KR102474211B1

KR102474211B1 - 폴더블 표시 장치

Info

Publication number: KR102474211B1
Application number: KR1020160077489A
Authority: KR
Inventors: 한상윤; 조길원; 유민석; 이효찬
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사; 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2022-12-06
Also published as: KR20180000039A

Abstract

폴더블 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 제공되는 터치 센싱 유닛을 포함한다. 상기 터치 센싱 유닛은 터치를 인식하는 복수의 감지 전극들을 포함한다. 상기 감지 전극들 각각은 금속층 및 상기 금속층 및 상기 표시 패널 사이에 제공되는 하부 그래핀층을 포함한다.

Description

폴더블 표시 장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 폴더블 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벤딩에 따른 단선 불량 발생이 개선된 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.

표시 장치는 표시화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 최근 벤딩(bending) 가능한 표시 장치가 개발되고 있다. 플렉서블 표시 장치는 평판 표시 장치와 달리, 종이처럼 접거나 말거나 휠 수 있다. 형상이 다양하게 변경될 수 있는 플렉서블 표시 장치는 휴대가 용이하고 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 벤딩에 따른 단선 불량이 개선된 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 제공되는 터치 센싱 유닛을 포함한다. 상기 터치 센싱 유닛은 터치를 인식하는 복수의 감지 전극들을 포함한다. 상기 감지 전극들 각각은 금속층 및 상기 금속층 및 상기 표시 패널 사이에 제공되는 하부 그래핀층을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 상기 하부 그래핀층과 이격되고 상기 금속층의 상면과 접촉하여 제공되는 상부 그래핀층을 더 포함할 수 있다.

상기 하부 그래핀층은 제1 하부 그래핀층, 제2 하부 그래핀층 및 제3 하부 그래핀층을 포함할 수 있다. 상기 상부 그래핀층은 제1 상부 그래핀층, 제2 상부 그래핀층 및 제3 상부 그래핀층을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 상기 금속층의 상면 및 측면을 커버하도록 제공되는 상부 그래핀층을 더 포함할 수 있다.

상기 상부 그래핀층은 상기 금속층의 상기 상면을 커버하는 상면 그래핀부 및 상기 상면 그래핀부와 연결되고, 상기 금속층의 상기 측면을 커버하는 측면 그래핀부를 포함할 수 있다.

상기 측면은 제1 측면 및 상기 제1 측면과 이격되는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 측면 그래핀부는 상기 제1 측면을 커버하는 제1 서브 그래핀부 및 상기 제2 측면을 커버하는 제2 서브 그래핀부를 포함할 수 있다.

상기 하부 그래핀층은 제1 하부 그래핀층, 제2 하부 그래핀층, 제3 하부 그래핀층을 포함할 수 있다. 상기 상부 그래핀층은 제1 상부 그래핀층, 제2 상부 그래핀층 및 제3 상부 그래핀층을 포함할 수 있다.

상기 제1 상부 그래핀층은 상기 금속층의 상면에 접촉하는 제1 상면 그래핀부 및 상기 금속층의 측면에 접촉하는 제1 측면 그래핀부를 포함할 수 있다. 상기 제2 상부 그래핀층은 상기 제1 상면 그래핀부에 접촉하는 제2 상면 그래핀부 및 상기 제1 측면 그래핀부에 접촉하는 제2 측면 그래핀부를 포함한다. 상기 제3 상부 그래핀층은 상기 제2 상면 그래핀부에 접촉하는 제3 상면 그래핀부 및 상기 제2 측면 그래핀부에 접촉하는 제3 상면 그래핀부를 포함할 수 있다.

상기 금속층은 복수의 개구부들이 정의되고, 메쉬 형상을 가질 수 있다,

상기 하부 그래핀층은 각각이 상기 금속층의 상기 개구부들 각각에 대응되는 복수의 그래핀 개구부들이 정의되고, 메쉬 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 상기 금속층을 커버하는 상부 그래핀층을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 그래핀층은 상기 금속층의 상면을 커버하는 상면 그래핀부 및 상기 개구부들에 의해 노출된 노출면을 커버하는 복수의 노출면 그래핀부들을 포함할 수 있다.

