KR20200071361A

KR20200071361A - 플렉서블 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20200071361A
Application number: KR1020180159020A
Authority: KR
Inventors: 민다은; 유구한
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-06-19
Also published as: KR102668463B1

Abstract

본 발명은 외부 압력을 감지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 액티브 영역과 인액티브 영역을 포함하여, 상기 인액티브 영역은 상기 액티브 영역과 인접한 제1 영역, 회로 보드가 배치된 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판; 상기 제1 영역의 하면 및 상기 제2 영역의 하면에 각각 배치된 제1 지지층 및 제2 지지층; 상기 제1 지지층과 제2지지층 사이에 배치된 탄성체; 상기 제1 지지층과 상기 탄성체 사이에 배치된 제1 전도성 필름; 상기 제2 지지층과 상기 탄성체 사이에 배치된 제2 전도성 필름; 및 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름 중 어느 하나에 연결되어 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름 사이의 커패시턴스 변화를 외부 장치로 전달하기 위한 배선을 포함하여 이루어져 얇은 두께를 가질 수 있고 저렴한 비용으로 제조 가능한 플렉서블 디스플레이 장치이다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{Flexible display apparatus}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부에서 인가되는 압력을 감지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비 전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 디스플레이 장치(Display Apparatus)가 개발되고 있다.

이와 같은 디스플레이 장치의 구체적인 예로는 액정디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Apparatus: LCD), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display Apparatus: OLED), 양자점 디스플레이 장치(Quantum Dot Display Apparatus) 등을 들 수 있다.

상기 디스플레이 장치에는 디스플레이 패널 및 다양한 기능들을 제공하기 위한 다수의 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널을 제어하기 위한 하나 이상의 디스플레이 구동 회로들이 디스플레이 어셈블리(assembly)에 포함될 수도 있다. 구동 회로들의 예들은 게이트 드라이버들, 발광(소스) 드라이버들, 전력(VDD) 라우팅, ESD(electrostatic discharge) 회로들, MUX(multiplex) 회로들, 데이터 신호 라인들, 캐소드 컨택들, 및 다른 기능성 엘리먼트들을 포함한다. 다양한 종류들의 부가 기능들, 예를 들어 터치 센싱 또는 지문 식별 기능들을 제공하기 위한 다수의 주변 회로들이 디스플레이 어셈블리에 포함될 수도 있다. 일부 컴포넌트들은 디스플레이 패널 자체 상에 배치될 수도 있고, 종종 본 개시에서 비디스플레이 영역 및/또는 인액티브 영역(inactive area or non-active area)으로 지칭되는, 디스플레이 영역 옆의 주변 영역들 상에 배치될 수도 있다.

최신 디스플레이 장치들의 설계시 사이즈 및 중량이 중요한 문제이다. 또한, 때때로 스크린 대 베젤 비로 지칭되는, 비디스플레이 영역의 사이즈에 대한 디스플레이 영역 사이즈의 높은 비율은 가장 중요한 특징 중 하나이다. 그러나, 전술한 컴포넌트들 중 일부를 디스플레이 어셈블리 내에 배치하는 것은 디스플레이 패널의 상당한 부분까지 부가될 수도 있는, 큰 비디스플레이 영역을 필요로 할 수도 있다. 큰 비디스플레이 영역은 디스플레이 패널이 대형이 되게 하는 경향이 있고, 이는 디스플레이 패널을 전자 디바이스들의 하우징 내로 통합하는 것을 어렵게 한다. 큰 비디스플레이 영역은 또한 디스플레이 패널의 상당한 부분을 커버하기 위해 큰 마스킹 (예를 들어, 베젤, 테두리, 커버링 재료) 을 필요로 할 수도 있고, 디바이스가 미적으로 매력이 없게 한다.

