KR102194316B1 - 뉴트럴 포인트 영역에 유리섬유 버퍼층을 구비한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 관한 것으로, 반복적인 접힘과 펼침 동작시 내측과 외측에서 작용하는 상반된 압축력과 인장력의 차이로 인해 야기되는 마이크로 크랙(Micro Crack)의 발생을 극소화하고 장기간에 걸쳐 고품질의 시인성을 유지할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 폴더블 디스플레이의 접힘 동작시 인장력과 압축력이 작용하는 부위의 중간 지점인 뉴트럴 포인트에 위치하면서 상반된 힘인 인장력과 압축력으로 인해 야기되는 내부의 긴장력을 감쇄시켜주는 버퍼기능을 수행하는 버퍼층을 구비하며, 상기 버퍼층은 고분자에 굴절률이 같은 유리섬유가 내설되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

뉴트럴 포인트 영역에 유리섬유 버퍼층을 구비한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판{FOLDABLE SUBSTRATE FOR FOLDABLE DISPLAY WITH GLASS FIBER　BUFFER LAYER AND BUFFER LAYER IN NEUTRAL POINT AREA}

본 발명은 폴더블 디스플레이에 관한 것으로, 특히 반복적인 접힘과 펼침 동작시 내측과 외측에서 작용하는 상반된 압축력과 인장력의 차이로 인해 야기되는 마이크로 크랙(Micro Crack)의 발생을 극소화하고 장기간에 걸쳐 고품질의 시인성을 유지할 수 있도록 한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 관한 것이다.

디스플레이 기술의 발달에 따라 휴대용 디스플레이 화면의 크기가 커지면서 휴대성과 대화면 디스플레이를 동시에 만족하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다.

이처럼 휴대성을 유지하면서도 대화면 디스플레이를 동시에 충족시키기 위하여 최근에는 중간의 접힘부위를 단절하지 않고 시인성을 극대화하기 위해 디스플레이 자체를 접었다 펼쳤다 할 수 있는 폴더블 디스플레이가 급부상하고 있다.

하지만, 이같은 폴더블 디스플레이의 경우 폴더블 기판이 대단히 중요한 역할을 하게 되는데, 접었다 펼치는 동작을 반복적으로 수행하다보면 접힘부에 마이크로 크랙(Micro Crack)이 발생하여 증가하면서 시인성이 떨어지고 급기야는 디스플레이로서의 기능저하로 불량 처리되는 문제점을 가진다.

지금까지 연구된 바에 의하면 위와 같은 문제를 해결하기 위해 도 1에 도시된 것처럼 박막 글라스(10)(Thin Glass)와 고분자(20)를 라미네이션한 기판을 사용하였다. 하지만 이같은 구성의 기판 역시 접었다 펼치는 횟수를 1,000회 이상 한 경우에 도 2와 같이 박막 글라스(10)의 접힘부에서 마이크로 크랙(MC)이 발생하여 기판의 시인성이 극히 저하되었다.

또한, 박막 글라스에서 발생하는 마이크로 크랙의 문제를 해결하기 위하여 도 3과 같이 PET, PC 등의 고분자 필름(20)만으로 기판을 구성한 경우 박막 글라스(Thin Glass)와 고분자를 라미네이션한 기판보다는 개선되었으나 접었다 펼치는 횟수를 수천회 반복하면 도 4에 도시된 것처럼 고분자 필름의 접힘부에서 커다란 크랙(C1)이 발생하곤 하였다.

이와 같은 마이크로 크랙의 문제점은 접힘 동작시 외측에서는 인장력이 작용하여 기판 내 분자들을 양편으로 잡아당기는 인장응력을 발생시키는 동시에 내측에서는 압축력이 작용하여 기판 내 분자들을 중앙으로 밀어내려는 압축응력을 발생시켜 복합적으로 작용하지만 소재와 구조적인 한계로 인해 이를 견디지 못하고 기판 내 분자와 분자 간 연결을 끊는 방법으로 내부를 안정화시키려고 하기 때문에 발생하는 것이었다.