상기 금속층은 Al, Cu, Mo, Ti, Ag, Mg, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 상기 표시 패널 및 상기 터치 센싱 유닛의 적어도 일부가 벤딩되는 제1 모드 또는 상기 벤딩이 펼쳐지는 제2 모드로 동작하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치에 의하면, 벤딩에 따른 단선 불량이 개선될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 제1 모드의 개략적인 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 제2 모드의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치에 포함되는 터치 센싱 유닛을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선에 대응하는 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선에 대응하는 개략적인 단면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 사시도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)는 표시 패널(DP) 및 터치 센싱 유닛(TSU)을 포함한다. 터치 센싱 유닛(TSU)은 표시 패널(DP) 상에 제1 방향(DR1)으로 적층될 수 있다. 폴더블 표시 장치(10)는 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할 수 있다. 폴더블(Foldable)이란 표시 장치(10)의 특정 부분이 접힐 수 있는 특성을 의미할 수 있다.

표시 패널(DP)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시한다. 이하 설명의 편의를 위해, 표시 패널(DP)에서 영상이 제공되는 방향은 상부 방향으로 정의되고, 상부 방향의 반대 방향은 하부 방향으로 정의한다. 표시 패널(DP)은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel), 액정표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 또는 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel)등이 적용될 수 있다.

표시 패널(DP)은 패널 벤딩부(BF1) 및 패널 비벤딩부(NBF1)를 포함한다. 패널 벤딩부(BF1)는 제1 모드에서 제2 방향(DR2)으로 연장되는 벤딩축(BX1)을 기준으로 벤딩이 발생하고, 제2 모드에서 벤딩이 펼쳐진다. 패널 벤딩부(BF1)는 패널 비벤딩부(NBF1)와 연결된다. 패널 비벤딩부(NBF1)는 제1 모드 및 제2 모드에서 벤딩이 발생하지 않는다. 벤딩이란 외력에 의해 폴더블 표시 장치(10) 등이 특정 형태로 휜 것을 의미하는 것일 수 있다.

터치 센싱 유닛(TSU)은 터치 벤딩부(BF2) 및 터치 비벤딩부(NBF2)를 포함한다. 터치 벤딩부(BF2)는 제1 모드에서 제2 방향(DR2)으로 연장되는 벤딩축(BX1)을 기준으로 벤딩이 발생하고, 제2 모드에서 벤딩이 펼쳐진다. 터치 벤딩부(BF2)는 터치 비벤딩부(NBF2)와 연결된다. 터치 비벤딩부(NBF2)는 제1 모드 및 제2 모드에서 벤딩이 발생하지 않는다.

도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)는 제1 모드에서, 벤딩축(BX1)을 기준으로 어느 한 방향으로 벤딩될 수 있다. 폴더블 표시 장치(10)는 제1 모드에서 내측 벤딩된 것일 수 있다. 벤딩축(BX1)을 기준으로 폴더블 표시 장치(10)가 벤딩되었을 때, 벤딩되어 서로 마주보는 터치 센싱 유닛(TSU) 사이의 거리가 벤딩되어 서로 마주보는 표시 패널(DP) 사이의 거리보다 짧은 경우를 내측 벤딩(inner bending)이라 정의한다. 내측 벤딩시에 패널 벤딩부(BF1) 및 표시 벤딩부(BF2)의 일면은 제1 곡률 반경(R1)을 가질 수 있다. 제1 곡률 반경(R1)은 예를 들어, 약 1 미리미터(mm) 내지 10 미리미터(mm)일 수 있다.

도 1a 및 도 1b에서는 벤딩축(BX1)을 기준으로 폴더블 표시 장치(10)가 벤딩되었을 때, 벤딩되어 서로 마주보는 폴더블 표시 장치(10) 사이의 거리가 일정한 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 벤딩되어 서로 마주보는 폴더블 표시 장치(10) 사이의 거리는 일정하지 않을 수도 있다. 또한, 도 1a 및 도 1b에서는 벤딩축(BX1)을 기준으로 폴더블 표시 장치(10)가 벤딩되었을 때, 벤딩되어 서로 마주보는 폴더블 표시 장치(10)의 면적이 서로 동일한 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 벤딩되어 서로 마주보는 폴더블 표시 장치(10)의 면적은 서로 상이할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치에 포함되는 터치 센싱 유닛을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)에서 터치 센싱 유닛(TSU)은 표시 패널(DP) 상에 제공된다. 터치 센싱 유닛(TSU)은 사용자의 직접 터치, 사용자의 간접 터치, 물체의 직접 터치 또는 물체의 간접 터치를 인식할 수 있다. 간접 터치란 사용자 또는 물체가 터치 센싱 유닛(TSU)을 직접적으로 접촉하지 않아도, 터치 센싱 유닛(TSU)이 사용자 또는 물체가 터치하는 것으로 인식할 수 있는 거리에 있어, 터치 센싱 유닛(TSU)이 터치를 인식하는 것을 의미한다.