일부 컴포넌트들은 별도의 회로보드(flexible printed circuit board) 상에 배치될 수 있고 디스플레이 패널의 백플레인에 위치될 수 있다. 그러나, 이러한 구성을 가져도, 인쇄 회로 막 (FPC) 과 액티브 영역 간의 배선들을 연결하기 위한 인터페이스들이나 드라이버 IC와 같은 패널 구동에 필수적인 컴포넌트들은 여전히 인액티브 영역에 배치되어 베젤 사이즈의 감소량을 제한하고 있다.

본 발명은 사용자의 터치 및 인가되는 압력을 감지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 터치 감지부를 구비하되 얇은 두께를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이부 하단부에 터치감지부를 구성한 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 플렉서블 디스플레이 장치는 액티브 영역과 인액티브 영역을 포함하여, 상기 인액티브 영역은 상기 액티브 영역과 인접한 제1 영역, 회로 보드가 배치된 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판; 상기 제1 영역의 하면 및 상기 제2 영역의 하면에 각각 배치된 제1 지지층 및 제2 지지층; 상기 제1 지지층과 제2지지층 사이에 배치된 탄성체; 상기 제1 지지층과 상기 탄성체 사이에 배치된 제1 전도성 필름; 상기 제2 지지층과 상기 탄성체 사이에 배치된 제2 전도성 필름; 및 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름 중 어느 하나에 연결되어 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름 사이의 커패시턴스를 외부 장치로 전달하기 위한 배선을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 제1 지지층 및 제2 지지층은 합성수지(polyethylene terephthalate: PET)일 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 제1 전도성 필름 및 제2 전도성 필름은 투명 도전막(Indium Tim Oxide)일 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 배선은 상기 제1 전도성 필름에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 제1 지지층과 제2 지지층은 서로 다른 넓이로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름은 서로 다른 넓이로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 탄성체는 form PS(Polymer sustained) 또는 form PSA(Polymer sustained alignment)로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 유기발광다이오드 디스플레이 장치이다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.

첫째, 저렴한 비용으로 터치 감지 기능을 갖는 플렉서블 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.

둘째, 디스플레이부 하단부에 터치 감지부를 구성하여 두께를 얇게 만들 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에 따른 디스플레이 패널의 평면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 점선 구역 II를 확대한 평면도로서 노치(notch)영역 주변의 컴포넌트들의 배치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 절단선 I-I'을 따라 자른 단면도로서 도 1의 플렉서블 기판이 벤딩되어 접힌 구조를 보여주는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 압력 터치를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 디스플레이 장치에서 지지층과 전도성 필름 및 배선의 배치를 나타낸 개략적으로 나타낸 예시도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 없는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 개시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 나타내는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 흐름도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

본 발명에서 "디스플레이 장치"는 디스플레이 패널과 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM), 유기발광 모듈(OLED Module), 양자점 모듈(Quantum Dot Module)과 같은 협의의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 그리고, LCM, OLED, QD 모듈 등을 포함하는 완제품(complete product 또는 final product)인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 자동차용 장치(automotive display) 또는 차량(vehicle)의 다른 형태 등을 포함하는 전장장치(equipment display), 스마트폰 또는 전자패드 등의 모바일 전자장치(mobile electronic device) 등과 같은 세트 전자 장치(set electronic device) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명에서의 디스플레이 장치는 LCM, OLED, QD 모듈 등과 같은 협의의 디스플레이 장치 자체, 및 LCM, OLED, QD 모듈 등을 포함하는 응용제품 또는 최종소비자 장치인 세트 장치까지 포함할 수 있다.

그리고, 경우에 따라서는, 디스플레이 패널과 구동부 등으로 구성되는 LCM, OLED, QD 모듈을 협의의 "디스플레이 장치"로 표현하고, LCM, OLED, QD 모듈을 포함하는 완제품으로서의 전자장치를 "세트장치"로 구별하여 표현할 수도 있다. 예를 들면, 협의의 디스플레이 장치는 액정(LCD), 유기발광(OLED) 또는 양자점(Quantum Dot)의 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널을 구동하기 위한 제어부인 소스 PCB를 포함하며, 세트장치는 소스 PCB에 전기적으로 연결되어 세트장치 전체를 제어하는 세트 제어부인 세트 PCB를 더 포함하는 개념일 수 있다.

