KR102611993B1 - 플렉시블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

폴딩선을 기준으로 휘어질 수 있는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 폴딩선을 기준으로 휘어질 수 있는 금속판을 포함하며, 상기 금속판은 상기 폴딩선을 기준으로 지그재그 형태로 배치된 복수의 홀을 갖는 플렉시블 표시 장치를 제공한다.

Description

플렉시블 표시 장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉시블 표시 장치에 관한 것으로 특히, 굴곡부에서 응력을 분산시킬 수 있는 플렉시블 표시 장치에 관한 것이다.
최근 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 표시 장치가 개발되고 있다. 이러한 플렉시블 표시 장치는 접히거나 만곡된 형태로 사용될 수 있어 다양한 분야에 활용될 수 있다. 플렉시블 표시 장치는 플렉시블 기판 상에 표시 소자가 배치된 것이다.
플렉시블 표시 장치에 적용될 수 있는 표시 소자로 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), 액정 표시(Liquid Crystal Display, LCD) 소자, 및 전기 영동 표시(Electrophoretic Display, EPD) 소자 등이 있다. 이 중 유기 발광 소자는 박막 형태의 적층 구조로 제조될 수 있기 때문에 뛰어난 유연성을 갖고 있어 플렉시블 표시 장치의 표시 소자로 각광받고 있다.
플렉시블 표시 장치는 휘어지는 정도에 따라 두루마리처럼 말 수 있는 롤러블(rollable) 표시 장치, 종이처럼 접을 수 있는 폴더블(foldable) 표시 장치, 및 크기를 늘렸다 줄였다 할 수 있는 스트레처블(stretchable) 표시 장치 등으로 분류된다.
플렉시블 표시 장치는 방열 및 전자파를 차단하기 위한 금속판 또는 금속 시트 등을 포함할 수 있는데, 일반적으로 연성 재질의 금속판 또는 금속 시트를 사용한다. 다만, 연성 재질의 금속판 또는 금속 시트를 사용하는 경우, 휘어지는 동작이 반복됨에 따라 금속판의 굴곡부가 변형되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 본 발명에서는 플렉시블 표시 패널이 휘어지더라도 방열 및 전자파를 차단하기 위한 금속판 또는 금속 시트가 변형되지 않는 플렉시블 표시 장치를 제공하고자 한다.
폴딩선을 기준으로 휘어질 수 있는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 폴딩선을 기준으로 휘어질 수 있는 금속판을 포함하며, 상기 금속판은 상기 폴딩선을 기준으로 지그재그 형태로 배치된 복수의 홀을 갖는 플렉시블 표시 장치를 제공한다.
상기 홀은 평면상에서 타원 형태일 수 있다.
상기 타원은 장축이 상기 폴딩선과 평행할 수 있다.
상기 금속판은, 상기 폴딩선을 기준으로 휘어지는 굴곡부, 및 상기 굴곡부로부터 연장된 평면부를 포함할 수 있다.
상기 홀은 상기 굴곡부 및 상기 평면부의 경계에 형성될 수 있다.
상기 홀은 상기 폴딩선으로부터 이격되어 형성될 수 있다.
상기 홀은 상기 폴딩선으로부터 0.1mm 이상 10mm 이하의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 홀은 복수개가 한 쌍으로 존재할 수 있다.
상기 한 쌍의 홀들은 상기 폴딩선과 평행한 가상의 선을 기준으로 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
상기 금속판은 고강도 물질을 포함할 수 있다.
상기 금속판은 구리(Cu), 인바(Invar), 노비나이트(Nobinite), 스테인리스(Stainless), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속판은 상기 표시 패널과 평면상에서 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.
상기 표시 패널 및 상기 금속판 사이에 배치된 차광층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널 및 상기 금속판 사이에 배치된 쿠션층을 더 포함할 수 있다.
폴딩선을 기준으로 휘어질 수 있는 금속판, 상기 금속판 상에 배치되며, 상기 폴딩선을 기준으로 휘어질 수 있는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치된 터치 센서를 포함하며, 상기 금속판은 상기 폴딩선을 기준으로 지그재그 형태로 배치된 복수의 홀을 갖는 플렉시블 표시 장치를 제공한다.
상기 플렉시블 표시 장치는 상기 표시 패널 상에 배치된 편광자를 더 포함할 수 있다.