직접 터치 또는 간접 터치가 발생되면, 예를 들어 감지 전극(TE)에 포함되는 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 사이에 정전 용량의 변화가 발생된다. 정전 용량의 변화에 따라 제1 감지 전극들(Tx)에 인가되는 감지 신호는 딜레이되어 제2 감지 전극들(Rx)에 제공될 수 있다. 터치 센싱 유닛(TSU)은 감지 신호의 딜레이 값으로부터 터치 좌표를 센싱할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)에서 터치 센싱 유닛(TSU)의 감지 전극(TE)은 표시 패널(DP) 상에 제공된다. 표시 패널(DP)이 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel)일 경우, 감지 전극(TE)은 표시 패널(DP)의 봉지층(미도시)상에 직접 제공될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 감지 전극(TE) 및 표시 패널(DP) 사이에는 별도의 폴더블 기판(미도시)이 제공될 수도 있다. 이러한 경우, 폴더블 기판과 표시 패널(DP)을 접착하기 위한 접착층(미도시)이 제공될 수도 있다.

감지 전극(TE)은 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx)을 포함한다. 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 각각은 서로 전기적으로 절연된다. 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 각각은 대략적으로 마름모, 정사각형, 직사각형, 원 또는 정형화되지 않은 모양(예를 들면, 덴드라이트(dendrite) 구조와 같이 나뭇가지들이 얽혀 있는 모양) 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 각각은 메쉬(mesh) 형상을 갖는 것일 수 있다. 제1 감지 전극들(TX) 및 제2 감지 전극들(Rx) 각각은 복수개의 개구부(OP)가 정의된 형상일 수 있다.

제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx)은 서로 동일한 층 상에 제공될 수 있다. 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 각각은 표시 패널(DP) 상에 제공될 수 있다.

제1 감지 전극들(Tx)은 제3 방향(DR3) 및 제4 방향(DR4)으로 이격되어 제공될 수 있다. 제2 감지 전극들(Rx)은 제3 방향(DR3) 및 제4 방향(DR4)으로 이격되어 제공될 수 있다. 제3 방향(DR3)으로 이격된 제1 감지 전극들(TX)은 연결부(CN)에 의해 연결될 수 있다. 제1 감지 전극들(TX)이 연결부(CN)에 의해 연결되어, 제3 방향(DR3)으로 연장된 형태의 전극부가 제공될 수 있다. 전극부에는 복수의 제1 감지 전극들(TX)과 제1 감지 전극들(TX)을 각각 서로 연결하는 연결부(CN)가 포함될 수 있다. 제4 방향(DR4)으로 이격된 제2 감지 전극들(Rx)은 브릿지(BD)에 의해 연결될 수 있다. 브릿지(BD)는 제1 감지 전극들(Tx)을 연결하는 연결부(CN) 상에 제공될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 연결부(CN) 및 브릿지(BD) 사이에는 절연층이 제공될 수 있다.

연결 배선들(TL1, TL2)은 감지 전극들(TE) 각각과 전기적으로 연결된다. 연결 배선들(TL1, TL2)은 제1 연결 배선들(TL1) 및 제2 연결 배선들(TL2)을 포함한다. 제1 연결 배선들(TL1)은 제1 감지 전극들(Tx) 및 제1 팬아웃 배선들(PO1)과 연결될 수 있다. 제2 연결 배선들(TL2)은 제2 감지 전극들(Rx) 및 제2 팬아웃 배선들(PO2)과 연결될 수 있다.

팬아웃 배선들(PO1, PO2)은 연결 배선들(TL1, TL2) 및 패드부들(PD1, PD2)과 각각 연결된다. 팬아웃 배선들(PO1, PO2)은 제1 팬아웃 배선들(PO1) 및 제2 팬아웃 배선들(PO2)을 포함한다. 제1 팬아웃 배선들(PO1)은 제1 연결 배선들(TL1) 및 제1 패드부(PD1)들과 연결된다. 제2 팬아웃 배선들(PO2)은 제2 연결 배선들(TL2) 및 제2 패드부(PD2)들과 연결된다.

