KR20180036857A - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 연성 표시패널, 및 백 커버를 포함한다. 연성 표시패널은 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 영역과 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함한다. 연성 표시패널은 제3 영역 상의 중심축을 기준으로 벤딩 가능하다. 백 커버는 연성 표시패널을 배면에서 지지한다. 백 커버는 제1 부재와 제2 부재를 포함한다. 제1 부재는 제1 영역과 중첩되는 제1 블록 패턴, 제2 영역과 중첩되는 제2 블록 패턴, 및 제3 영역과 중첩되며 중심축과 나란한 방향으로 연장되는 다수의 스트립 패턴들을 포함한다. 제2 부재는 연성 표시패널과 스트립 패턴들 사이에 개재되어, 연성 표시패널과 스크립 패턴들을 미리 설정된 간격만큼 이격시킨다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
그 중 유기발광 다이오드 표시장치는 자발광소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 대화면 양산 기술 수준까지 공정 기술이 발전되어 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다.
유기발광 다이오드 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. 유기발광 다이오드 표시장치는 발광재료의 종류, 발광방식, 발광구조, 구동방식 등에 따라 다양하게 나뉘어질 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치는 발광방식에 따라 형광발광, 인광발광으로 나뉠 수 있고, 발광구조에 따라 전면발광(Top Emission) 구조와 배면발광 (Bottom Emission) 구조로 나뉘어질 수 있다. 또한, 유기발광 다이오드 표시장치는 구동방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED)와 AMOLED(Active Matrix OLED)로 나뉘어질 수 있다.
최근, 플렉서블 표시장치가 상용화되었다. 플렉서블 표시장치는 플라스틱 OLED가 형성된 표시패널의 화면 상에 입력 영상을 재현할 수 있다. 플라스틱 OLED는 휘어질 수 있는 플라스틱 기판 상에 형성된다. 플렉서블 표시장치는 다양한 디자인 구현이 가능하고 휴대성과 내구성에 장점이 있다. 플렉서블 표시장치는 벤더블(Bendable) 표시장치, 폴더블(Folderable) 표시장치, 롤러블(Rollable) 표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 플렉서블 표시장치는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기 뿐만 아니라 TV(Television), 자동차 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 적용될 수 있고 그 응용 분야가 확대되고 있다.
플렉서블 표시장치는 필요에 따라서 연성 표시패널 구부리거나, 펼 수 있다. 구부리거나 펴는 동작을 용이하게 수행하고 디자인적으로 개선된 심미감을 제공하기 위해, 연성 표시패널은 상대적으로 얇은 두께 및 가벼운 자중을 갖는 것이 바람직하다. 다만, 연성 표시패널이 얇고 가벼워짐에 따라, 물리적 내구성은 저하된다. 이에 따라, 연성 표시패널은 제공되는 외력에 의해 쉽게 손상될 수 있고, 이는 제품 신뢰성 및 제품 안정성을 저하시킨다. 따라서, 이를 개선하기 위한 노력이 요구된다.
본 발명의 목적은 연성 표시패널을 지지하는 백 커버를 구비하여, 연성 표시패널의 물리적 내구성을 향상시킨 플렉서블 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 연성 표시패널, 및 백 커버를 포함한다. 연성 표시패널은 제1 영역, 제2 영역, 및 제1 영역과 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함한다. 연성 표시패널은 제3 영역 상의 중심축을 기준으로 벤딩 가능하다. 백 커버는 연성 표시패널을 배면에서 지지한다. 백 커버는 제1 부재와 제2 부재를 포함한다. 제1 부재는 제1 영역과 중첩되는 제1 블록 패턴, 제2 영역과 중첩되는 제2 블록 패턴, 및 제3 영역과 중첩되며 중심축과 나란한 방향으로 연장되는 다수의 스트립 패턴들을 포함한다. 제2 부재는 연성 표시패널과 스트립 패턴들 사이에 개재되어, 연성 표시패널과 스크립 패턴들을 미리 설정된 간격만큼 이격시킨다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치 제조방법은, 제1 영역, 제2 영역 및 제1 영역과 제2 영역 사이의 제3 영역을 가지며 제3 영역 상의 중심축을 기준으로 벤딩 가능한 연성 표시패널, 및 연성 표시패널을 배면에서 지지하는 백 커버를 포함하는 것으로, 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역이 정의된 제1 부재 및 제2 부재를 준비하는 단계, 제1 부재 상에 제2 부재를 중첩시킨 후 클래딩(cladding) 하는 단계, 제1 부재를 가공하여 제1 영역과 중첩되는 제1 블록 패턴, 제2 영역과 중첩되는 제2 블록 패턴, 및 제3 영역과 중첩되며 중심축과 나란한 방향으로 연장되는 다수의 스트립 패턴들을 형성하는 단계, 및 제2 부재 상에 연성 표시패널을 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 연성 표시패널을 지지하기 위하여, 제1 부재와 제2 부재를 갖는 백 커버를 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 연성 표시패널의 강성을 보강할 수 있어, 연성 표시패널의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 제1 부재를 패터닝하여 스트립 패턴을 형성함으로써, 연성 표시패널의 상태 변화 시 백 커버의 벤딩 영역에 집중될 수 있는 응력을 완화, 분산시킬 수 있고, 백 커버의 소정의 유연성을 확보할 수 있다.
