부재로 기능할 수 있다.
벤딩 부재(731)는 전기 활성 고분자로 구성된다. 따라서, 벤딩 부재(731)에 전압을 인가하면, 벤딩 부재(731) 자체가 진동할 수 있다. 또한, 벤딩 부재(731)는 벤딩 부재(731)를 중심으로 표시 패널(110)이 벤딩되거나 폴딩되도록 지지할 수 있다.
벤딩 부재(731)는 중공관 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 벤딩 부재(731)는 속이 빈 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
벤딩 부재(731)의 내주면에 제3 전극(732)이 배치되고, 외주면에 제4 전극(733)이 배치된다. 제3 전극(732) 및 제4 전극(733)에 서로 다른 전압을 인가하여 전기 활성 고분자로 이루어진 벤딩 부재(731)에 전기장을 형성하여, 진동 효과를 줄 수 있다.
제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(730) 사이에 절연층(151)이 배치된다. 만약, 절연층(151)이 배치되지 않으면, 제2 전극(123) 및 제4 전극(733)이 서로 접하여 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(730)의 구동에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 제1 접촉 감응 소자(120) 및 제2 접촉 감응 소자(730)의 개별적인 구동을 위해 절연층(151)이 배치될 수 있다.
제2 접촉 감응 소자(730)의 제4 전극(733)은 제1 접촉 감응 소자(120)와 절연을 위한 절연층(151)에 배치된다.
한편, 도 7에서는, 제2 전기 활성층(731) 내주면의 제3 전극(732)은 내부가 전도성 물질로 가득 찬 원통형의 형상인 것으로 도시되었으나, 제3 전극(732) 또한 내부가 비어있는 중공관 형상일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(700)에서 제2 접촉 감응 소자(730)는 사용자의 터치 입력에 대한 촉각 피드백을 전달하는 동시에 벤딩 부재로 기능할 수 있다. 벤딩 부재는 표시 패널(110)의 벤딩 시, 벤딩 부재를 중심으로 표시 패널(110)이 벤딩되거나 폴딩되도록 지지할 수 있다. 그리고 벤딩 영역(BA)에서 응력이 집중되어 제1 접촉 감응 소자(120)의 신뢰성이 저감될 수 있다. 따라서, 제1 접촉 감응 소자(120)의 진동 특성을 보완하기 위해 벤딩 영역(BA)에 추가적으로 제2 접촉 감응 소자(730)를 더 배치할 수 있다. 그리고, 제2 접촉 감응 소자(730)를 벤딩 부재와 같은 형상으로 형성하여 벤딩 부재를 별도로 배치하지 않고도 벤딩 부재의 기능까지 동시에 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(700)는 벤딩 부재의 형상으로 제2 접촉 감응 소자(730)를 형성하여, 벤딩 부재를 배치하는 공정을 간소화할 수 있고, 벤딩 영역(BA)에서 추가적인 진동 효과를 줄 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 7에 도시된 실시예에서는 표시 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)에 벤딩 영역(BA)이 1개인 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 복수의 벤딩 영역(BA)이 정의될 수 있다. 이 경우, 도 1 내지 도 7에서 설명된 제2 접촉 감응 소자(130, 230, 330, 430, 630, 730) 구조가 모든 벤딩 영역(BA)에 적용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 패널의 표시 영역과 중첩하고, 제1 전기 활성층을 포함하는 제1 접촉 감응 소자, 표시 패널 하부에 배치되고, 적어도 벤딩 영역과 중첩하는 벤딩 부재 및 벤딩 부재를 덮는 제2 전기 활성층을 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 벤딩 부재는 벤딩 영역과 중첩하는 기둥부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기둥부는 절연 물질로 이루어지고, 제2 접촉 감응 소자는, 기둥부를 둘러싸는 제3 전극 및 제2 전기 활성층을 둘러싸는 제4 전극을 더 포함하고, 제2 전기 활성층은 제3 전극을 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기둥부는 도전성 물질로 이루어지고, 제2 전기 활성층은 기둥부를 둘러싸고, 제2 접촉 감응 소자는 제2 전기 활성층을 둘러싸는 제4 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 벤딩 부재는, 기둥부의 양측에 배치되고, 표시 영역의 적어도 일부 영역과 중첩하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 지지부는 표시 영역의 전체 영역을 지지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 벤딩 부재는 절연 물질로 이루어지고, 제2 접촉 감응 소자는 벤딩 부재와 