패드부들(PD1, PD2)은 감지 전극들(TE)과 전기적으로 연결된다. 패드부들(PD1, PD2)은 제1 패드부들(PD1) 및 제2 패드부들(PD2)을 포함한다. 제1 패드부들(PD1)은 제1 팬아웃 배선들(PO1)과 연결된다. 제1 패드부들(PD1)은 제1 감지 전극들(Tx)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패드부들(PD2)은 제2 팬아웃 배선들(PO2)과 연결된다. 제2 패드부들(PD2)은 제2 감지 전극들(Rx)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 3a 내지 도 3e는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선에 대응하는 개략적인 단면도이다.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)에서 감지 전극(TE)은 금속층(ML) 및 하부 그래핀층(GR1)을 포함한다. 하부 그래핀층(GR1)은 금속층(ML) 및 표시 패널(도 2의 DP)의 사이에 제공된다. 보다 구체적으로, 하부 그래핀층(GR1)의 일면은 표시 패널(도 2의 DP)과 접촉하고, 하부 그래핀층(GR1)의 타면은 금속층(ML)의 하면(SD-1)과 접촉할 수 있다.

금속층(ML)은 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 금속은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, Al, Cu, Mo, Ti, Ag, Mg, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 전극(TE)들은 각각 복수개의 금속층(ML)을 포함할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 감지 전극(TE)은 금속층(ML) 및 하부 그래핀층(GR1) 외에 상부 그래핀층(GR2)을 더 포함할 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)의 일면은 금속층(ML)의 하면(SD-1)과 접촉할 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)의 타면은 표시 패널(도 2의 DP)과 접촉할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML) 상에 제공될 수 있다. 구체적으로, 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML)의 상면(SD-2)과 접촉할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML)을 사이에 두고 하부 그래핀층(GR1)과 이격되어 있을 수 있다. 금속층(ML)의 측면(SD-3, SD-4)은 그래핀층에 의해 커버되지 않고 노출되어 있을 수 있다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2) 각각은 복수개의 층들로 제공될 수 있다. 구체적으로, 하부 그래핀층(GR1)은 제1 하부 그래핀층(GR1-1), 제2 하부 그래핀층(GR1-2) 및 제3 하부 그래핀층(GR1-3)을 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 제1 상부 그래핀층(GR2-1), 제2 상부 그래핀층(GR2-2) 및 제3 상부 그래핀층(GR2-3)을 포함할 수 있다. 제1 하부 그래핀층(GR1-1), 제2 하부 그래핀층(GR1-2) 및 제3 하부 그래핀층(GR1-3)은 금속층(ML)의 하부에서 감지 전극(TE)의 두께 방향으로 순차적으로 적층될 수 있다. 제1 상부 그래핀층(GR2-1), 제2 상부 그래핀층(GR2-2) 및 제3 상부 그래핀층(GR2-3)은 금속층(ML)의 상부에서 감지 전극(TE)의 두께 방향으로 순차적으로 적층될 수 있다. 금속층(ML)의 측면(SD-3, SD-4)은 그래핀층에 의해 커버되지 않고 노출되어 있을 수 있다.

도 3d를 참조하면, 감지 전극(TE)은 금속층(ML), 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2)을 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML)의 상면(SD-2) 및 측면(SD-3, SD-4)을 커버하도록 제공될 수 있다. 구체적으로, 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML)의 상면(SD-2)을 커버하는 상면 그래핀부(GR2-C)를 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML)의 측면(SD-3, SD-4)을 커버하는 측면 그래핀부(GR2-P, GR2-P')를 포함할 수 있다. 금속층(ML)의 측면은 제1 측면(SD-3) 및 제1 측면(SD-3)과 이격되는 제2 측면(SD-4)을 포함할 수 있다. 측면 그래핀부(GR2-P, GR2-P')는 제1 측면(SD-3)을 커버하는 제1 서브 그래핀부(GR2-P) 및 제2 측면(SD-3)을 커버하는 제2 서브 그래핀부(GR2-P')를 포함할 수 있다. 하부 그래핀층(GR1), 상부 그래핀층(GR2)의 상면 그래핀부(GR2-C) 및 측면 그래핀부(GR2-P, GR2-P')에 의하여, 금속층(ML)은 하면(SD-1), 상면(SD-2) 및 측면(SD-3, SD-4)이 각각 전면적으로 커버되는 형태일 수 있다.