본 발명은 제1 부재 상에 평평한 표면 상태를 갖는 제2 부재를 더 구비함으로써, 제1 부재에 형성된 스트립 패턴들의 단차에 의해 사용자가 느끼는 이질감을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3는 도 1에 도시된 픽셀 내 회로 구성도의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 모듈화된 연성 표시패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 백 커버의 적층 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 스트립 패턴의 평면 형상을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 백 커버 제조 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 챠트들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD), 양자점 표시장치(Quantum Dot display; QDD) 등의 표시장치 기반으로 구현될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 플렉서블 표시장치가 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함) 소자를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 3는 도 1에 도시된 픽셀 내 회로 구성도의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4는 모듈화된 연성 표시패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치(10)는 디스플레이 구동 회로, 연성 표시패널(100)을 포함한다.
디스플레이 구동 회로는 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 연성 표시패널(100)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 배선들(D1~Dm)에 공급된다. 게이트 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트 신호를 게이트 배선들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 연성 표시패널(100)의 픽셀들을 선택한다.
타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 데이터 구동회로(12)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다.
호스트 시스템(19)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(19)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 연성 표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(19)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송한다.
연성 표시패널(100)의 픽셀 어레이를 포함하는 플라스틱 기판을 포함한다. 플라스틱 기판은 PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PAR(polyarylate), PSF(polysulfone), COC(ciclic-olefin copolymer) 등의 재질로 형성될 수 있다. 픽셀 어레이는 데이터 배선들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트 배선들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 자발광 소자인 OLED를 포함한다. .
도 2를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)에는 다수의 데이터 배선들(D)과, 다수의 게이트 배선들(G)이 교차되고, 이 교차영역마다 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀 각각은 OLED, OLED에 흐르는 전류량을 제어하는 구동 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT라 함)(DT), 구동 TFT(DT)의 게이트-소스간 전압을 셋팅하기 위한 프로그래밍부(SC)를 포함한다.
프로그래밍부(SC)는 적어도 하나 이상의 스위치 TFT와, 적어도 하나 이상의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 스위치 TFT는 게이트 배선(G)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 온 됨으로써, 데이터 배선(D)으로부터의 데이터전압을 스토리지 커패시터의 일측 전극에 인가한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터에 충전된 전압의 크기에 따라 OLED로 공급되는 전류량을 제어하여 OLED의 발광량을 조절한다. OLED의 발광량은 구동 TFT(DT)로부터 공급되는 전류량에 비례한다. 이러한 픽셀은 고전위 전압원(EVDD)과 저전위 전압원(EVSS)에 연결되어, 도시하지 않은 전원 발생부로부터 각각 고전위 전원 전압과 저전위 전원 전압을 공급받는다. 픽셀을 구성하는 TFT들은 p 타입으로 구현되거나 또는, n 타입으로 구현될 수 있다. 또한, 픽셀을 구성하는 TFT들의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있다. OLED는 애노드 전극(ANO), 캐소드 전극(CAT), 및 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT) 사이에 개재된 유기 화합물층을 포함한다. 애노드 전극(ANO)은 구동 TFT(DT)와 접속된다.
도 3를 더 참조하면, 픽셀은 6T (Transistor) 1C (Capacitor)로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 픽셀 구성이 6T 1C 구조에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 구동 TFT를 이용하여 OLED에 흐르는 전류를 조절하는 방식을 사용하는 모든 OLED 픽셀 구조를 포함할 수 있다.