본 실시 예에 사용되는 디스플레이 패널은 액정디스플레이 패널, 유기전계발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 양자점디스플레이 패널(QD: Quantum Dot) 및 전계발광 디스플레이 패널(electroluminescent display panel) 등의 모든 형태의 디스플레이 패널이 사용될 수 있으며, 본 실시예의 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널용 플렉서블 기판과 하부의 백플레인 지지구조로 베젤 벤딩을 할 수 있는 특정한 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 패널은 디스플레이 패널의 형태나 크기에 한정되지 않는다.

더 구체적으로, 디스플레이 패널이 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀에 선택적으로 전압을 인가하기 위한 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이와, 어레이 상의 유기 발광 소자(OLED)층, 및 유기 발광 소자층을 덮도록 어레이 상에 배치되는 봉지 기판 또는 봉지층(Encapsulation) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 봉지층은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 어레이 상에 형성되는 층은 무기발광층(inorganic light emitting layer), 예를 들면 나노사이즈의 물질층(nano-sized material layer) 또는 양자점(quantum dot)등을 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에 따른 디스플레이 패널의 평면도를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 점선 구역 Ⅱ를 확대한 평면도로서 노치(notch)영역 주변의 컴포넌트들의 배치를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 1의 절단선 I-I'을 따라 자른 단면도로서 도 1의 플렉서블 기판이 벤딩되어 접힌 구조를 보여주는 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 압력 터치를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 디스플레이 장치에서 지지층과 전도성 필름 및 배선의 배치를 나타낸 개략적으로 나타낸 예시도이다.

도 1을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 내부에 발광소자들(112)과 어레이(111)가 형성된, 적어도 하나의 액티브 영역(101)을 포함한다.

디스플레이 패널(100)은 액티브 영역(101)의 주변부에 배치되는 인액티브 영역을 포함할 수 있고, 그 중에서 액티브 영역(101)의 상하좌우를 제1 인액티브 영역(102), 벤딩 영역(103) 건너편을 제2 인액티브 영역(104)이라 할 수 있다. 액티브 영역(101)은 직사각형 형태일 수 있으며, 이에 한정하지 않고, 스마트 와치나 자동차용 디스플레이 장치에는 원형이나 타원형 또는 다각형 등의 다양한 디스플레이 장치가 적용될 수 있다. 따라서, 액티브 영역(101)을 둘러싸고 있는 제1 인액티브 영역(102), 제2 인액티브 영역(104)의 배열이 도 1에 도시된 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널(100)로 한정되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널(100)로 설명하면, 액티브 영역(101)에 인접한 제1 인액티브 영역(102)에는 액티브 영역(101)내 형성된 발광소자들(112)과 어레이(111)들의 구동을 위한 다양한 컴포넌트들이 위치하여 발광을 위한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, GIP(Gate In Panel, 123) 및 ESD(Electrostatic Discharge, 124) 등의 회로들, 발광소자의 일부분인 캐소드(Cathode)와 발광소자의 전압 기준점인 저전위 전압(VSS) 배선(122) 간의 접촉을 위한 영역, 발광소자(112)를 외부의 투습이나 이물로부터 보호하기 위한 봉지층이 배치될 수 있다. 봉지층 중 이물보상층의 도포 공정 중에 디스플레이 패널(100)의 외측으로 넘쳐 흐르는 것을 방지할 수 있는 다수의 댐(Dam) 구조 및 모기판에서 개별 디스플레이 패널(100)로 나누기 위한 절단공정(Scribing 공정) 중에 발생할 수 있는 크랙(Crack)이 디스플레이 패널(100)내부로 전달되는 것을 방지할 수 있는 크랙방지 구조(Crack stopper structure, 126) 등이 배치될 수 있다. 제1 인액티브 영역(102) 중에 컴포넌트들이 배치된 영역을 제1 컴포넌트 형성부라고 지칭할 수 있다. 제1 컴포넌트 형성부는 액티브 영역(101)의 장축면을 따라 배치될 수 있고, 벤딩되어 경사면을 가질 수 있다.