도 3d 및 도 3e를 참조하면, 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2) 각각은 복수개의 층들로 제공될 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)은 제1 하부 그래핀층(GR1-1), 제2 하부 그래핀층(GR1-2) 및 제3 하부 그래핀층(GR1-3)을 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 제1 상부 그래핀층(GR2-1), 제2 상부 그래핀층(GR2-2) 및 제3 상부 그래핀층(GR2-3)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상부 그래핀층(GR2)의 제1 상부 그래핀층(GR2-1)은 금속층(ML)의 상면(SD-2)에 접촉하는 제1 상면 그래핀부(GR2-C1) 및 금속층(ML)의 측면(SD-3, SD-4)에 접촉하는 제1 측면 그래핀부(GR2-P1, GR2-P1')를 포함할 수 있다. 제1 측면 그래핀부(GR2-P1, GR2-P1')는 제3 측면(SD-3)에 접촉하는 제1 서브 그래핀부(GR2-P1) 및 제4 측면(SD-4)에 접촉하는 제2 서브 그래핀부(GR2-P1')를 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)의 제2 상부 그래핀층(GR2-2)은 제1 상면 그래핀부(GR2-C1)에 접촉하는 제2 상면 그래핀부(GR2-C2) 및 제1 측면 그래핀부(GR2-P1, GR2-P1')에 접촉하는 제2 측면 그래핀부(GR2-P2, GR2-P2')를 포함할 수 있다. 제2 측면 그래핀부(GR2-P2, GR2-P2')는 제1 서브 그래핀부(GR2-P1)에 접촉하는 제3 서브 그래핀부(GR2-P2) 및 제2 서브 그래핀부(GR2-P1')에 접촉하는 제4 서브 그래핀부(GR2-P2')를 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)의 제3 상부 그래핀층(GR2-3)은 제2 상면 그래핀부(GR2-C2)에 접촉하는 제3 상면 그래핀부(GR2-C3) 및 제2 측면 그래핀부(GR2-P2, GR2-P2')에 접촉하는 제3 측면 그래핀부(GR2-P3, GR2-P3')를 포함할 수 있다. 제3 측면 그래핀부(GR2-P3, GR2-P3')는 제3 서브 그래핀부(GR2-P2)에 접촉하는 제5 서브 그래핀부(GR2-P3) 및 제4 서브 그래핀부(GR2-P2')에 접촉하는 제6 서브 그래핀부(GR2-P3')를 포함할 수 있다.

도 3c 및 도 3e에서는 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2)이 각각 세 개의 층으로 제공된 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치에서 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2)은 복수 개의 층으로 제공될 수 있다. 구체적으로, 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2)은 2개의 층 혹은 4개 이상의 층으로 제공될 수 있다.

도 4a 내지 도 4e는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선에 대응하는 개략적인 단면도이다.

도 2 및 도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 감지 전극(TE)은 복수의 개구부(OP)가 정의된 메쉬 형상을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 감지 전극(TE)에 포함된 금속층(ML)에 복수의 개구부(OP)가 정의되고, 단면상에서 금속층(ML)은 개구부(OP)에 의해 정의되는 일정한 금속 패턴(ML-P)이 형성될 수 있다. 금속 패턴(ML-P)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 단면상에서 개구부(OP)에 의해 금속 패턴(ML-P)이 정의됨에 따라, 폴더블 표시 장치(10)의 제1 모드에서 터치 센싱 유닛(TSU)의 벤딩에 따른 저항 증가를 줄일 수 있다.