이하, 픽셀에 포함된 TFT가 p 타입인 것을 예로 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, n 타입 등으로 형성될 수 있다. TFT는 타입에 따라 소스 전극과 드레인 전극의 위치가 다를 수 있는바 이하의 설명에서는 이를 제1 전극과 제2 전극으로 명명한다.
제1 TFT(T1)는 제1a 게이트 배선(GL1a)에 연결된 게이트 전극, 제1 데이터 배선(DL1)에 연결된 제1전극, 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 연결된 제2전극을 포함한다. 제1 TFT(T1)는 제1a 게이트 신호(SCAN1)에 응답하여 제1 데이터 배선(DL1)을 통해 공급되는 데이터 전압을 스토리지 커패시터(Cstg)에 전달하는 역할을 한다.
제2 TFT(T2)는 제1b 게이트 배선(GL1b)에 연결된 게이트 전극, 구동 TFT(DT)의 게이트 전극에 연결된 제1 전극, 및 구동 TFT(DT)의 제2 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제2 TFT(T2)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 구동 TFT(DT)의 게이트 전극과 소스전극 노드를 다이오드 커넥션 상태로 만들어 주는 역할을 한다.
제3 TFT(T3)는 제1c 게이트 배선(GL1c)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 배선(VREF)에 연결된 제1 전극, 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제3 TFT(T3)는 제1c 게이트 신호(EM)에 응답하여 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 기준 전압(Vref)(또는, 보상전압)을 공급하는 역할을 한다.
제4 TFT(T4)는 제1c 게이트 배선(GL1c)에 연결된 게이트 전극, 구동 TFT(DT)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제4 TFT(T4)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 유기발광 다이오드(OLED)에 구동 전류를 전달하고, 이를 발광시키는 역할을 한다.
제5 TFT(T5)는 제1b 게이트 배선(GL1b)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 배선(VREF)에 연결된 제1 전극, 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제5 TFT(T5)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 기준 전압(Vref)을 공급하는 역할을 한다.
구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cstg)의 타단에 연결된 게이트 전극, 제1 전원(또는, 고전위 전압원)(EVDD)에 연결된 제1 전극, 제4 TFT(T4)의 제1 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cstg)로부터 공급된 데이터전압에 응답하여 턴 온 되며 유기발광 다이오드(OLED)에 공급할 구동 전류를 생성한다.
유기발광 다이오드(OLED)는 제4 TFT(T4)의 제2 전극에 연결된 애노드 전극, 및 제2 전원(또는, 저전위 전압원)(EVSS)에 연결된 캐소드 전극을 포함한다. 유기발광 다이오드(OLED)는 제4 TFT(T4)를 통해 전달된 구동 전류에 대응하여 빛을 발광한다.
도 4를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)은 타이밍 컨트롤러(도 1의 16), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 등(호스트 시스템(도 1의 19) 및 전원 발생부 등은 미도시함)과 전기적으로 연결 및 접속되어 모듈화된다.
게이트 구동회로(14)는 GIP 방식으로 연성 표시패널(100)상에 형성될 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)을 용이하게 권취 및 권출 하기 위해 표시영역(AA)의 좌측, 우측 또는 좌우측 모두에 GIP(Gate In Panel) 방식으로 게이트 구동회로(14)를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
데이터 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 "PCB"라 함)(20)은 제1 연결 부재(25)를 통해 연성 표시패널(100)과 전기적으로 연결된다. 제1 연결 부재(25)는 데이터 구동회로(12)가 실장된 COF(Chip On Film)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 연결 부재(25)는 TCP(Tape Carrier Package) 방식으로 구현되어 데이터 PCB(20)와 연성 표시패널(100)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
데이터 PCB(20)는 제2 연결 부재(35)를 통해 콘트롤 보드(30)와 연결된다. 제2 연결 부재(35)는 복수 개일 수 있다. 콘트롤 보드(30)에는 타이밍 컨트롤러(16) 등이 실장된다. 제2 연결 부재(35)는 FFC(Flexible Flat Cable)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 콘트롤 보드(30)는 호스트 시스템(도 1의 19), 전원 발생부 등과 연결 케이블을 통해 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 연성 표시패널(100)은 입력 영상이 구현되는 표시 영역을 포함한다. 사용자는 표시 영역을 통해 연성 표시패널(100)로부터 출력되는 정보를 인지할 수 있다. 연성 표시패널(100)의 전면(前面)은 표시 영역이 정의된 연성 표시패널(100)의 일면을 의미한다. 반대로, 연성 표시패널(100)의 배면(背面)은 사용자가 표시 영역을 인식할 수 없는, 연성 표시패널(100)의 전면과 반대되는 방향의 일면을 의미한다.
