KR20190092657A - 폴더블 표시 장치 - Google Patents

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KR20190092657A
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 벤딩부를 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널을 지지하는 폴딩 유닛을 포함하고, 인-폴딩 및 아웃-폴딩될 수 있다. 상기 폴딩 유닛은 제1 안착부를 포함하는 제1 지지판, 상기 제1 안착부와 이격되어 있는 제2 안착부를 포함하는 제2 지지판, 제1 안착부로부터 돌출하는 제1 날개부를 포함하는 제1 탄성 부재, 그리고 상기 제2 안착부로부터 돌출하는 제2 날개부를 포함하는 제2 탄성 부재를 포함한다. 상기 벤딩부는 상기 제1 날개부에 부착되어 있는 제1 부분 및 상기 제2 날개부에 부착되어 있는 제2 부분을 포함한다.

Description

폴더블 표시 장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등의 표시 장치는 기판 위에 여러 층과 소자들을 형성하여 제조된다. 표시 장치의 기판으로서 유리(glass)가 사용되고 있다. 하지만, 유리 기판은 무겁고 파손되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 유리 기판은 경성(rigid)이기 때문에 표시 장치를 변형시키기가 어렵다. 최근에는 가볍고 충격에 강하며 변형이 쉬운 플렉서블(flexible) 기판을 사용하는 플렉서블 표시 장치가 개발되고 있다.
플렉서블 표시 장치는 그 용도나 형태에 따라 폴더블(foldable) 표시 장치, 롤러블(rollable) 표시 장치, 스트레처블(stretchable) 표시 장치 등으로 구분될 수 있다. 이들 중 폴더블 표시 장치는 영상이 표시되는 표시 패널(display panel)을 마치 책의 표지처럼 접고 펼칠 수 있다. 표시 장치를 접고 펼치는 것을 반복하면 표시 패널의 벤딩되는 부분(이하, 벤딩부(bending portion)라고 함)에 변형이 생길 수 있고, 벤딩부가 열화되거나 손상될 수 있다.
실시예들은 표시 패널의 손상을 방지할 수 있는 폴더블 표시 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 벤딩부를 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널을 지지하는 폴딩 유닛을 포함하고, 인-폴딩 및 아웃-폴딩될 수 있다. 상기 폴딩 유닛은 제1 안착부를 포함하는 제1 지지판, 상기 제1 안착부와 이격되어 있는 제2 안착부를 포함하는 제2 지지판, 제1 안착부로부터 돌출하는 제1 날개부를 포함하는 제1 탄성 부재, 그리고 상기 제2 안착부로부터 돌출하는 제2 날개부를 포함하는 제2 탄성 부재를 포함한다. 상기 벤딩부는 상기 제1 날개부에 부착되어 있는 제1 부분 및 상기 제2 날개부에 부착되어 있는 제2 부분을 포함한다.
상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 서로 마주하는 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 멀어질수록 두께가 얇아질 수 있다.
상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 사다리꼴 또는 삼각형 단면 형상을 가지거나, 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 멀어질수록 하부면의 기울기가 점점 감소하는 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부의 상부면과 상기 제1 안착부의 상부면이 평면을 이룰 수 있고, 상기 제2 날개부의 상부면과 상기 제2 안착부의 상부면이 평면을 이룰 수 있다.
상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 안착부와 상기 제2 안착부는 제1 거리(d1)는 πR (여기서 π는 원주율, R은 폴더블 표시 장치의 아웃-폴딩 시 벤딩부의 곡률) 이상일 수 있고, 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부는 제2 거리(d2)는 0보다 크고 πR 보다 작을 수 있다.
상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부의 마주하는 가장자리들의 적어도 일부에 걸쳐 위치할 수 있다.
상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 안착부와 결합된 제1 고정부를 포함할 수 있고, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 안착부와 결합된 제2 고정부를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제1 안착부에 부착되어 있는 제1 평탄부 및 상기 제2 안착부에 부착되어 있는 제2 평탄부를 더 포함할 수 있다.