도 4a를 참조하면, 감지 전극(TE)의 금속층(ML)에는 단면상에서 복수의 개구부(OP)들이 정의된 금속 패턴들(ML-P)이 제공될 수 있다. 금속 패턴(ML-P)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 복수의 개구부(OP)들은 금속 패턴들(ML-P)의 노출면(SD-OP)에 의해 정의될 수 있다. 금속 패턴들(ML-P)은 하부 그래핀층(GR1) 상에 제공될 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)의 일면은 표시 패널(도 2의 DP)과 접촉하고, 하부 그래핀층(GR1)의 타면은 금속 패턴(ML)의 하면(SD-1')과 접촉할 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)은 금속 패턴들(ML-P)을 정의하는 복수의 개구부(OP)들에 의해 일부가 노출될 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 하부 그래핀층(GR1)은 금속 패턴들(ML-P) 각각에 대응되도록 하부 그래핀 패턴(GR1-P)이 제공될 수 있다. 하부 그래핀 패턴(GR1-P)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 하부 그래핀 패턴(GR1-P)의 일면은 표시 패널(도 2의 DP)과 접촉하고, 타면은 금속 패턴(ML)의 하면(SD-1')과 접촉할 수 있다. 복수의 개구부(OP)들은 금속 패턴들(ML-P)의 노출면(SD-OP) 및 하부 그래핀 패턴(GR1-P)의 노출면(SD-GR1)에 의해 정의될 수 있다.

도 4c를 참조하면, 감지 전극(TE)은 단면상에서 금속 패턴들(ML-P) 상에 제공되는 상부 그래핀층(GR2)을 더 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속 패턴들(ML-P) 각각에 대응되도록 상부 그래핀 패턴(GR2-P)이 형성될 수 있다. 금속 패턴들(ML-P)의 하면(SD-1')은 하부 그래핀 패턴(GR1-P)과 접촉하고, 금속 패턴들(ML-P)의 상면(SD-2')은 상부 그래핀 패턴(GR2-P)과 접촉할 수 있다. 복수의 개구부(OP)들은 금속 패턴들(ML-P)의 노출면(SD-OP), 하부 그래핀 패턴(GR1-P)의 노출면(SD-GR1) 및 상부 그래핀 패턴(GR2-P)의 노출면(SD-GR2)에 의해 정의될 수 있다.

도 4a 및 도 4d를 참조하면, 감지 전극(TE)은 단면상에서 복수의 개구부(OP)들이 제공된 금속 패턴들(ML-P)을 커버하는 상부 그래핀층(GR2)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상부 그래핀층(GR2)은 금속 패턴들(ML-P)의 상면(SD-2')을 커버하는 상면 그래핀부(GR2-C')를 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 복수의 개구부(OP)들에 의해 노출된 금속 패턴들(ML-P)의 노출면(SD-OP)들을 커버하는 노출면 그래핀부(GR2-OP)를 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)의 노출면 그래핀부(GR2-OP)는 복수의 개구부(OP)들에 의해 노출된 하부 그래핀층(GR1)의 일부를 커버할 수도 있다. 한편, 도시되지는 않았으나 상부 그래핀층(GR2)은 금속 패턴들(ML-P)의 측면을 커버하는 측면 그래핀부(도 3d의 GR-2P)를 더 포함할 수도 있다.

도 4b 및 도 4e를 참조하면, 하부 그래핀층(GR1)은 금속 패턴들(ML-P) 각각에 대응되도록 하부 그래핀 패턴(GR1-P)이 제공될 수 있다. 하부 그래핀 패턴(GR1-P)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 하부 그래핀 패턴(GR1-P)의 일면은 표시 패널(도 2의 DP)과 접촉하고, 타면은 금속 패턴들(ML-P)의 하면(SD-1')과 접촉할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 복수의 개구부들(OP)이 제공된 금속 패턴들(ML-P)의 상면(SD-2') 및 노출면(SD-OP)을 커버하도록 제공될 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속 패턴들(ML-P)의 상면(SD-2')을 커버하는 상면 그래핀부(GR2-C')를 포함할 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)은 금속 패턴들(ML-P)의 노출면(SD-OP)을 커버하는 노출면 그래핀부(GR2-OP)를 포함할 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)이 패턴을 형성함에 따라, 상부 그래핀층(GR2)은 하부 그래핀 패턴(GR1-P)의 노출면(SD-GR1) 및 표시 패널(도 2의 DP)과 접촉하는 바닥 그래핀부(GR2-F)를 더 포함할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나 상부 그래핀층(GR2)은 금속 패턴들(ML-P)의 측면을 커버하는 측면 그래핀부(도 3d의 GR-2P)를 더 포함할 수도 있다.