연성 표시패널(100)은 벤딩(bending)될 수 있다. 즉, 연성 표시패널에는, 소정의 연성이 부여되어, 구부리거나(bending, folding, rolling, 또는 winding) 펴는(unbending, unfolding, unrolling, 또는 unwinding) 동작이 용이하게 반복적으로 수행될 수 있다. 연성 표시패널(100)은, 연성 표시패널(100)의 전면 방향으로 벤딩(Inner bending)될 수 있고, 연성 표시패널(100)의 배면 방향으로 벤딩(Outer bending)될 수도 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 별도의 한정이 없는 한 연성 표시패널이 배면 방향으로 구부러지는 경우를 예로 들어 설명한다.
이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 플렉서블 표시장치를 설명한다. 도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는 연성 표시패널(100) 및 연성 표시패널(100)의 배면에 구비된 백 커버(200)를 포함한다.
연성 표시패널(100)은 접히거나 펴져, 제1 상태 및 제2 상태를 유지할 수 있다. 제1 상태는 연성 표시패널(100)이 펴진 상태를 의미한다. 제2 상태는 연성 표시패널(100)이 구부러진 상태를 의미한다. 제1 상태에서 제2 상태로의 상태 변화를 위해, 연성 표시패널(100)은 제1 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 연장되는 가상의 중심축(CX, 도 8)을 기준으로 벤딩될 수 있다. 가상의 중심축(CX)은 회전 중심일 수 있다.
연성 표시패널(100)의 상태 변화는 사용자에 의해 직접적으로 제공되는 물리적인 외력에 의한 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 연성 표시패널(100)의 일단을 파지하고 이에 힘을 제공하여 연성 표시패널(100)의 상태 변화를 구현할 수 있다. 또는, 연성 표시패널(100)의 상태 변화는 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어되는 것일 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)의 상태 변화는 선택된 구동 장치 및 구동 회로 등에 의해 제어될 수 있다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치가 outer bending 방식으로 구현되는 경우, 연성 표시패널(100)의 표시 영역은 상태 변화와 관계없이 외부에 노출된다. 즉, 제1 상태, 제2 상태, 및 상태 변화 계속 중에도, 사용자는 연성 표시패널(100)의 표시 영역을 인지할 수 있고, 선택적으로 필요한 정보를 제공받을 수 있다.
예를 들어, 제1 상태는 표시장치가 온(ON)되어, 입력 영상이 구현되는 상태일 수 있다. 제2 상태는 표시장치가 오프(OFF)되어, 입력 영상이 구현되지 않는 상태일 수 있다. 연성 표시패널(100)의 온(ON)/오프(OFF)를 포함한 다양한 이벤트는, 사용자 입력부 또는 센서 등을 통해 공급받은 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어될 수 있다.
사용자 입력부는 사용자의 손가락을 포함하는 도전체를 인식하는 터치 키(touch key), 혹은 물리적인 압력을 인식하는 푸쉬 키(push key 또는 mechanical key) 등을 포함할 수 있다. 센서는 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱할 수 있는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor) 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치가 Inner bending 방식으로 구현되는 경우, 제1 상태는 사용자가 외부에서 연성 표시패널(100)의 표시 영역을 인지하고 필요한 정보를 제공받을 수 있는 상태일 수 있고, 제2 상태는 연성 표시패널(100)의 표시 영역이 외부로 노출되지 않아, 사용자가 표시 영역을 인식할 수 없는 상태일 수 있다.
예를 들어, 제1 상태는 표시장치가 온(ON)되어, 입력 영상이 구현되는 상태일 수 있다. 제2 상태는 표시장치가 오프(OFF)되어, 입력 영상이 구현되지 않는 상태일 수 있다. 연성 표시패널(100)의 온/오프온(ON)/오프(OFF)를 포함한 다양한 이벤트는, 사용자 입력부 또는 센서등을 통해 공급받은 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어될 수 있다.
백 커버(200)는 연성 표시패널(100)의 배면을 지지하며, 연성 표시패널(100)의 강성을 보강한다. 본 발명은 백 커버(200)를 더 구비함으로써, 연성 표시패널(100)의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있다.