상기 홀은 평면상에서 타원 형태일 수 있다.
상기 타원은 장축이 상기 폴딩선과 평행할 수 있다.
상기 홀은 복수개가 한 쌍으로 존재할 수 있다.
상기 한 쌍의 홀들은 상기 폴딩선과 평행한 가상의 선을 기준으로 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 표시 장치는 방열 및 전자파를 차단하기 위한 금속판을 고강도 물질로 형성함으로써, 휘어지는 동작이 반복되더라도 금속판의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 고강도 금속판의 굴곡부에 소정의 패턴을 형성함으로써, 금속판의 응력을 분산시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치를 접은 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 금속판을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치를 접은 상태의 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 패널의 일부를 확대한 부분 확대도이다.
도 9은 도 8의 I-I'을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치를 접은 상태의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치는 표시 패널(100), 표시 패널(100) 상에 배치된 차광층(300), 차광층(300) 상에 배치된 쿠션층(400), 및 쿠션층(400) 상에 배치된 금속판(500)을 포함할 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 플렉시블 표시 장치는 표시 패널(100) 상에 배치된 커버 글래스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 커버 글래스는 투명한 경질의 소재로 제작되어 표시 패널(100)의 이미지를 그대로 투과시키면서 외부의 충격으로부터 표시 패널(100)을 보호할 수 있다.
표시 패널(100)과 커버 글래스 사이에 사용자의 터치 동작을 감지하는 터치 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 터치 센서는 별도의 기판 상에 구현되어 표시 패널(100) 상에 배치되거나 표시 패널(100) 내부에 직접 구현될 수도 있다.
또한, 표시 패널(100)과 커버 글래스 사이에 편광자(미도시)가 배치될 수 있다. 편광자는 표시 패널(100) 상에 배치되어 외광 반사를 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 패널(100)은 폴딩선(FL)을 기준으로 휘어질 수 있는 플렉시블 표시 패널일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 패널(100)은 폴딩선(FL)을 기준으로 휘어질 수 있는 굴곡부(101), 및 굴곡부(101) 양측의 평면부(102)들을 포함할 수 있다.
도면에서, 표시 패널(100)은 폴딩선(FL)을 기준으로 좌우 대칭으로 휘어진 경우를 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 좌우 비대칭으로 휘어질 수도 있다.
표시 패널(100)의 굴곡부(101) 및 평면부(102)는 설명의 편의상 구분된 영역으로 실제로 하나의 표시 영역일 수 있다. 다수의 화소들은 표시 패널(100)의 굴곡부(101) 및 평면부(102)에 각각 배치되어 영상을 표시 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 패널(100)은 화상이 표시되는 영역을 기준으로 안쪽으로 휘어지는 경우를 전제로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 표시 패널(100)은 화상이 표시되는 영역을 기준으로 바깥쪽으로 휘어질 수도 있다.
표시 패널(100)은 예를 들어, 플라스틱 필름과 같은 플렉시블 필름을 포함할 수 있으며, 플렉시블 필름 상에 유기 발광 다이오드와 화소 회로를 배치하여 구현될 수 있다. 표시 패널(100)의 보다 자세한 구성은 후술한다.
표시 패널(100) 상에 차광층(300)이 배치될 수 있다. 차광층(300)은 표시 패널(100)에서 영상이 출력되는 영역을 제외한 다른 영역이 사용자에게 보이지 않도록 차단할 수 있다. 예를 들어, 차광층(300)은 카본 블랙(Carbon Black), 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube) 및 산화 크롬(CrO2)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 차광층(300)은 상기 물질 이외에 레진(Resin) 등과 혼합되어 이루어질 수 있다. 이와 다르게, 차광층(300)은 블랙 테이프(black tape)일 수 있다. 차광층(300)을 이루는 재료는 이에 한정되지 않고, 빛을 차단할 수 있는 공지의 재료가 적용될 수 있다.
차광층(300) 상에 쿠션층(400)이 배치될 수 있다. 쿠션층(400)은 외부 충격으로부터 표시 패널(100)을 보호하는 역할을 한다. 쿠션층(400)은 접착제 또는 양면 테이프 등에 의해 부착될 수 있다.