도 3a 내지 도 3e 및 도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 감지 전극(TE)에 포함된 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2)을 통해 감지 전극(TE)의 신뢰성을 확보할 수 있다.

종래의 터치 센싱 유닛에 포함되는 감지 전극들은 강성이 큰 금속을 포함하여, 벤딩에 따른 유연성을 확보하기 어려웠다. 이에 따라, 폴더블 표시 장치에 벤딩이 반복되면, 감지 전극에 크랙 또는 단선이 발생하여 폴더블 표시 장치의 터치 센싱 유닛의 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 유닛에 포함되는 감지 전극들은 앞서 언급한 바와 같이 금속층에 접촉하는 그래핀층을 적어도 하나 이상 포함하여, 벤딩에 따라 터치 센싱 유닛의 신뢰성이 떨어지는 문제를 개선할 수 있다. 보다 구체적으로, 폴더블 표시 장치에 벤딩이 반복적으로 발생하여 금속층에 크랙 또는 단선이 발생하더라도, 금속층에 접촉하는 그래핀층이 감지 신호를 우회하여 전달하는 역할을 하므로, 금속층에 크랙 또는 단선이 발생하더라도 터치 센싱 유닛의 신뢰성이 떨어지지 않을 수 있다.

도 3c 및 도 3e와 같이 하부 그래핀층(GR1) 및 상부 그래핀층(GR2)이 복수개의 층으로 제공되면, 감지 신호를 우회하여 전달하는 경로가 증가하여 터치 센싱 유닛의 신뢰성을 효과적으로 확보할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 유닛에 포함되는 감지 전극들은 우회경로 층으로 그래핀층을 포함하는 것만을 예시로 들었으나, 금속층에 크랙 또는 단선이 발생하더라도 감지 신호를 우회하여 전달할 수 있는 은 나노 와이어 및 PEDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 우회 경로층을 포함하여 그래핀층이 제공되었을 때와 유사한 효과를 가질 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.

도 2, 도 3a 내지 도 3e 및 도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)의 제조 방법은 표시 패널(DP)을 제공하는 단계, 표시 패널(DP) 상에 하부 그래핀층(GR1)을 제공하는 단계 및 하부 그래핀층(GR1) 상에 금속층(ML)을 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(10)의 제조 방법은 금속층(ML)을 제공하는 단계 이후에 상부 그래핀층(GR2)을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

하부 그래핀층(GR1)을 제공하는 단계는 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition) 또는 인쇄(printing) 방법을 통해서 이루어질 수 있다. 하부 그래핀층(GR1)은 화학 기상 증착법 또는 인쇄 공정을 통하여 그래핀을 표시 패널에 도포한 뒤, 식각(etching) 공정을 통해 감지 전극(TE)이 형성되는 특정 위치에 하부 그래핀층(GR1)을 제공할 수 있다.

한편, 화학 기상 증착법 또는 인쇄 공정을 통하여 그래핀이 표시 패널에 도포되고, 그래핀 상에 금속 물질이 도포된 후, 금속에 대한 식각 공정을 통해 하부 그래핀층(GR1) 및 금속층(ML)이 일괄적으로 제공될 수 있다. 이 때 식각 공정은 건식 식각(Dry etching)으로 이루어 질 수 있다. 그래핀 및 금속에 대한 식각이 동시에 이루어져 하부 그래핀층(GR1) 및 금속층(ML)이 일괄적으로 제공됨에 따라, 공정상 소모되는 시간을 줄일 수 있고 제조 공정이 간단해 질 수 있다.

상부 그래핀층(GR2)을 제공하는 단계는 화학 기상 증착법 또는 인쇄 방법을 통해서 이루어질 수 있다. 상부 그래핀층(GR2)는 금속층(ML)의 상면(SD-2)과 접촉하고 하부 그래핀층(GR1)과 이격되도록 제공될 수 있다. 또는, 상부 그래핀층(GR2)은 금속층(ML)의 상면(SD-2) 및 측면(SD-3, SD-4)을 커버하도록 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조되는 폴더블 표시 장치는 터치 센싱 유닛에 포함되는 감지 전극들에 대하여, 금속층의 상/하면 양면 또는 단면에 접촉하는 그래핀층을 제공하는 단계를 가진다. 이에 따라, 벤딩에 따라 터치 센싱 유닛의 신뢰성이 떨어지는 문제를 개선할 수 있다. 보다 구체적으로, 폴더블 표시 장치에 벤딩이 반복적으로 발생하여 금속층에 크랙 또는 단선이 발생하더라도, 금속층에 접촉하는 그래핀층이 감지 신호를 우회하여 전달하는 역할을 하므로, 금속층에 크랙 또는 단선이 발생하더라도 터치 센싱 유닛의 신뢰성이 떨어지지 않을 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 표시 장치 DP: 표시 패널
TSU: 터치 센싱 유닛 TE: 감지 전극
ML: 금속층 GR1: 하부 그래핀층
GR2: 상부 그래핀층