상기 벤딩부는 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부 사이에 위치할 수 있다.
상기 폴더블 표시 장치는 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 양측에 각각 위치하는 제1 힌지 및 제2 힌지를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 지지판은 상기 제1 안착부의 양측에 위치하는 제1 단턱부를 포함할 수 있고, 상기 제2 지지판은 상기 제2 안착부의 양측에 위치하는 제2 단턱부를 포함할 수 있다. 상기 제1 힌지 및 상기 제2 힌지는 상기 제1 단턱부와 결합되는 제1 힌지축 및 상기 제2 단턱부와 결합되는 제2 힌지축을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 표시 패널 및 폴딩 유닛을 포함하고, 상기 표시 패널이 외부로 노출되는 아웃-폴딩 상태 및 상기 표시 패널이 내부에 위치하는 인-폴딩 상태로 폴딩될 수 있다. 상기 폴딩 유닛은 서로 짝을 이루는 제1 지지판 및 제2 지지판, 그리고 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 마주하는 가장자리들에 각각 위치하는 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재를 포함한다. 상기 표시 패널의 일부분이 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재에 부착되어 있다.
상기 표시 패널은 제1 평탄부, 제2 평탄부 및 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부 사이에 위치하는 벤딩부를 포함할 수 있고, 상기 벤딩부의 적어도 일부분이 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재에 부착될 수 있다.
상기 제1 지지판은 제1 안착부를 포함할 수 있고, 상기 제2 지지판은 상기 제1 안착부와 이격되어 있는 제2 안착부를 포함할 수 있다. 상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 안착부에 고정될 수 있고, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 안착부에 고정될 수 있다.
상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 안착부와 결합된 제1 고정부 및 상기 제1 안착부로부터 돌출하는 제1 날개부를 포함할 수 있고, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 안착부와 결합된 제2 고정부 및 상기 제2 안착부로부터 돌출하는 제2 날개부를 포함할 수 있다.
상기 벤딩부는 상기 제1 날개부에 부착되어 있는 제1 부분, 상기 제2 날개부에 부착되어 있는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 제3 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 멀어질수록 두께가 얇아질 수 있다.
실시예들에 따르면, 표시 장치를 제1 폴딩 상태에서 제2 폴딩 상태로 변경 시 표시 패널의 변형에 의해 표시 패널이 역으로 휘는 현상을 방지할 수 있고 이에 따라 표시 패널의 열화 및 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 제1 폴딩 상태의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 제2 폴딩 상태의 사시도이다.
도 4는 도 1에서 IV-IV'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 2에서 V-V'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이다.
도 6은 도 3에서 VI-VI'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이다.
도 7은 탄성 부재를 포함하지 않는 표시 장치에서 도 6에 대응하는 영역의 단면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 도 1에서 IV-IV'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 표시 장치로서 유기 발광 표시 장치를 예로 들어 설명할지라도, 본 발명은 유기 발광 표시 장치로 제한되지 않으며, 액정 표시 장치 같은 다른 표시 장치에 적용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 펼쳐진 상태의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치(1)의 제1 폴딩 상태의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 표시 장치(1)의 제2 폴딩 상태의 사시도이다. 도 4는 도 1에서 IV-IV'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이고, 도 5는 도 2에서 V-V'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이고, 도 6은 도 3에서 VI-VI'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이다. 도 1에서 상부 도면은 표시 패널(10)이 폴딩 유닛(20)에 부착되기 전을 도시하고, 하부 도면은 부착한 후를 도시한다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 표시 장치(1)는 표시 패널(10) 및 폴딩 유닛(folding unit)(20)을 포함한다. 표시 장치(1)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 표시 패널(10)이 전체적으로 평탄(flat)하게 펼쳐질 수 있다. 표시 장치(1)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 표시 패널(10)이 완전히 외부로 노출되도록 폴딩(이하, 아웃-폴딩(out-folding) 또는 제1 폴딩이라고 함)될 수 있다. 표시 장치(1)는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 표시 패널(10)의 대부분이 폴딩 유닛(20) 내에 위치하도록 폴딩(이하, 인-폴딩(in-folding) 또는 제2 폴딩이라고 함)될 수 있다. 표시 장치(1)는 예컨대 사용 시 펼친 상태이거나 제1 폴딩 상태일 수 있고, 미사용 시 제2 폴딩 상태일 수 있다.