쿠션층(400)은 압축 응력이 우수하고, 충격과 진동의 흡수성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 쿠션층(400)은 아크릴계 수지, 폴리 우레탄 또는 라텍스 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
쿠션층(400) 상에 금속판(500)이 배치될 수 있다. 금속판(500)은 평면상에서 표시 패널(100)과 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있으며, 표시 패널(100)과 실질적으로 중첩되게 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 금속판을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치를 접은 상태의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 금속판(500)은 외부의 열 및 전자파 등으로부터 표시 패널(100)을 보호하는 역할을 한다.
금속판(500)은 폴딩선(FL)을 기준으로 휘어질 수 있는 굴곡부(501), 및 굴곡부(501) 양측의 평면부(502)들을 포함할 수 있다. 금속판(500)의 굴곡부(501)는 표시 패널(100)의 굴곡부(101)와 평면상에서 실질적으로 중첩되게 배치될 수 있으며, 마찬가지로 금속판(500)의 평면부(502)들은 표시 패널(100)의 평면부(102)들과 평면상에서 실질적으로 중첩되게 배치될 수 있다.
금속판(500)은 고강도(high modulus) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속판(500)은 인바(Invar), 노비나이트(Nobinite), 스테인리스(Stainless), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 장치는 금속판(500)이 고강도 물질로 형성되기 때문에 표시 패널(100)의 휘어지는 동작이 반복되더라도 금속판(500)이 변형되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 금속판(500)은 폴딩선(FL)을 기준으로 지그재그 형태로 배치된 복수의 홀(500h)을 가질 수 있다. 즉, 금속판(500)을 폴딩선(FL)을 기준으로 접었을 때, 복수의 홀(500h)들이 중첩되는 영역이 존재하지 않는다. 이와 같이, 복수의 홀(500h)이 폴딩선(FL)을 기준으로 지그재그 형태로 배치됨에 따라 금속판(500)이 휘어질 때 발생하는 압축 또는 인장 응력을 분산시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 홀(500h)은 평면상에서 실질적으로 타원 형태를 가질 수 있으며, 그 장축(AL)이 폴딩선(FL)과 실질적으로 평행할 수 있다.
홀(500h)이 상기와 같은 형태 즉, 모서리가 없는 형태를 가짐으로써, 금속판(500)이 휘어질 때 발생하는 압축 또는 인장 응력이 모서리에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 타원 형태의 홀(500h)의 장축(AL)이 폴딩선(FL)과 평행하게 배치됨으로써, 홀(500h) 주변에 발생하는 압축 또는 인장 응력을 최소화할 수 있다.
홀(500h)의 크기 및 개수는 플렉시블 표시 장치의 크기 및 플렉시블 표시 장치를 구성하는 각 층의 물성에 따라 적절한 값을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 홀(500h)은 폴딩선(FL)과 소정의 간격(d)으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 금속판(500)이 폴딩선(FL)을 중심으로 휘어지는 경우 발생하는 응력은 폴딩선(FL)이 위치한 영역이 아니라 폴딩선(FL)으로부터 소정의 간격(d)으로 이격된 영역에서 최대가 된다.
응력이 최대가 되는 영역은 플렉시블 표시 장치의 크기 및 플렉시블 표시 장치를 구성하는 각 층의 물성에 따라 각각 달라질 수 있으나, 일반적으로 응력이 최대가 되는 영역은 굴곡부(501)에서 평면부(502)로 전환되는 지점일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 홀(500h)은 굴곡부(501) 및 평면부(502)의 경계에 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 홀(500h)은 굴곡부(501)와 인접한 평면부(502)의 가장자리에 형성되거나, 굴곡부(501) 내에 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 홀(500h)은 폴딩선(FL)으로부터 0.1mm 이상 10mm 이하의 간격(d)을 갖고 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 홀(500h)은 응력이 최대가 되는 영역에 형성됨으로써, 금속판(500)이 휘어질 때 발생하는 압축 또는 인장 응력을 분산시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판의 일부를 나타낸 평면도이다. 본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판에 관한 설명 가운데 본 발명의 일실시예에 따른 금속판에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판(500)은 폴딩선(FL)을 기준으로 휘어질 수 있는 굴곡부(501), 및 굴곡부(501) 양측의 평면부(502)들을 포함할 수 있다. 금속판(500)의 굴곡부(501)는 표시 패널(100)의 굴곡부(101)와 평면상에서 실질적으로 중첩되게 배치될 수 있으며, 마찬가지로 금속판(500)의 평면부(502)들은 표시 패널(100)의 평면부(102)들과 평면상에서 실질적으로 중첩되게 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판(500)은 폴딩선(FL)을 기준으로 지그재그 형태로 배치된 복수의 홀(500h)을 가질 수 있다. 즉, 금속판(500)을 폴딩선(FL)을 기준으로 접었을 때, 복수의 홀(500h)들이 중첩되는 영역이 존재하지 않는다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 홀(500h)들은 2개가 쌍으로 존재할 수 있다. 도 6은 2개의 홀(500h)들이 한 쌍으로 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상의 홀(500h)들이 한 쌍으로 형성될 수도 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 홀(500h)들은 폴딩선(FL)과 평행한 가상의 선(VL)을 기준으로 지그재그 형태로 배치될 수도 있다.