본 발명의 크랙방지 구조(126)는 절단공정 중에 기판(110)의 절단면(Trimming line)에서 발생하는 충격이 제1 인액티브 영역(102)에 형성된 GIP(123)나 ESD(124) 또는 저전위 전압(VSS) 배선(122)에 도달하여 파괴하거나 더 나아가 액티브 영역(101)에 형성된 발광소자(112)나 어레이(111)에 투습경로를 제공하여 흑점(Dark spot)이 성장하거나 화소 수축(Pixel Shrinkage)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

크랙방지 구조(126)의 구성은 무기막 또는 유기막으로 구성될 수 있고, 무기막/유기막의 복층 구조로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1에서는 크랙방지 구조(126)를 디스플레이 패널(100)의 장변 양측과 단변 한측에만 배치되는 것으로 개시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 크랙방지 구조(126)가 벤딩영역(103)과 노치(151)가 형성된 영역에도 배치되어 기판(110)의 모든 외곽에 배치될 수도 있다.

크랙방지 구조(126)의 바깥측인 기판(110)의 절단면에 인접한 영역에서는 액티브 영역을 형성할 때 전면 증착되는 절연막들(GI, Buffer layer등)의 부분 또는 전체를 에칭(etching)하여 기판(110)의 상부에 소량의 절연막이 남거나 기판의 상부 표면이 완전히 노출되도록 하여 절단 충격이 해당 절연막에 전달되지 않도록 추가로 구성할 수 있다.

도 1을 참조하면, 제2 인액티브 영역(104)에도 액티브 영역(101)내 형성된 발광소자들(112)과 어레이(111)들의 구동을 위한 다양한 컴포넌트들이 위치하여 안정적인 발광을 위한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 외부 전원과 데이터 구동 신호등을 받거나 터치 신호를 주고 받기 위해 형성된 패드(135)와 전기적으로 연결된 회로 보드(136)가 배치되고, 회로 보드(136)로부터 연장되는 고전위 전압(VDD)용 배선(121), 저전위 전압(VSS)용 배선(122) 및/또는 데이터용 전압 배선(127)들이 배치될 수 있다.

본 발명의 데이터용 전압 배선(127)은 발광소자(112)의 발광신호를 발생시키는 데이터 드라이버 IC(137)쪽으로 연결되어 배치될 수 있다.

제2 인액티브 영역에 앞서 설명한 패드(135)와 데이터 드라이버 IC(137)가 배치된 영역을 제2 컴포넌트 형성부로 지칭할 수 있다. 제2 컴포넌트 형성부에는 고전위 전압용 배선(121) 및 저전위 전압용 배선(122)의 일부가 배치될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에는, 점선으로 표시된 것과 같이 벤딩 영역(103)의 벤딩을 위해 디스플레이 패널(100)의 하측 양모서리를 절단하여 형성된 노치(notch, 151)를 배치할 수 있다.

예를 들면, 모기판에서 개별 패널로 나누기 위한 절단 공정을 진행할 때 제1 인액티브 영역(102)의 일부인 디스플레이 패널(100)의 하측 양모서리 영역 부근에서 제1 인액티브 영역(102) 내측으로 절단 하여 절단면이 고전위 전압(VDD)용 배선(121)이나 저전위 전압(VSS)용 배선(122)에 인접하도록 노치(151)를 형성할 수 있다.