표시 패널(10)은 표시 장치(1)에서 영상을 표시하는 화면이 되는 패널이다. 표시 패널(10)의 화면은 폴딩 유닛(20)에 부착된 면의 반대쪽 면이다. 표시 패널(10)은 적어도 일부분이 벤딩될 수 있는 플렉서블 패널(flexible panel)이다. 표시 패널(10)은 제1 평탄부(FP1), 제2 평탄부(FP2) 및 벤딩부(BP)를 포함한다. 제1 평탄부(FP1) 및 제2 평탄부(FP2)는 실질적으로 벤딩되지 않는 부분이고, 벤딩부(BP)는 표시 장치(1)의 폴딩 시 벤딩되는 부분이다.
폴딩 유닛(20)은 표시 패널(10)을 지지하면서 표시 장치(1)의 폴딩을 가능하게 하는 메커니즘으로 지지판 세트(210) 및 힌지 세트(220)를 포함한다.
지지판 세트(210)는 서로 짝을 이루는 제1 지지판(211) 및 제2 지지판(212)을 포함한다. 지지판 세트(210)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 표시 패널(10)이 제1 지지판(211)과 제2 지지판(212)의 외부에 위치하도록 접힐 수 있고, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 표시 패널(10)이 제1 지지판(211)과 제2 지지판(212) 사이에 위치하도록 접힐 수 있다.
제1 지지판(211)은 표시 패널(10)이 부착되는 제1 안착부(211a) 및 제1 안착부(211a)의 양측 가장자리에 제1 단턱부(211b)를 포함할 수 있다. 제2 지지판(212)은 표시 패널(10)이 부착되는 제2 안착부(212a) 및 제2 안착부(212a)의 양측 가장자리에 제2 단턱부(212b)를 포함할 수 있다. 표시 장치(1)가 펼쳐진 상태에서, 제1 안착부(211a)와 제2 안착부(212a)는 제1 거리(d1)만큼 이격되어 있고, 제1 안착부(211a)의 상부면과 제2 안착부(212a)의 상부면은 하나의 평면을 형성할 수 있다.
표시 장치(1)의 양방향 접힘을 위해, 힌지 세트(220)는 제1 지지판(211)과 제2 지지판(212)의 양측에 각각 위치하는 제1 힌지(221) 및 제2 힌지(222)를 포함한다. 제1 힌지(221) 및 제2 힌지(222)는 제1 지지판(211)의 제1 단턱부(211b)와 결합되는 제1 힌지축(H1), 그리고 제2 지지판(212)의 제2 단턱부(212b)와 결합되는 제2 힌지축(H2)을 포함한다. 제1 지지판(211)은 제1 힌지축(H1)을 중심으로 회전(pivot)할 수 있고, 제2 지지판(212)은 제2 힌지축(H2)을 중심으로 회전할 수 있다.
폴딩 유닛(20)은 제1 지지판(211) 및 제2 지지판(212)의 마주하는 가장자리들, 좀더 구체적으로 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)의 마주하는 가장자리들에 위치하는 탄성 부재 세트(230)를 포함한다. 탄성 부재 세트(230)는 고무(예컨대, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 천연 고무 등), 엘라스토머 같은 탄성을 가진 재료로 형성될 수 있다.