이와 같이, 복수의 홀(500h)들이 폴딩선(FL)을 기준으로 지그재그 형태로 배치됨에 따라 금속판(500)이 휘어질 때 발생하는 압축 또는 인장 응력을 분산시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 패널의 일부를 확대한 부분 확대도이고, 도 9는 도 8의 I-I'을 따라 절단한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 패널(100)은 스위칭 박막트랜지스터(10), 구동 박막트랜지스터(20), 축전 소자(80) 및 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(210)를 포함하는 복수개의 화소를 갖는다. 유기 발광 소자(210)는 상대적으로 낮은 온도에서 증착이 가능하고, 저전력, 높은 휘도 등의 이유로 플렉시블 표시 장치에 주로 적용될 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 패널(100)은 복수의 화소를 통해 화상을 표시한다.
또한, 하나의 화소에 두 개의 박막트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)가 배치된 것이 첨부 도면에 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 화소는 셋 이상의 박막트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수도 있으며, 별도의 배선을 더 포함하여 다양한 구조를 가질 수 있다.
표시 패널(100)은 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 게이트 라인(151)과, 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 포함할 수 있다. 일반적으로 하나의 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있지만, 화소가 전술한 정의에 한정되는 것은 아니다. 화소는 블랙 매트릭스 또는 화소 정의막에 의하여 정의될 수 있다.
기판(110)은 유연성 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 유연성 재료로 플라스틱 물질이 있다. 구체적으로, 기판(110)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나로 만들어질 수 있다.
또한, 기판(110)은 5㎛ 내지 200㎛의 두께를 갖는다. 기판(110)이 5㎛ 미만의 두께를 가지면, 기판(110)이 유기 발광 소자(210)를 안정적으로 지지하기 어렵다. 반면, 기판(110)이 200㎛이상의 두께를 갖는 경우, 기판(110)의 플렉시블한 특성이 저하될 수 있다.
기판(110) 상에 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 질화규소(SiNx)막, 산화규소(SiO2)막, 산질화규소(SiOxNy)막 중 어느 하나로 만들어질 수 있다. 그러나, 버퍼층(120)은 반드시 필요한 것은 아니며, 기판(110)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(120) 상에 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)이 배치된다. 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 반도체층(132)이 다결정 규소막으로 형성되는 경우, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 이러한 불순물은 박막트랜지스터의 종류에 따라 달라진다. 본 발명의 일실시예에서 구동 박막트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막트랜지스터가 사용되었으나, 구동 박막트랜지스터(20)가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 구동 박막트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막트랜지스터도 모두 사용될 수 있다.
스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132) 위에 게이트 절연막(140)이 배치된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 및 산화 규소(SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(152, 155)을 포함하는 게이트 배선이 배치된다. 게이트 배선은 게이트 라인(151), 제 1 축전판(158) 및 그 밖의 배선을 더 포함한다. 그리고 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역과 중첩되도록 배치된다. 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132) 형성과정에서 반도체층(131, 132)의 소스 영역과 드레인 영역에 불순물이 도핑될 때 채널 영역에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 동일한 층에 배치되며, 실질적으로 동일한 금속으로 만들어진다. 게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(152, 155)을 덮는 층간 절연막(160)이 배치된다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 테트라에톡시실란(TEOS) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
층간 절연막(160)상에 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)을 포함하는 데이터 배선이 배치된다. 데이터 배선은 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제 2 축전판(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)은 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍을 통하여 반도체층(131, 132)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다.