제2 전기 활성층 사이에 배치된 하나 이상의 제3 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 접촉 감응 소자는 하나 이상의 제3 전극이 배치된 면의 반대면에 배치된 하나 이상의 제4 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 벤딩 부재는 도전성 물질로 이루어지고, 벤딩 부재는 제2 전기 활성층의 일면에 배치되어, 제2 접촉 감응 소자의 제3 전극으로 기능하고, 제2 접촉 감응 소자는 제2 전기 활성층의 타면에 배치된 하나 이상의 제4 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 접촉 감응 소자는 표시 패널과 제2 접촉 감응 소자 사이에 배치되고, 벤딩 부재는 제1 전기 활성층의 일면에 접하여 제1 접촉 감응 소자의 제2 전극으로 기능하고, 제1 접촉 감응 소자는 제1 전기 활성층의 타면에 배치된 하나 이상의 제1 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 접촉 감응 소자는 표시 패널과 제2 접촉 감응 소자 사이에 배치되고, 제1 접촉 감응 소자 및 제2 접촉 감응 소자는 벤딩 부재를 공통 전극으로 공유할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 접촉 감응 소자는 벤딩 부재가 접하는 제1 전기 활성층의 일면의 타면에 배치된 복수의 제1 전극을 더 포함하고, 제2 접촉 감응 소자는 벤딩 부재가 접하는 제2 전기 활성층의 일면의 타면에 배치된 복수의 제4 전극을 더 포함하며, 제1 접촉 감응 소자의 복수의 제1 전극 및 제2 접촉 감응 소자의 복수의 제4 전극 중 서로 대응되는 전극들은 동일한 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 접촉 감응 소자는 제1 전기 활성층의 일면에 배치된 복수의 제1 전극 및 타면에 배치된 복수의 제2 전극을 포함하고, 제2 접촉 감응 소자는 제2 전기 활성층의 일면에 배치된 복수의 제3 전극 및 타면에 배치된 복수의 제4 전극을 포함하고, 제1 접촉 감응 소자의 복수의 제1 전극 및 제2 접촉 감응 소자의 복수의 제3 전극 중 서로 대응되는 전극들은 동일한 전압이 인가되고, 제1 접촉 감응 소자의 복수의 제2 전극 및 제2 접촉 감응 소자의 복수의 제4 전극 중 서로 대응되는 전극들은 동일한 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 영역과 중첩하는 제1 접촉 감응 소자 및 표시 패널 하부에서 벤딩 영역에 대응하도록 배치되고, 전기 활성 고분자로 이루어진 중공관 형상의 벤딩 부재를 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 표시 패널과 제2 접촉 감응 소자 사이에 배치된 절연층을 더 포함하고, 제1 접촉 감응 소자는 표시 패널과 절연층 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 접촉 감응 소자는, 벤딩 부재의 내주면을 둘러싸는 제3 전극 및 벤딩 부재의 외주면을 둘러싸는 제4 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 벤딩 부재의 내부는 제3 전극과 동일한 도전성 물질로 채워질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 : 표시 장치
110 : 표시 패널
120, 520 : 제1 접촉 감응 소자
121 : 제1 전기 활성층
122 : 제1 전극
123 : 제2 전극
130, 230, 330, 430, 630, 730 : 제2 접촉 감응 소자
131, 331, 631, 731 : 제2 전기 활성층
132, 332, 632, 732 : 제3 전극
133, 333, 633, 733 : 제4 전극
151 : 절연층
340, 440, 640 : 벤딩 부재
141, 241, 441 : 기둥부
342, 442, 642 : 지지부
BA : 벤딩 영역
AA : 표시 영역

Claims (17)

  1. 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 표시 영역과 중첩하고, 제1 전기 활성층을 포함하는 제1 접촉 감응 소자;
    상기 표시 패널 하부에 배치되고, 적어도 상기 벤딩 영역과 중첩하고, 상기 표시 패널이 벤딩되는 방향에 수직한 방향으로 길게 연장되도록 원통형으로 형성된 기둥부를 포함하는 벤딩 부재; 및
    상기 벤딩 부재를 덮는 제2 전기 활성층을 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함하고,
    상기 기둥부는 표시 패널이 벤딩되거나 폴딩될 수 있도록 표시 패널을 벤딩할 때 벤딩 축으로 기능하는, 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기둥부는 절연 물질로 이루어지고,
    상기 제2 접촉 감응 소자는,
    상기 기둥부를 둘러싸는 제3 전극; 및
    상기 제2 전기 활성층을 둘러싸는 제4 전극을 더 포함하고,
    상기 제2 전기 활성층은 상기 제3 전극을 둘러싸는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기둥부는 도전성 물질로 이루어지고,