탄성 부재 세트(230)는 제1 안착부(211a)에 고정되어 있는 제1 탄성 부재(231) 및 제2 안착부(212a)에 고정되어 있는 제2 탄성 부재(232)를 포함한다. 제1 탄성 부재(231) 및 제2 탄성 부재(232)는 각각 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)의 마주하는 가장자리들의 적어도 일부에 걸쳐 위치할 수 있다. 제1 탄성 부재(231)는 제1 안착부(211a)로부터 돌출하는 제1 날개부(231a) 및 제1 안착부(211a)와 결합되어 있는 제1 고정부(231b)를 포함한다. 제2 탄성 부재(232)는 제2 안착부(212a)로부터 돌출하는 제2 날개부(232a) 및 제2 안착부(212a)와 결합되어 있는 제2 고정부(232b)를 포함한다. 제1 날개부(231a)와 제1 고정부(231b)는 일체로 형성되어 있고, 제2 날개부(232a)와 제2 고정부(232b)는 일체로 형성되어 있다. 제1 고정부(231b)는 제1 안착부(211a)와 중첩하고 제1 날개부(231a)는 제1 안착부(211a)와 중첩하지 않는다. 제2 고정부(232b)는 제2 안착부(212a)와 중첩하고 제2 날개부(232a)는 제2 안착부(212a)와 중첩하지 않는다.
제1 날개부(231a)와 제2 날개부(232a)는 각각 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)로부터 서로 마주하는 방향으로 돌출되어 있다. 표시 장치(1)가 펼쳐진 상태에서, 제1 날개부(231a)와 제2 날개부(232a)는 제2 거리(d2)만큼 이격되어 있다. 표시 장치(1)가 펼쳐진 상태에서, 제1 날개부(231a)의 상부면은 제1 안착부(211a)의 상부면과 평면을 이루고, 제2 날개부(232a)의 상부면은 제2 안착부(212a)의 상부면과 평면을 이룬다. 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 각각 끝으로 갈수록, 즉 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에서 멀어질수록 두께가 얇아지는 형상을 갖는다. 도시된 실시예에서 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 대략 사다리꼴 단면 형상을 갖는다.
제1 고정부(231b)는 제1 안착부(211a)를 관통하는 나사 같은 고정 수단(F)에 의해 제1 안착부(211a)에 결합되어 있다. 제2 고정부(232b)는 제2 안착부(212a)를 관통하는 나사 같은 고정 수단(F)에 의해 제2 안착부(212a)에 결합되어 있다. 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)에 의해, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)를 각각 포함하는 제1 탄성 부재(231) 및 제2 탄성 부재(232)를 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에 고정시킬 수 있다.
표시 패널(10)은 점착층(30)에 의해 폴딩 유닛(20)에 부착되어 있다. 좀더 구체적으로, 표시 패널(10)의 제1 평탄부(FP1)는 제1 지지판(211)의 제1 안착부(211a)에 부착되어 있고, 제2 평탄부(FP2)는 제2 지지판(212)의 제2 안착부(212a)에 부착되어 있다. 제1 평탄부(FP1)의 일부분은 제1 고정부(231b)에 부착되어 있을 수 있고, 제2 평탄부(FP2)의 일부분은 제2 고정부(232b)에 부착되어 있을 수 있다. 표시 패널(10)의 벤딩부(BP)는 일부분만이 폴딩 유닛(20)에 부착되어 있다. 즉, 벤딩부(BP)는 제1 탄성 부재(231)의 제1 날개부(231a)에 부착되어 있는 제1 부분(B1), 제2 탄성 부재(232)의 제2 날개부(232a)에 부착되어 있는 제2 부분(B2), 그리고 제1 부분(B1)과 제2 부분(B2) 사이의 제3 부분(B3)을 포함한다. 벤딩부(BP)의 제3 부분(B3)은 폴딩 유닛(20)에 부착되어 있지 않다. 제1 날개부(231a)와 제2 날개부(232a)가 맞닿아 있거나 거의 맞닿아 있는 경우, 벤딩부(BP)는 제3 부분(B3)을 포함하지 않을 수도 있다. 표시 장치(1)가 펼쳐진 상태에 있을 때, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 탄성에 의해 벤딩부(BP)의 제1 부분(B1) 및 제2 부분(B2)을 평탄하게 지지할 수 있다.