백 커버(200)는 연성 표시패널(100)의 배면에 고정된다. 즉, 백 커버(200)와 연성 표시패널(100)이 고정되어, 상호 움직임이 구속, 제한된다. 백 커버(200)는 연성 표시패널(100)과 대응되는 평면 형상 및 면적을 가질 수 있다. 백 커버(200)의 평면 형상 및 면적은 연성 표시패널(100)의 자유로운 변형을 구속, 제한하지 않는 범위 내에서 선택될 수 있다.
본 발명에 의한 플렉서블 표시장치는, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 및 제3 영역(R3)을 포함한다. 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 상태 변화와 관계없이, 연성 표시패널(100)과 백 커버(200)가 플랫(flat)한 상태를 유지하는 영역이다. 제3 영역(R3)은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2) 사이에 정의될 수 있다. 제3 영역(R3)은 상태 변화에 대응하여 연성 표시패널(100)과 백 커버(200)가 구부러지거나 펴지는 영역이다. 제3 영역(R3)의 연성 표시패널(100)과 백 커버(200)는, 제1 상태에서 플랫한 상태를 유지하고, 제2 상태에서 벤딩된 상태를 유지한다. 제3 영역(R3)의 연성 표시패널(100)은 백 커버(200)에 의해 지지되어, 제2 상태에서 일정한 곡률을 유지할 수 있다.
제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 및 제3 영역(R3) 중 적어도 어느 하나는, 다른 하나와 서로 다른 이벤트를 구현할 수 있다. 일 예로, 제1 영역(R1)의 표시 영역과 제2 영역(R2)의 표시 영역에는, 서로 다른 영상이 구현될 수 있다. 다른 예로, 제1 영역(R1)의 표시 영역과 제2 영역(R2)의 표시 영역 중 어느 하나는 온(ON) 상태이고, 다른 하나는 오프(OFF) 상태일 수 있다.
도면에는, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)이 순차적으로 정의된 플렉서블 표시장치를 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 플렉서블 표시장치에는, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)을 포함하는 단위 영역이 n(n은 1 이상의 정수)번 이상 교번하여 정의될 수 있다.
백 커버(200)는 클래딩(cladding) 방식으로 접합된 제1 부재(210) 및 제2 부재(250)를 포함한다. 본 발명은 적층된 제1 부재(210) 및 제2 부재(250)에 의해, 연성 표시패널(100)을 지지하기 위한 소정의 강성을 확보할 수 있다.
제1 부재(210)는 가공이 용이한 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 제1 부재(210)는 알루미늄(Al), 스테인레스 등을 포함할 수 있다. 제1 부재(210)는, 제1 영역(R1)과 중첩되는 제1 블록 패턴(BP1), 제2 영역(R2)과 중첩되는 제2 블록 패턴(BP2), 및 제3 영역(R3)과 중첩되는 다수의 스트립 패턴(SP)들을 포함한다.
제1 및 제2 블록 패턴(BP1, BP2)은 균일한 두께의 평판 형상을 가질 수 있으며, 스트립 패턴(SP)들을 사이에 두고 이격되어 배치된다. 스트립 패턴(SP)들은 제1 방향을 따라 나란하게 연장되며, 제2 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 소정 간격(G) 이격되어 배치된다. 제1 방향은 중심축(CX)과 나란한 방향이다. 본 발명은 제3 영역(R3)의 제1 부재(210)를 패터닝 함으로써, 상태 변화 시 제3 영역(R3)의 백 커버(200)에 집중될 수 있는 응력을 완화, 분산시킬 수 있고, 소정의 유연성을 확보할 수 있다.
이웃하는 스트립 패턴(SP)들은 서로 분리되어 위치한다. 즉, 이웃하는 스트립 패턴(SP)들은 제2 방향으로 서로 연결되지 않는다. 이웃하는 스트립 패턴(SP)들이 서로 연결되는 경우, 그 연결부에 상태 변화 시에 부여되는 응력이 집중되어, 원 상태로 복원되지 않고 소성 변형이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명은 이웃하는 스트립 패턴(SP)들이 제2 방향으로 서로 연결되지 않도록 분리시키는 것을 특징으로 한다.