본 발명의 노치(151)는 플렉서블 기판(110)의 일단에서 노치(151)가 시작되고 해당 영역의 인근에서 벤딩 공정을 할 수 있으며, 데이터 드라이버 IC(137) 인근에서 벤딩이 끝나도록 하여 드라이버 IC(137)와 회로 보드 패드(135)가 있는 플렉서블 기판 영역은 액티브 영역이 형성된 플렉서블 기판의 배면쪽에 접할 수 있다.

디스플레이 패널(100) 상면에 형성된 패드(135)에 연결되는 부재는 회로 보드(136)로 한정되지 않고, 다양한 부재가 연결 가능하며 패드(135)의 위치는 디스플레이 패널(100)의 상면 또는 배면에 배치하는 것도 가능하다.

도 1에서 예시된 데이터 드라이버 IC(137)는 디스플레이 패널 상면에 배치되는 것으로 예시하였지만 데이터 드라이버 IC(137)에 국한되지 않으며, 위치도 디스플레이 패널(100)의 상면에 국한되지 않고 배면에 배치될 수 있다.

도 2는 도 1의 Ⅱ를 확대한 도면이다. 도 2를 참조하면, 노치(151)가 형성된 영역을 확대한 도면으로, 벤딩 공정을 하기 전에 벤딩 영역(103), 제1 인액티브 영역(102) 및 제2 인액티브 영역(104)의 컴포넌트들을 개시한 것이다.

노치(151)는 액티브 영역(101)과 액티브 영역(101)을 둘러싸도록 배치된 제1 인액티브 영역(102)과 벤딩 영역(103)을 넘어 형성된 제2 인액티브 영역(104)을 포함하는 디스플레이 패널(100)에서 제1 인액티브 영역(102), 벤딩 영역(103) 및 제2 인액티브 영역(104)이 걸쳐있는 플렉서블 기판(110) 두 모서리를 내측으로 절단하여 도 2와 같은 기판 절단 라인을 형성할 수 있다. 슬림 베젤 또는 네로우 베젤을 위해서는 벤딩 공정을 진행 할 시 벤딩되는 기판의 면적이 적으면 적을수록 벤딩 시 기판이 받게 되는 응력이 작아지므로 공정성이 더 향상될 수 있다. 또한, 절단 공정 시 발생할 수 있는 크랙(Crack)의 전파를 막기 위해 절단 면을 따라 기판 내측에 크랙 방지구조(126)를 형성할 수 있다. 기판의 절단면은 도 2에 도시된 바와 같이, 모서리를 둥글게(Round) 형성하여 공정성과 내구성이 향상될 수 있다.

액티브 영역(101)의 측면에 GIP(123)와 ESD(124)등이 배치될 수 있고 접지를 위한 저전위 전압 배선(122)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 게이트 신호나 저전위 전압 및 고전위 전압은 제2 인액티브 영역(104)에 배치된 패드(135)에서 들어오는 외부 전원이 고전위 전압 배선(121)과 데이터 배선(127) 및 게이트 전원선(125) 등을 통해 벤딩 영역(103)을 지나 제1 인액티브 영역(102)으로 들어올 수 있다. 데이터 신호는 제2 인액티브 영역의 패드에서 들어온 전원이 드라이버 IC(137)에서 데이서 신호로 전환되고 데이터 배선(127)이 연장되어 벤딩 영역(103)을 지나 액티브 영역(101)로 들어갈 수 있다. 이러한 다양한 배선들이 벤딩 영역(103)을 지나게 됨으로써, 벤딩 공정을 진행할 시에 대부분의 배선들이 인장 및 수축 응력에 노출되고, 특정 지점에 응력이 집중되어 배선의 파손이 발생할 수 있다. 이로 인해 디스플레이 패널(100)이 제대로 동작하지 않는 불량이 발생될 수 있다. 따라서, 벤딩 영역(103)의 배선들을 보호하기 위해 플렉서블 기판(110)의 특정부위에 응력이 집중되는 것을 방지하는 것이 중요할 수 있다.