Claims

표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 제공되는 터치 센싱 유닛을 포함하고,
상기 터치 센싱 유닛은
터치를 인식하는 복수의 감지 전극들을 포함하고,
상기 감지 전극들 각각은
금속층;
상기 금속층 및 상기 표시 패널 사이에 제공되고, 상기 금속층의 하면과 접촉하는 하부 그래핀층; 및
상기 하부 그래핀층과 이격되고 상기 금속층의 상면과 접촉하여 제공되는 상부 그래핀층을 포함하는 폴더블 표시 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하부 그래핀층은
제1 하부 그래핀층;
제2 하부 그래핀층; 및
제3 하부 그래핀층을 포함하고,
상기 상부 그래핀층은
제1 상부 그래핀층;
제2 상부 그래핀층; 및
제3 상부 그래핀층을 포함하는 폴더블 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 금속층의 상기 상면 및 측면을 커버하도록 제공되는 상부 그래핀층을 더 포함하는 폴더블 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 상부 그래핀층은
상기 금속층의 상기 상면을 커버하는 상면 그래핀부; 및
상기 상면 그래핀부와 연결되고, 상기 금속층의 상기 측면을 커버하는 측면 그래핀부를 포함하는 폴더블 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 측면은
제1 측면 및 상기 제1 측면과 이격되는 제2 측면을 포함하고,
상기 측면 그래핀부는
상기 제1 측면을 커버하는 제1 서브 그래핀부; 및
상기 제2 측면을 커버하는 제2 서브 그래핀부를 포함하는 폴더블 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 하부 그래핀층은
제1 하부 그래핀층;
제2 하부 그래핀층; 및
제3 하부 그래핀층을 포함하고,
상기 상부 그래핀층은
제1 상부 그래핀층;
제2 상부 그래핀층; 및
제3 상부 그래핀층을 포함하는 폴더블 표시 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 상부 그래핀층은
상기 금속층의 상기 상면에 접촉하는 제1 상면 그래핀부; 및
상기 금속층의 상기 측면에 접촉하는 제1 측면 그래핀부를 포함하고,
상기 제2 상부 그래핀층은
상기 제1 상면 그래핀부에 접촉하는 제2 상면 그래핀부; 및
상기 제1 측면 그래핀부에 접촉하는 제2 측면 그래핀부를 포함하고,
상기 제3 상부 그래핀층은
상기 제2 상면 그래핀부에 접촉하는 제3 상면 그래핀부; 및
상기 제2 측면 그래핀부에 접촉하는 제3 측면 그래핀부를 포함하는 폴더블 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 금속층은
복수의 개구부들이 정의되고, 메쉬(mesh) 형상을 갖는 폴더블 표시 장치.
제9항에 있어서,
상기 하부 그래핀층은
상기 금속층의 상기 개구부들 각각에 대응되는 복수의 그래핀 개구부들 각각이 정의되고, 메쉬 형상을 갖는 폴더블 표시 장치.
제9항에 있어서,
상기 금속층을 커버하는 상부 그래핀층을 더 포함하고,
상기 상부 그래핀층은
상기 금속층의 상면을 커버하는 상면 그래핀부; 및
상기 개구부들에 의해 노출된 노출면을 커버하는 복수의 노출면 그래핀부들을 포함하는 폴더블 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 금속층은
Al, Cu, Mo, Ti, Ag, Mg, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 폴더블 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 폴더블 표시 장치는
상기 표시 패널 및 상기 터치 센싱 유닛의 적어도 일부가 벤딩되는 제1 모드 또는 상기 벤딩이 펼쳐지는 제2 모드로 동작하는 폴더블 표시 장치.