한편, 연결부의 소성 변형을 방지하기 위한 방안으로, 본 발명과 같이 이웃하는 스트립 패턴(SP)들을 제2 방향으로 연결하는 연결부를 분리하는 것 외에, 스트립 패턴(SP)들 사이를 제1 부재(210)보다 상대적으로 낮은 모듈러스(modulus)를 갖는 단차 보상 물질로 메우는 방법을 고려해볼 수 있다. 이 경우, 연결부의 소성 변형을 방지할 수는 있겠으나, 상태 변화 시 제1 부재(210)의 복원 시간이 지연될 수 있고, 고온 상태에서 제1 부재(210)와 단차 보상 물질 사이의 열 팽창 계수 차이에 의해 제1 부재(210)가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명은 스트립 패턴(SP)들이 제2 방향으로 서로 연결되지 않도록 분리시키는 것을 특징으로 한다.
스트립 패턴(SP)의 폭(W)은 백 커버(200)의 강성 확보 및 유연성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 스트립 패턴(SP)들 중 적어도 어느 하나의 폭(W)은 다른 하나의 폭(W)과 상이할 수 있다. 스트립 패턴(SP)들의 폭(W)은 배치된 위치에 따라 상이할 수 있다.
이웃하는 스트립 패턴(SP)들의 이격 간격(G)은 백 커버(200)의 강성 확보 및 유연성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 스트립 패턴(SP)들의 이격 간격(G)은 위치에 따라 상이할 수 있다.
제2 부재(250)는 제1 부재(210) 상에 위치한다. 제2 부재(250)는 제1 부재(210) 상에 물리적으로 합착되어 클래드 메탈(clad metal)로 구현될 수 있다. 즉, 제2 부재(250)는 제1 부재(210)와 그 사이에 개재되는 물질 없이 상호 합착된다. 본 발명은 제2 부재(250)와 제1 부재(210)를 합착하기 위해 별도의 점착층을 구비할 필요가 없다. 따라서, 제2 부재(250)와 제1 부재(210)를 합착하기 위한 점착제가 스트립 패턴(SP)들 사이의 이격 공간을 통해 유출되는 문제를 방지할 수 있다.
제2 부재(250)는 탄성력이 높고, 인장 강도가 큰 금속 물질을 포함한다. 예를 들어, 제2 부재(250)는 액상 금속(liquid metal)과 같은 비정질 물질, 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 제2 부재(250)는 균일한 두께를 갖는 평판 형상을 가질 수 있다. 본 발명은 백 커버(200)를 구성하는 제1 부재(210)와 제2 부재(250)를 금속 물질로 형성하기 때문에 열 팽창 계수 차이가 크지 않아 고온 환경에서 열 팽창 계수 차이에 기인한 열 변형을 최소화할 수 있다.
제2 부재(250)는 연성 표시패널(100)과 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)와 같은 점착제를 통해 합착된다. 본 발명은 제1 부재(210) 상에 제2 부재(250)를 더 구비함으로써, 점착제가 제1 부재(210)의 스트립 패턴(SP) 사이의 이격 공간을 통해 유출되는 문제를 방지할 수 있다.
본 발명은, 제1 부재(210) 상에 평평한 표면 상태를 갖는 제2 부재(250)를 더 구비함으로써, 제1 부재(210)에 형성된 스트립 패턴(SP)들의 단차에 의해 사용자가 느끼는 이질감을 최소화할 수 있다. 즉, 제2 부재(250)가 구비되지 않는 경우, 제1 부재(210)의 스트립 패턴(SP)들은 얇은 연성 표시패널(100)의 하부에 바로 배치되기 때문에, 연성 표시패널(100)의 상부에서 사용자에게 인식될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 손가락이나 스타일러스 펜(stylus pen) 등을 이용하여 연성 표시패널(100)의 전면을 터치 또는 슬라이드 할 수 있다. 이 경우, 제1 부재(210)의 스트립 패턴(SP)들의 단차가 손가락을 통해 사용자에게 인지될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명은, 연성 표시패널(100)과 제1 부재(210) 사이에 제2 부재(250)를 개재하여, 연성 표시패널(100)과 스트립 패턴(SP)들 사이를 미리 설정된 간격만큼 이격시키는 것을 특징으로 한다. 연성 표시패널(100)과 스트립 패턴(SP)들 사이의 미리 설정된 간격은 제2 부재(250)의 두께와 대응된다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 백 커버의 적층 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9를 참조하면, 제2 부재(250)는 제1 부재(210)와 대응되는 면적을 갖도록 구비되어, 제1 부재(210) 상에 합착될 수 있다. 즉, 제2 부재(250)는 제1 부재(210)의 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)을 모두 덮도록 위치할 수 있다. 이 경우, 연성 표시패널(100)에 접합되는 백 커버(200)의 상부가 단일 재질로 이루어져 있기 때문에 이질감을 없앨 수 있는 이점이 있다.