도 3은 도 1의 절단선 I-I'을 따른 단면도이다. 예를 들면, 디스플레이 패널(100)의 예시적인 적층 구조를 개시하는 단면도이다. 예시의 편의를 위해, 도 3에서 플렉서블 기판(110) 상에 형성된 TFT 어레이(111) 및 발광소자(112)는 평탄하게 표시하였고, 봉지층(113)은 무기막/유기막/무기막의 3층막 구조로 구성될 수 있으며, 3층막에만 한정되지 않고 5층막 구조 또는 5층막 이상의 다층 구조도 가능할 수 있으며, 본 도면에서는 하나의 층으로 도시하였다.

본 발명의 봉지층(113)은 외부의 습기나 먼지로부터 취약한 발광소자(112)를 보호하기 위해 액티브 영역(101) 전체와 액티브 영역(101)의 주위를 둘러싸고 있는 제1 인액티브 영역(102)까지 연장되어 배치될 수 있다.

본 발명의 봉지층(113)은 무기막/유기막/무기막의 3층 구조로 구성될 수 있으며, 무기막은 Si 계열의 SiNx, SiOx, 및 SiON 등으로 구성될 수 있다.

봉지층(113)에 적용되는 유기막은 파티클 커버층(Particle Capping Layer: PCL)이라고 지칭할 수 있으며, 폴리머(Polymer)의 일종인 에폭시수지(Epoxy Resin) 등의 물질로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 무기막의 경우 단층이 아닌 SiNx/SiON의 복수의 층으로 구성된 무기물이 사용될 수 있다. 각각의 무기막은 0.5~1㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있고 유기막의 경우 7~20㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있으며, 무기막 및 유기막의 두께가 이에 한정되는 것은 아니다.

봉지층(113)의 상부에는 편광층(114)이 형성되고, 편광층(114) 상에는 점착층(141)과 데코필름(142)이 배치될 수 있고, 커버윈도우(Cover Window 143)가 바깥쪽에 부착되어 외부 환경으로부터 디스플레이 패널(100)을 보호할 수 있다.

본 명세서의 데코 필름(Deco Film 142)은 디스플레이 패널(100)의 상부에 위치하면서 액티브 영역(101) 밖의 제1 인액티브 영역(102)을 사용자의 시야에서 가려주어 제1 인액티브 영역(102)의 컴포넌트들을 외부광원으로부터 보호하고 사용자가 액티브 영역(101)만 볼 수 있도록 하므로, 심미감을 향상시킬 수 있다.

플렉서블 기판(110)의 하부 또는 배면에는 제1 지지층(131)이 배치될 수 있다. 제1 지지층(131)은 예를 들면 100㎛ 내지 125㎛, 50 ㎛ 내지 150 ㎛, 75 ㎛ 내지 200 ㎛, 150 ㎛ 미만, 또는 100 ㎛ 보다 큰 두께를 가질 수도 있으며 이 두께에 한정되는 것은 아니다. 제1 지지층(131)은, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 지지층(131)의 하부에 메탈(Metal)로 형성된 층을 추가할 수 있다. 추가의 메탈층을 추가로 배치하는 것은, 디스플레이 패널(100)이 부착되는 모듈의 배터리나 반도체 칩(Chip)들에서 노이즈(Noise)가 발생될 수 있고, 이러한 노이즈들로 인해 디스플레이 패널(100)에 전자기 간섭(EMI, Electro Magnetic Interference)이 발생할 수 있다. 전자기 간섭은 TFT 어레이(111)의 박막 트렌지스터나 유기 발광소자(OLED)에 오작동이나 표시화면의 이상을 발생시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 0.1mm 내외 두께의 메탈층을 배치함으로써, 전자기 간섭(EMI)을 차단하는 효과를 가질 수 있다. 또는, 추가 메탈층을 배치함으로써, 디스플레이 패널(100)의 광원에서 발생하는 열을 분산시켜주는 방열효과 및 플렉서블 기판(110)을 더 단단히 지지할 수 있는 강성효과를 가질 수 있다.