도 5를 참고하면, 표시 패널(10)이 외부로 노출되게 표시 장치(1)가 아웃-폴딩된 상태에서, 표시 패널(10)의 벤딩부(BP)는 벤딩된다. 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)에 각각 부착되어 있는 벤딩부(BP)의 제1 부분(B1) 및 제2 부분(B2)은 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)와 함께 벤딩된다. 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 탄성 재료로 형성되고, 끝으로 갈수록 점점 두께가 얇아지므로, 벤딩부(BP)의 단면이 도시된 것과 같이 대략 반원을 그리는 벤딩이 가능하다. 만약 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 탄성 재료로 형성되더라도 두께가 일정하면, 제1 날개부(231a)의 끝 부분에 대응하는 제1 부분(B1)과 제3 부분(B3)의 경계부, 그리고 제2 날개부(232a)의 끝 부분에 대응하는 제2 부분(B2)과 제3 부분(B3)의 경계부에서 과도한 응력(stress)이 발생할 수 있고, 이로 인해 벤딩부(BP)가 손상될 수 있다. 제1 평탄부(FP1) 및 제2 평탄부(FP2)도 벤딩 가능할 수 있지만, 제1 평탄부(FP1) 및 제2 평탄부(FP2)는 평평한 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에 부착되어 있기 때문에 실질적으로 벤딩되지 않는다.
도 6을 참고하면, 표시 패널(10)이 내부에 위치하게 표시 장치(1)가 인-폴딩된 상태에서, 표시 패널(10)의 벤딩부(BP)는 벤딩된다. 표시 패널(10)의 제1 평탄부(FP1) 및 제2 평탄부(PF2)는 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)와 중첩하게 위치하고, 벤딩부(BP)는 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)와 중첩하지 않게 위치할 수 있다. 벤딩부(BP)의 제1 부분(B1) 및 제2 부분(B2)이 각각 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)에 부착되어 있고, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 끝으로 갈수록 두께가 작아지는 탄성 재료로 형성되어 있으므로, 벤딩부(BP)는 도시된 것과 같이 단면이 대략 반원을 그리게 벤딩될 수 있다.
표시 장치(1)의 아웃-폴딩과 인-폴딩을 반복하면 표시 패널(10)의 벤딩부(BP)가 취약해질 수 있고, 표시 패널(10)을 구성하는 일부 층들이 늘어나는 등의 변형이 일어날 수 있다. 그 결과, 탄성 부재 세트(230)를 포함하지 않는 표시 장치(1)의 인-폴딩 상태를 도시하는 도 7을 참고하면, 표시 패널(10)의 벤딩부(BP)가 반대 방향으로 벤딩되는 부분(전체적으로는 대략 "3"과 같이 벤딩됨)을 포함할 수 있다. 이로 인해 벤딩부(BP)가 과도하게 벤딩되는 부분을 포함하게 되어 손상될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 벤딩부(BP)의 제1 부분(B1) 및 제2 부분(B2)을 붙잡고 있으므로, 벤딩부(BP)가 역으로 벤딩되는 현상이 방지될 수 있다.
표시 장치(1)의 아웃-폴딩 시 표시 패널(10)의 벤딩부(BP)가 손상되지 않도록, 제1 안착부(211a)와 제2 안착부(212a) 사이의 제1 거리(d1)가 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 거리(d1)는 아웃-폴딩 시 벤딩부(BP)의 곡률 반경(R)에 대하여 다음과 같을 수 있다:
d1 ≥ πR (여기서 π는 원주율)
πR는 벤딩부(BP)의 폭에 해당할 수 있다. 즉, 제1 거리(d1)가 벤딩부(BP)의 폭 이상이어야 아웃-폴딩 시 벤딩부(BP)에 인장력이 가해지지 않고, 벤딩부(BP)의 응력 발생으로 인한 파손을 방지할 수 있다.
제1 날개부(231a)와 제2 날개부(232a) 사이의 제2 거리(d2)는 다음과 같을 수 있다:
0 < d2 < πR
위 식은 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)로부터 돌출되어 있고, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 서로 연결되어 있지 않음을 나타낸다.