도 10을 참조하면, 제2 부재(250)는 제3 영역(R3)의 제1 부재(210)와 대응되는 면적을 갖도록 구비되어, 제3 영역(R3)의 제1 부재(210) 상에 합착될 수 있다. 즉, 제2 부재(250)는 제1 부재(210)의 제3 영역(R3)만을 덮도록 위치할 수 있다. 이 경우, 제2 부재(250)가 제1 부재(210)의 전 영역을 덮도록 위치하는 경우 대비, 백 커버(200)의 전체 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다. 즉, 백 커버(200)의 전체 두께는, 제1 부재(210)의 두께와 대응될 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 스트립 패턴의 평면 형상을 설명하기 위한 도면들이다.
일 예로, 제1 부재(210)에 형성된 스트립 패턴(SP)들은 제1 방향으로 나란하게 연장될 수 있다(도 8). 다른 예로, 제1 부재(210)에 형성된 스트립 패턴(SP)들은 각각 제1 방향으로 연장되되, 복수 개로 분리될 수 있다. 제2 방향으로 이웃하는 분리된 스트립 패턴(SP)들은 제2 방향으로 나란하게 배열될 수 있고(도 11), 제2 방향으로 배열되되 지그재그 형태로 배열될 수도 있다(도 12).
이하, 도 13 및 도 14를 더 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 백 커버(200) 제조방법을 설명한다. 다만, 본 발명에 의한 백 커버(200) 제조 방법이 하기 제조 방법에 의해 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 공정의 단계가 변형되거나 선택적으로 혼용되어 수행될 수 있다. 백 커버(200)를 제조하기 위하여, 다양한 클래딩 공정 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 백 커버 제조 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 챠트들이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 먼저, 백 커버(200)를 구성하는 제1 부재(210)와 제2 부재(250)를 준비한다(S100). 제1 부재(210)는 가공이 용이한 금속 물질을 포함하며, 제2 부재(250)는 탄성력 및 인장강도가 높은 물질을 포함한다.
백 커버(200)를 구성하는 제1 부재(210)와 제2 부재(250)를 준비하는 단계는, 제1 부재(210)와 제2 부재(250)가 미리 설정된 면적, 두께, 형상을 갖도록 주조하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 제2 부재(250)와 접합되는 제1 부재(210)의 접합면은 평평한 상태로 마련될 수 있다. 제2 부재(250)는 제1 부재(210)의 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)을 커버할 수 있는 면적을 갖도록 마련되어 제1 부재(210)의 접합면 상에 위치한다. 이 경우, 백 커버(200)는 도 9와 같은 구조로 구현될 수 있다.
다른 예로, 제1 부재(210)는 그루브(groove)(GR)를 포함할 수 있다. 따라서, 제2 부재(250)와 접합되는 제1 부재(210)의 접합면은 단차를 갖는 상태로 마련될 수 있다. 그루브(GR)는 제1 부재(210)의 제3 영역(R3)에 구비된다. 제2 부재(250)는 제3 영역(R3)을 커버할 수 있는 면적을 갖도록 마련되어 제1 부재(210)의 그루브(GR) 상에 위치한다. 이 경우, 백 커버(200)는 도 10과 같은 구조로 구현될 수 있다.
이어서, 제1 부재(210) 상에 제2 부재(250)를 밀착하여 중첩시킨 후, 클래딩 공정을 진행(S200)한다. 예를 들어, 제1 부재(210) 상에 제2 부재(250)를 위치시킨 후 고온으로 압연하여, 제1 부재(210)와 제2 부재(250)를 물리적으로 합착시킬 수 있다. 제1 부재(210)에 그루브(GR)가 형성된 경우, 제2 부재(250)가 제1 부재(210)의 그루브(GR) 내에 인입된 상태로 클래딩 공정이 진행된다.
이어서, 제1 부재(210)의 제3 영역(R3)에, 스트립 패턴(SP)을 형성하기 위한 가공 공정을 진행(S300)한다. 따라서, 제1 영역(R1)과 중첩되는 제1 블록 패턴(BP1), 제2 영역(R2)과 중첩되는 제2 블록 패턴(BP2), 및 제3 영역(R3)과 중첩되는 다수의 스트립 패턴(SP)들이 형성된다. 다수의 스트립 패턴(SP)들은 중심축(CS)과 나란한 방향으로 연장된다.