플렉서블 기판(110)의 일단부에 회로 보드(136)와 이를 위한 패드부(135)가 형성될 수 있다. 벤딩 공정을 진행하면 패드부(135)와 부착된 회로 보드(136)는 액티브 영역(101)의 화면 뒤쪽으로 배치되어 디스플레이 패널(100)의 크기가 상대적으로 작아질 수 있다.

플렉서블 기판(110)의 상면에 형성되지만 벤딩되어 드라이버 IC(137)와 패드(135) 및 패드(135)에 전기적으로 연결된 회로 보드(136)는 액티브 영역(101)의 반대측에 배치될 수 있다.

액티브 영역(101) 및 제1 인액티브 영역(102)에 제1 지지층(131)이 배치되어 가요성인 플렉서블 기판(110)을 지지하는 것과 동일한 이유로 제2 인액티브 영역(104)의 하부에도 제2 지지층(132)이 배치될 수 있다. 제2 지지층(132)의 배치로 제2 인액티브 영역(104)의 상면에 형성되는 드라이버 IC(137)와 패드(135)에 연결되는 회로 보드(136)의 부착 시 공정 안정성을 확보할 수 있다.

상기 제1 지지층(131)과 제2 지지층(132)은 합성수지(polyethylene terephthalate: PET)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 지지층(131)과 제2 지지층(132)은 동일한 넓이나 길이로 구성될 수도 있고, 서로 다른 길이나 넓이로 형성될 수 있다.

상기 제1 지지층(131)과 제2 지지층(132) 사이에는 탄성체(134)가 배치될 수 있다. 즉, 서로 마주보는 제1 지지층(131)과 제2 지지층(132)의 사이에 외부 압력에 의해 눌렸다가 외부 압력이 해지될 때 복원력을 제공할 수 있는 탄성체(134)를 형성할 수 있다. 상기 탄성체(134)는 PS(Polymer sustained) 또는 PSA(Polymer sustained alignment)로 이루어질 수 있다.

상기 제1 지지층(131)과 상기 탄성체(134)의 사이에는 제1 전도성 필름(301)이 배치되고, 상기 제2 지지층(132)과 상기 탄성체(134)의 사이에는 제2 전도성 필름(302)이 배치된다. 상기 제1 전도성 필름(301) 및 제2 전도성 필름(302)은 투명 도전막(Indium Tim Oxide)으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 전도성 필름(301)과 제2 전도성 필름(302)은 동일한 넓이나 길이로 구성될 수도 있고, 서로 다른 길이나 넓이로 형성될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 압력 터치를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 사용자가 터치 입력을 하는 경우, 커버 클래스 및 제1 지지층(131)을 통해 전달된 압력이 제1 전도성 필름(301)에 전달된다. 압력이 가해져 터치가 입력된 위치의 제1 전도성 필름(301)과 이에 대응하는 제2 전도성 필름(302)의 사이의 거리(d1)가 터치에 의해 터치 영역의 거리(d2)가 줄어들다. 이에, 제1 전도성 필름(301)과 제2 전도성 필름(302) 사이의 유효 커패시턴스(capacitance)가 증가하여, 압력에 의한 터치가 인식된다. 이때, 감지된 터치 센싱 신호의 변화량과 미리 정해진 터치 인식 임계값과 비교한다. 만약, 측정된 커패시턴스의 변화량이 터치 인식 임계값 미만인 경우, 터치 입력이 되지 않은 것으로 판단한다. 측정된 커패시턴스의 변화량이 터치 인식 임계값 이상인 경우, 터치 입력된 것으로 판단한다. 실시 예에 따라 터치 입력의 위치를 판단한 다음, 터치 입력된 압력의 세기를 측정할 수 있다. 즉, 측정된 터치 센싱 신호 변화량의 크고 작음에 따라 터치 입력 세기를 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용하여 계산할 수도 있다.