이와 같이, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함하며, 구동 박막트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다. 박막트랜지스터(10, 20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
또한, 축전 소자(80)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 제 1 축전판(158)과 제 2 축전판(178)을 포함한다.
스위칭 박막트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며, 제 1 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(210)의 발광층(212)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(211)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 제 1 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제 2 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀을 통해 유기 발광 소자(210)의 화소 전극(211)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(210)로 흘러 유기 발광 소자(210)가 발광하게 된다.
층간 절연막(160)상에 배치된 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177), 제 2 축전판(178) 등과 같이 동일층으로 패턴된 데이터 배선을 덮는 평탄화막(165)이 배치된다.
평탄화막(165)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(210)의 발광 효율을 높이기 위해, 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 평탄화막(165)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 만들어질 수 있다.
평탄화막(165)상에 유기 발광 소자(210)의 화소 전극(211)이 배치된다. 화소 전극(211)은 평탄화막(165)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(177)과 연결된다.
평탄화막(165)상에 화소 전극(211)의 적어도 일부를 드러내어 화소 영역을 정의하는 화소정의막(190)이 배치된다. 화소 전극(211)은 화소정의막(190)의 화소 영역에 대응하도록 배치된다. 화소정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.
화소 영역 내의 화소 전극(211)상에 발광층(212)이 배치되고, 화소정의막(190) 및 발광층(212) 상에 공통 전극(213)이 배치된다. 발광층(212)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 화소전극(211)과 발광층(212) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer, HTL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있고, 발광층(212)과 공통 전극(213) 사이에 전자 수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있다.
화소 전극(211) 및 공통 전극(213)은 투과형 전극, 반투과형 전극 및 반사형 전극 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
투과형 전극 형성을 위하여 투명 도전성 산화물(TCO; Transparent Conductive Oxide)이 사용될 수 있다. 투명한 도전성 산화물(TCO)로, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등이 있다.
반투과형 전극 및 반사형 전극 형성을 위하여 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 금속 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 반투과형 전극과 반사형 전극은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과형 전극은 약 200nm 이하의 두께를 가지며, 반사형 전극은 300nm 이상의 두께를 가진다. 반투과형 전극은 두께가 얇아질수록 빛의 투과율이 높아지지만 저항이 커지고, 두께가 두꺼워질수록 빛의 투과율이 낮아진다.
또한, 반투과형 및 반사형 전극은 금속 또는 금속의 합금으로 된 금속층과 금속층상에 적층된 투명 도전성 산화물(TCO)층을 포함하는 다층구조로 형성될 수 있다.
공통 전극(213) 상에 박막 봉지층(250)이 배치된다. 박막 봉지층(250)은 하나 이상의 무기막(251, 253, 255) 및 하나 이상의 유기막(252, 254)을 포함한다. 또한, 박막 봉지층(250)은 무기막(251, 253, 255)과 유기막(252, 254)이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 이때, 무기막(251)이 최하부에 배치된다. 즉, 무기막(251)이 유기 발광 소자(210)와 가장 가깝게 배치된다.
박막 봉지층(250)은 2개의 무기막(251, 253)과 1개의 유기막(252)을 포함하고 있으나, 본 발명의 일실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
무기막(251, 253)은 Al2O3, TiO2, ZrO, SiNx, SiO2, AlON, AlN, SiON, Si3N4, ZnO, 및 Ta2O5 중 하나 이상의 무기물을 포함하여 형성된다. 무기막(251, 253)은 화학증착(chemical vapor deposition, CVD)법 또는 원자층 증착(atomic layer depostion, ALD)법을 통해 형성된다. 하지만, 본 발명의 일실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 무기막(251, 253)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
유기막(252)은 고분자(polymer) 계열의 소재로 만들어진다. 여기서, 고분자 계열의 소재는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 등을 포함한다. 또한, 유기막(252)은 열증착 공정을 통해 형성된다. 그리고, 유기막(252)을 형성하기 위한 열증착 공정은 유기 발광 소자(210)를 손상시키지 않는 온도 범위 내에서 진행된다. 하지만, 본 발명의 일실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 유기막(252)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
박막의 밀도가 치밀하게 형성된 무기막(251, 253)이 주로 수분 또는 산소의 침투를 억제한다. 대부분의 수분 및 산소는 무기막(251, 253)에 의해 유기 발광 소자(210)로의 침투가 차단된다.