한편, 인-폴딩 시 벤딩부(BP)의 곡률 반경(r)은 아웃-폴딩 시 벤딩부(BP)의 곡률 반경(R)보다 작을 수 있지만, 대략 동일할 수도 있다.
전술한 실시예에서, 탄성 부재 세트(230)는 나사 같은 고정 수단(F)에 의해 지지판 세트(210)에 고정되고, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 대략 사다리꼴의 단면 형상을 갖는다. 하지만, 탄성 부재 세트(230)는 지지판 세트(210)에 다른 식으로 고정될 수 있고, 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 도 8 및 도 9를 참고하여, 전술한 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
도 8 및 도 9는 각각 도 1에서 IV-IV'선을 따라 취한 일 실시예의 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 탄성 부재 세트(230)는 제1 탄성 부재(231) 및 제2 탄성 부재(232)를 포함한다. 제1 탄성 부재(231)는 제1 날개부(231a) 및 제1 고정부(231b)를 포함하고, 제2 탄성 부재(232)는 제2 날개부(232a) 및 제2 고정부(232b)를 포함한다. 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 각각 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에서 멀어질수록 두께가 얇아지는 형상을 갖는 것은 전술한 실시예와 갖다. 하지만, 도 8의 실시예에서는 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)는 얇아지는 부분의 하부면의 기울기가 끝으로 갈수록 점점 감소하는 단면 형상을 갖는다. 도 9에 실시예에서는 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)가 대략 삼각형의 단면 형상을 갖는다. 이와 같은 단면 형상은 제1 날개부(231a) 및 제2 날개부(232a)의 재질, 탄성, 길이, 벤딩부(BP)의 특성 등을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.
도 8을 참고하면, 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)는 각각 접착제 같은 부착 수단에 의해 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에 고정되어 있다. 부착 면적을 넓히기 위해, 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)의 하부면은 요철 형상을 가질 수 있고, 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)는 이에 대응하는 요철 형상을 가질 수 있다.
도 9를 참고하면, 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에는 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 홈들이 형성되어 있고, 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)에는 홈들에 부합하게 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 돌기들이 형성되어 있다. 이 경우, 부착 수단을 사용하지 않고, 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)에 홈들에 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)의 돌기들을 끼워 맞추는 식으로 고정시킬 수 있다. 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)는 탄성 재료로 형성되므로 이와 같은 끼워 맞춤이 가능할 수 있고, 제1 안착부(211a) 및 제2 안착부(212a)의 홈들과 제1 고정부(231b) 및 제2 고정부(232b)의 돌기들의 형상으로 인해 삽입 후 빠지기 어렵다.
이하에서는, 일 실시예에 따른 표시 패널(10)의 단면 구조를 좀더 상세하게 도 10을 참고하여 설명한다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널(10)의 적층 구조의 한 예를 나타내기 위한 단면도이다. 도 10에 도시된 단면은 대략 하나의 화소 영역에 대응할 수 있다. 표시 패널(10)은 기판(11), 기판(11) 위에 형성된 트랜지스터(TR), 그리고 트랜지스터(TR)에 연결되어 있는 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다.
기판(11)은 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이드 등의 폴리머로 이루어진 연성(flexible) 기판일 수도 있다. 기판(11)은 외부에서 수분, 산소 등이 침투하는 것을 방지하는 배리어층을 포함할 수 있다.
기판(11) 위에는 버퍼층(12)이 위치한다. 버퍼층(12)은 반도체층(A)을 형성하는 과정에서 기판(11)으로부터 반도체층(A)으로 확산할 수 있는 불순물을 차단하고 기판(11)이 받는 스트레스를 줄이는 역할을 할 수 있다
버퍼층(12) 위에는 트랜지스터(TR)의 반도체층(A)이 위치하고, 반도체층(A) 위에는 게이트 절연층(13)이 위치한다. 반도체층(A)은 소스 영역, 드레인 영역 및 이들 영역 사이의 채널 영역을 포함한다. 반도체층(A)은 다결정 규소, 산화물 반도체, 또는 비정질 규소를 포함할 수 있다. 게이트 절연층(13)은 산화 규소, 질화 규소 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
게이트 절연층(13) 위에는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(G)을 포함하는 게이트 도전체가 위치한다. 게이트 도전체는 예컨대 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 같은 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다.