    상기 제2 전기 활성층은 상기 기둥부를 둘러싸고,
    상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 제2 전기 활성층을 둘러싸는 제4 전극을 더 포함하는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 벤딩 부재는,
    상기 기둥부의 양측에 배치되고, 상기 표시 영역의 적어도 일부 영역과 중첩하는 지지부를 더 포함하는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 표시 영역의 전체 영역을 지지하는, 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 벤딩 부재는 절연 물질로 이루어지고,
    상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 벤딩 부재와 상기 제2 전기 활성층 사이에 배치된 하나 이상의 제3 전극을 더 포함하는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 하나 이상의 제3 전극이 배치된 면의 반대면에 배치된 하나 이상의 제4 전극을 더 포함하는, 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 벤딩 부재는 도전성 물질로 이루어지고,
    상기 벤딩 부재는 상기 제2 전기 활성층의 일면에 배치되어, 상기 제2 접촉 감응 소자의 제3 전극으로 기능하고,
    상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 제2 전기 활성층의 타면에 배치된 하나 이상의 제4 전극을 더 포함하는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 접촉 감응 소자는 상기 표시 패널과 상기 제2 접촉 감응 소자 사이에 배치되고,
    상기 벤딩 부재는 상기 제1 전기 활성층의 일면에 접하여 상기 제1 접촉 감응 소자의 제2 전극으로 기능하고,
    상기 제1 접촉 감응 소자는 상기 제1 전기 활성층의 타면에 배치된 하나 이상의 제1 전극을 더 포함하는, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접촉 감응 소자는 상기 표시 패널과 상기 제2 접촉 감응 소자 사이에 배치되고,
    상기 제1 접촉 감응 소자 및 상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 벤딩 부재를 공통 전극으로 공유하는, 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 접촉 감응 소자는 상기 벤딩 부재가 접하는 상기 제1 전기 활성층의 일면의 타면에 배치된 복수의 제1 전극을 더 포함하고,
    상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 벤딩 부재가 접하는 상기 제2 전기 활성층의 일면의 타면에 배치된 복수의 제4 전극을 더 포함하며,
    상기 제1 접촉 감응 소자의 복수의 제1 전극 및 상기 제2 접촉 감응 소자의 복수의 제4 전극 중 서로 대응되는 전극들은 동일한 전압이 인가되는, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접촉 감응 소자는 상기 제1 전기 활성층의 일면에 배치된 복수의 제1 전극 및 타면에 배치된 복수의 제2 전극을 포함하고,
    상기 제2 접촉 감응 소자는 상기 제2 전기 활성층의 일면에 배치된 복수의 제3 전극 및 타면에 배치된 복수의 제4 전극을 포함하고,
    상기 제1 접촉 감응 소자의 복수의 제1 전극 및 상기 제2 접촉 감응 소자의 복수의 제3 전극 중 서로 대응되는 전극들은 동일한 전압이 인가되고,
    상기 제1 접촉 감응 소자의 복수의 제2 전극 및 상기 제2 접촉 감응 소자의 복수의 제4 전극 중 서로 대응되는 전극들은 동일한 전압이 인가되는, 표시 장치.
  14. 벤딩 영역을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 영역과 중첩하는 제1 접촉 감응 소자; 및
    상기 표시 패널 하부에서 상기 벤딩 영역에 대응하도록 배치되고, 전기 활성 고분자로 이루어진 중공관 형상의 벤딩 부재를 포함하는 제2 접촉 감응 소자를 포함하는, 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 제2 접촉 감응 소자 사이에 배치된 절연층을 더 포함하고,
    상기 제1 접촉 감응 소자는 상기 표시 패널과 상기 절연층 사이에 배치된, 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    제2 접촉 감응 소자는,
    상기 벤딩 부재의 내주면을 둘러싸는 제3 전극; 및
    상기 벤딩 부재의 외주면을 둘러싸는 제4 전극을 더 포함하는, 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 벤딩 부재의 내부는 상기 제3 전극과 동일한 도전성 물질로 채워진, 표시 장치.
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