박막 봉지층(250)은 10㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 표시 패널(100)의 전체적인 두께가 매우 얇게 형성될 수 있다. 이와 같이 박막 봉지층(250)이 적용됨으로써, 표시 패널(100)의 플렉시블한 특성이 극대화될 수 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 표시 장치는 방열 및 전자파를 차단하기 위한 금속판을 고강도 물질로 형성함으로써, 휘어지는 동작이 반복되더라도 금속판의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 고강도 금속판의 굴곡부에 소정의 패턴을 형성함으로써, 금속판의 응력을 분산시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 표시 패널
300: 차광층
400: 쿠션층
500: 금속판

Claims (20)

  1. 휘어질 수 있는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되며, 휘어질 수 있는 금속판;을 포함하며,
    상기 금속판은, 제1 평탄부, 제2 평탄부 및 벤딩부를 포함하고, 상기 벤딩부는 상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부 사이에 위치하고 상기 제1 평탄부의 제1 경계와 상기 제2 평탄부의 제2 경계와 접하고,
    상기 금속판은, 상기 표시 패널과 중접하는 복수의 홀을 갖고,
    상기 복수의 홀은, 상기 제1 경계에 인접한 복수의 제1 홀 및 상기 제2 경계에 인접한 복수의 제2 홀을 포함하고,
    상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부가 중첩하도록 접힐 때 상기 복수의 제1 홀 각각은 상기 복수의 제2 홀 각각과 중첩하지 않는 플렉시블 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 홀 각각은 평면상에서 타원 형태인 플렉시블 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 타원은 장축이 상기 제1 경계 또는 상기 제2 경계와 평행한 플렉시블 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 제1 홀과 상기 제1 경계 간의 거리는 상기 복수의 제2 홀과 상기 제2 경계 간의 거리와 같은 플렉시블 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 복수의 제1 홀은 상기 제1 경계에 위치하고, 상기 복수의 제2 홀은 상기 제2 경계에 배치된 플렉시블 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 제1 홀은 상기 제1 평탄부에 배치되고, 상기 복수의 제2 홀은 상기 제2 평탄부에 배치된, 플렉시블 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 홀은 상기 제1 평탄부의 상기 제1 경계와 상기 제2 평탄부의 상기 제2 경계로부터 같은 거리로 이격된 상기 벤딩부의 중심선으로부터 0.1mm 이상 10mm 이하의 간격으로 이격되어 형성된 플렉시블 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 홀은,
    상기 제1 경계에 평행한 제1 방향을 따라 배열된 복수의 제3 홀; 및
    상기 제1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 상기 복수의 제3 홀과 이격되어 있는 복수의 제4 홀을 포함하고,
    상기 복수의 제2 홀은,
    상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 제5 홀; 및
    상기 제1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2 방향에서 상기 복수의 제5 홀과 이격되어 있는 복수의 제6 홀을 포함하는 플렉시블 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 복수의 제3 홀 각각은 상기 복수의 제4 홀 중 인접한 두개 사이에 배치된 플렉시블 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 복수의 제3 홀 각각은 상기 복수의 제4 홀 중 어느 하나와 상기 제2 방향에서 중첩하는 플렉시블 표시 장치.
  11. 삭제
  12. 제1 항에 있어서, 상기 금속판은 구리(Cu), 인바(Invar), 노비나이트(Nobinite), 스테인리스(Stainless), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 플렉시블 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 금속판은 상기 표시 패널과 평면상에서 동일한 형태를 갖는 플렉시블 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널 및 상기 금속판 사이에 배치된 차광층을 더 포함하는 플렉시블 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널 및 상기 금속판 사이에 배치된 쿠션층을 더 포함하는 플렉시블 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널 상에 배치된 터치 센서를 더 포함하는 플렉시블 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널 상에 배치된 편광자를 더 포함하는 플렉시블 표시 장치.
  18. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널은 화상이 표시되는 영역을 기준으로 안쪽으로 휘어지는 플렉시블 표시 장치.
  19. 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널은 화상이 표시되는 영역을 기준으로 바깥쪽으로 휘어지는 플렉시블 표시 장치.
  20. 삭제
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