[수학식 1]

[수학식 2]

이때, C는 커패시턴스를 나타내고, Q는 전하량, V는 전압, ε는 평행판 사이의 유전율, A는 평행판의 면적 및 d는 평행판 사이의 간격을 나타낸다. 따라서, 도 4a의 경우보다 도 4b의 경우가 큰 압력의 세기로 눌린 것을 알 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 디스플레이 장치에서 지지층과 전도성 필름 및 배선의 배치를 나타낸 개략적으로 나타낸 예시도이다. 도시한 바와 같이 상기 제1 전도성 필름(301)과 제2 전도성 필름(302) 사이의 커패시턴스를 외부 장치로 전달하기 위한 배선(400)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 전도성 필름(301)과 제2 전도성 필름(302) 중 어느 하나에 연결될 수 있으나, 배선(400)의 연결 용이성을 감안하여 제1 지지층(131) 측의 제1 전도성 필름(301)에 연결하는 것이 바람직할 것이다. 상기 배선(400)을 통해 전달된 신호는 회로보드(136)에 제공될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제1 지지층과 탄성체 사이 및 제2 지지층과 탄성체 사이에 각각 전도성 필름을 배치하여, 두 전도성 필름 사이의 커패시턴스 변화량을 측정하여 터치 감지를 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 표시패널
101: 액티브 영역 102: 제1 인액티브 영역
103: 벤딩영역 104: 제2 인액티브 영역
110: 기판 111: TFT 어레이
112: 발광소자 113: 봉지층
114: 편광층 121: 고전위 전압 배선
122: 저전위 전압 배선 123: GIP
124: ESD 125: 게이트 전원선
126: 크랙방지구조 127: 데이터 배선
131: 제1 지지층 132: 제2 지지층
134: 탄성체 135: 패드
136: 회로보드 137: 드라이버 IC
141: 점착층 142: 에코필름
143: 커버 윈도우 151: 노치(Notch)

Claims

액티브 영역과 인액티브 영역을 포함하여, 상기 인액티브 영역은 상기 액티브 영역과 인접한 제1 영역, 회로 보드가 배치된 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하는 벤딩 영역을 포함하는 플렉서블 기판;
상기 제1 영역의 하면 및 상기 제2 영역의 하면에 각각 배치된 제1 지지층 및 제2 지지층;
상기 제1 지지층과 제2지지층 사이에 배치된 탄성체;
상기 제1 지지층과 상기 탄성체 사이에 배치된 제1 전도성 필름;
상기 제2 지지층과 상기 탄성체 사이에 배치된 제2 전도성 필름;
상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름 중 어느 하나에 연결되어 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름 사이의 커패시턴스 변화를 외부 장치로 전달하기 위한 배선을 포함하여 이루어지는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 지지층 및 제2 지지층은 합성수지(polyethylene terephthalate: PET)인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 전도성 필름 및 제2 전도성 필름은 투명 도전막(Indium Tim Oxide)인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 배선은 상기 제1 전도성 필름에 연결된 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 지지층과 제2 지지층은 서로 다른 넓이로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 전도성 필름과 제2 전도성 필름은 서로 다른 넓이로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 탄성체는 PS(Polymer sustained) 또는 PSA(Polymer sustained alignment)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 액티브 영역은 박막 트랜지스터들 및 유기발광다이오드 소자들의 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제8항에 있어서, 상기 액티브 영역은 GIP(gate-in-panel) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 인액티브 영역은 적어도 하나의 구동 IC(driver integrated circuit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 벤딩 영역은 제1 영역과 제2 영역에 연결되는 도전 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.