게이트 도전체 위에는 층간 절연층(14)이 위치한다. 층간 절연층(14)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
층간 절연층(14) 위에는 트랜지스터(TR)의 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함하는 데이터 도전체가 위치한다. 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)은 층간 절연층(14) 및 게이트 절연층(13)에 형성된 접촉 구멍들을 통해 반도체층(A)의 소스 영역 및 드레인 전극과 각각 연결되어 있다. 데이터 도전체는 예컨대, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다.
데이터 도전체 위에는 보호층(passivation layer)(15)이 위치한다. 보호층(15)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 보호층(15) 위에는 화소 전극(PE)이 위치한다. 화소 전극(PE)은 보호층(15)에 형성된 접촉 구멍을 통해 드레인 전극(D)과 연결되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 휘도를 제어하는 데이터 신호를 인가받을 수 있다.
보호층(15)과 위에는 화소 정의층(16)이 위치한다. 화소 정의층(16)은 화소 전극(PE)과 중첩하는 개구를 가진다. 화소 정의층(16)의 개구에는 화소 전극(PE) 위로 발광층(EL)이 위치하고, 발광층(EL) 위에는 공통 전극(CE)이 위치한다. 화소 전극(PE), 발광층(EL) 및 공통 전극(CE)은 함께 유기 발광 다이오드(OLED)를 구성한다. 화소 전극(PE)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드(anode)일 수 있고, 공통 전극(CE)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드(cathode)일 수 있다. 공통 전극(CE)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명한 도전 물질을 포함할 수 있다.
공통 전극(CE)의 위에는 유기 발광 다이오드(OLED)를 보호하는 박막 봉지층(17)이 위치할 수도 있다.
박막 봉지층(17) 위에는 터치 센서층(18)이 위치할 수 있다. 터치 센서층(18)은 ITO, IZO 같은 투명한 도전 물질, 메탈 메쉬(metal mesh) 등으로 형성된 터치 전극들을 포함할 수 있고, 터치 전극들은 단층 또는 복층으로 형성될 수 있다.
터치 센서층(18) 위에는 외광 반사를 줄이기 위한 편광층(19)이 위치할 수 있다. 편광층(19) 위에는 표시 패널(10)을 보호하기 위한 보호층(110)이 위치할 수 있다. 기판(11) 아래에는 표시 패널(10)을 보호하기 위한 보호층(120) 및/또는 기능성 시트가 위치할 수 있다.
표시 장치가 유기 발광 표시 장치인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 표시 장치는 예컨대 액정층을 포함하는 액정 표시 장치일 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
20: 폴딩 유닛
211, 212: 지지판
211a, 212a: 안착부
211b, 212b: 단턱부
221, 222: 힌지
231, 232: 탄성 부재
231a, 232a: 날개부
231b, 232b: 고정부
30: 점착층
BP: 벤딩부
FP1, FP2: 평탄부

Claims (20)

  1. 벤딩부를 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널을 지지하는 폴딩 유닛을 포함하고, 인-폴딩 및 아웃-폴딩될 수 있으며,
    상기 폴딩 유닛은
    제1 안착부를 포함하는 제1 지지판,
    상기 제1 안착부와 이격되어 있는 제2 안착부를 포함하는 제2 지지판,
    제1 안착부로부터 돌출하는 제1 날개부를 포함하는 제1 탄성 부재, 그리고
    상기 제2 안착부로부터 돌출하는 제2 날개부를 포함하는 제2 탄성 부재
    를 포함하며,
    상기 벤딩부는 상기 제1 날개부에 부착되어 있는 제1 부분 및 상기 제2 날개부에 부착되어 있는 제2 부분을 포함하는 폴더블 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 서로 마주하는 방향으로 돌출되어 있는 폴더블 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 멀어질수록 두께가 얇아지는 폴더블 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 사다리꼴 단면 형상을 가진 폴더블 표시 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 멀어질수록 하부면의 기울기가 점점 감소하는 단면 형상을 가진 폴더블 표시 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 삼각형의 단면 형상을 가진 폴더블 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부의 상부면과 상기 제1 안착부의 상부면이 평면을 이루고, 상기 제2 날개부의 상부면과 상기 제2 안착부의 상부면이 평면을 이루는 폴더블 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 안착부와 상기 제2 안착부는 제1 거리(d1)는 πR (여기서 π는 원주율, R은 폴더블 표시 장치의 아웃-폴딩 시 벤딩부의 곡률) 이상인 폴더블 표시 장치.