가공 공정은 식각(etch) 공정일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 제1 부재(210)에 스트립 패턴(SP)을 형성하기 위한 공정 중 제2 부재(250)가 손상되는 불량을 최소화하기 위해, 공정 시간, 식각액 종류 등의 공정 조건들을 적절히 선택할 수 있다. 일 예로, 제1 부재(210)와 제2 부재(250)는 식각 선택비(etch selectivity) 차가 큰 물질을 포함할 수 있다.
이어서, 제2 부재(250) 상에 연성 표시패널(100)을 부착하는 공정을 진행(S400)한다. 연성 표시패널(100)은 PSA와 같은 점착층을 통해 백 커버(200) 상에 고정될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
R1 : 제1 영역 R2 : 제2 영역
R3 : 제3 영역 100 : 연성 표시패널
200 : 백 커버 210 : 제1 부재
BP1 : 제1 블록 패턴 BP2 : 제2 블록 패턴
SP : 스트립 패턴 250 : 제2 부재

Claims (10)

  1. 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하며, 상기 제3 영역 상의 중심축을 기준으로 벤딩 가능한 연성 표시패널; 및
    상기 연성 표시패널을 배면에서 지지하는 백 커버를 포함하고,
    상기 백 커버는,
    상기 제1 영역과 중첩되는 제1 블록 패턴, 상기 제2 영역과 중첩되는 제2 블록 패턴, 및 상기 제3 영역과 중첩되며 상기 중심축과 나란한 방향으로 연장되는 다수의 스트립 패턴들을 포함하는 제1 부재; 및
    상기 연성 표시패널과 상기 스트립 패턴들 사이에 개재되어, 상기 연성 표시패널과 상기 스크립 패턴들을 미리 설정된 간격만큼 이격시키는 제2 부재를 포함하는 플렉서블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 부재와 상기 제2 부재는,
    서로 다른 금속 물질을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 부재와 상기 연성 표시패널 사이의 미리 설정된 간격은,
    상기 제2 부재의 두께와 동일한 플렉서블 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    이웃하는 상기 스크립 패턴들은,
    분리된 플렉서블 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 부재는,
    상기 제1 부재의 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역을 덮도록 배치된 플렉서블 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 부재는,
    상기 제1 부재의 제3 영역만을 덮도록 배치되고,
    상기 백 커버의 전체 두께는,
    상기 제1 부재의 두께와 동일한 플렉서블 표시장치.
  7. 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 가지며 상기 제3 영역 상의 중심축을 기준으로 벤딩 가능한 연성 표시패널, 및 상기 연성 표시패널을 배면에서 지지하는 백 커버를 포함하는 플렉서블 표시장치 제조방법에 있어서,
    상기 제1 영역, 상기 제2 영역, 상기 제3 영역이 정의된 제1 부재 및 제2 부재를 준비하는 단계;
    상기 제1 부재 상에 상기 제2 부재를 중첩시킨 후, 클래딩(cladding) 하는 단계;
    상기 제1 부재를 가공하여, 상기 제1 영역과 중첩되는 제1 블록 패턴, 상기 제2 영역과 중첩되는 제2 블록 패턴, 및 상기 제3 영역과 중첩되며 상기 중심축과 나란한 방향으로 연장되는 다수의 스트립 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 부재 상에 상기 연성 표시패널을 부착하는 단계를 포함하는 플렉서블 표시장치 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 영역, 상기 제2 영역, 상기 제3 영역이 정의된 제1 부재 및 제2 부재를 준비하는 단계는,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재를 미리 설정된 형상을 갖도록 주조하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 표시장치 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 형상은,
    상기 제1 부재가 평평한 상태의 접합면을 가지며, 상기 제2 부재가 상기 제1 부재의 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역을 커버할 수 있는 면적을 갖는 형상이고,
    상기 제2 부재는,
    상기 제1 부재의 상기 접합면 상에 위치하는 플렉서블 표시장치 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 형상은,
    제1 부재가 상기 제3 영역에 형성된 그루브를 포함하며, 상기 제2 부재가 상기 제3 영역을 커버할 수 있는 면적을 갖는 형상이고,
    상기 제2 부재는,
    상기 그루브 내에 인입되는 플렉서블 표시장치 제조방법.
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