  9. 제6항에서,
    상기 폴더블 표시 장치의 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부는 제2 거리(d2)는 0보다 크고 πR 보다 작은 폴더블 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부의 마주하는 가장자리들의 적어도 일부에 걸쳐 위치하는 폴더블 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 안착부와 결합된 제1 고정부를 포함하고,
    상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 안착부와 결합된 제2 고정부를 포함하는 폴더블 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 표시 패널은 상기 제1 안착부에 부착되어 있는 제1 평탄부 및 상기 제2 안착부에 부착되어 있는 제2 평탄부를 더 포함하는 폴더블 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 벤딩부는 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부 사이에 위치하는 폴더블 표시 장치.
  14. 상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 양측에 각각 위치하는 제1 힌지 및 제2 힌지를 더 포함하며,
    상기 제1 지지판은 상기 제1 안착부의 양측에 위치하는 제1 단턱부를 포함하고, 상기 제2 지지판은 상기 제2 안착부의 양측에 위치하는 제2 단턱부를 포함하며,
    상기 제1 힌지 및 상기 제2 힌지는 상기 제1 단턱부와 결합되는 제1 힌지축 및 상기 제2 단턱부와 결합되는 제2 힌지축을 포함하는 폴더블 표시 장치.
  15. 표시 패널 및 폴딩 유닛을 포함하고, 상기 표시 패널이 외부로 노출되는 아웃-폴딩 상태 및 상기 표시 패널이 내부에 위치하는 인-폴딩 상태로 폴딩될 수 있는 폴더블 표시 장치에 있어서,
    상기 폴딩 유닛은
    서로 짝을 이루는 제1 지지판 및 제2 지지판, 그리고
    상기 제1 지지판 및 상기 제2 지지판의 마주하는 가장자리들에 각각 위치하는 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재
    를 포함하며,
    상기 표시 패널의 일부분이 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재에 부착되어 있는 폴더블 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 표시 패널은 제1 평탄부, 제2 평탄부 및 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부 사이에 위치하는 벤딩부를 포함하고, 상기 벤딩부의 적어도 일부분이 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재에 부착되어 있는 폴더블 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 지지판은 제1 안착부를 포함하고, 상기 제2 지지판은 상기 제1 안착부와 이격되어 있는 제2 안착부를 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 안착부에 고정되어 있고, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 안착부에 고정되어 있는 폴더블 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 안착부와 결합된 제1 고정부 및 상기 제1 안착부로부터 돌출하는 제1 날개부를 포함하고,
    상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 안착부와 결합된 제2 고정부 및 상기 제2 안착부로부터 돌출하는 제2 날개부를 포함하는 폴더블 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 벤딩부는 상기 제1 날개부에 부착되어 있는 제1 부분, 상기 제2 날개부에 부착되어 있는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 제3 부분을 포함하는 폴더블 표시 장치.
  20. 제18항에서,
    상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부는 각각 상기 제1 안착부 및 상기 제2 안착부로부터 멀어질수록 두께가 얇아지는 폴더블 표시 장치.
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