한국공개특허공보 제2017-0122554호(2017.11.06)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 반복적인 접힘과 펼침 동작시 내측과 외측에서 작용하는 상반된 압축력과 인장력의 차이로 인해 야기되는 마이크로 크랙(Micro Crack)의 발생을 극소화하고 장기간에 걸쳐 고품질의 시인성을 유지할 수 있도록 한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판은, 폴더블 디스플레이에서 백플레인 전면에 라미네이션되는 폴더블 기판으로서, 폴더블 디스플레이의 접힘 동작시 인장력과 압축력이 작용하는 부위의 중간 지점인 뉴트럴 포인트에 위치하면서 상반된 힘인 인장력과 압축력으로 인해 야기되는 내부의 긴장력을 감쇄시켜주는 버퍼기능을 수행하는 버퍼층을 구비하며, 상기 버퍼층은 고분자에 굴절률이 같은 유리섬유가 내설되어 이루어진 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 유리섬유는 폴더블 디스플레이의 접힘라인과 교차하는 방향으로 정렬된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 버퍼층 중 고분자는 실리콘 계열의 고분자 혹은 에폭시 계열의 고분자인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 버퍼층의 전면에 접합된 하드코팅층과, 상기 하드코팅층의 전면에 접합된 불소계 화합물을 소재로 한 저표면 에너지 코팅층이 포함되며, 상기 버퍼층은 백플레인과 라미네이션되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 버퍼층, 하드코팅층, 저표면 에너지 코팅층의 두께는 각각 50um~120um, 20um~80um, 20nm~80nm인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 버퍼층의 고분자는 실리콘 계열의 고분자와 에폭시 계열의 고분자가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 버퍼층의 전면에 접합된 하드코팅층과, 상기 하드코팅층의 전면에 접합된 불소계 화합물을 소재로 한 저표면 에너지 코팅층과, 상기 버퍼층의 후면에 접합된 레진층이 포함되며, 상기 레진층은 백플레인과 라미네이션되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 버퍼층의 전면에 접합된 하드코팅층과, 상기 하드코팅층의 전면에 접합된 불소계 화합물을 소재로 한 저표면 에너지 코팅층과, 상기 버퍼층의 후면에 접합된 실리콘층이 포함되며, 상기 실리콘층은 백플레인과 라미네이션되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판은 반복적인 접힘과 펼침 동작시 동시에 작용하는 상반된 힘인 인장력과 압축력의 차이로 인해 내부에서 발생하는 긴장력과 충격을 완화할 수 있도록 고분자와 유리섬유로 이루어진 버퍼층이 뉴트럴 포인트에 위치하여 버퍼기능을 수행하도록 함으로써 마이크로 크랙의 발생을 최소화시키고 오랜 기간 동안 고품질의 시인성을 유지할 수 있게 된다.

도 1 내지 4는 종래기술에 의한 폴더블 기판을 설명하기 위한 참조도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 사용상태도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 접힘 및 펼침 동작시 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도
도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도
도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도
도 11은 본 발명의 각 실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 대한 실험결과 그래프
도 12는 본 발명의 각 실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 대한 실험장치 및 실험방법을 설명하기 위한 참조도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 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. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

<제1실시예>

도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 사용상태도이다.

본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판(100)은 종래기술에 의한 글라스 기판을 대체하는 것으로 접힘과 펼침 동작이 가능하며 도 5에 도시된 폴더블 스마트폰 등의 모바일기기에 적용할 수 있도록 영상 출력 및 터치기능 구현을 위하여 배선처리된 백플레인과 라미네이션되어 폴더블 디스플레이를 구현하게 된다.

이같은 본 발명에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판(100)의 경우 반복적인 접힘과 펼침 동작시 내측과 외측에서 동시에 작용하는 상반된 힘인 압축력과 인장력의 차이로 인해 내부에서 야기되는 긴장력을 감쇄시켜 마이크로 크랙(Micro Crack)의 발생을 극소화하고 장기간에 걸쳐 고품질의 시인성을 유지할 수 있도록 구성된다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 접힘 및 펼침 동작시 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판은 버퍼층(110)을 비롯하여 하드코팅층(120), 저표면 에너지 코팅층(130)을 포함하는 다층 구성으로 이루어진다. 이 중 상기 버퍼층(110)은 뉴트럴 포인트(NP)에 위치하여 버퍼기능을 수행함으로써 접힘 및 펼침 동작시 작용하는 상반된 힘인 인장력과 압축력으로 인해 내부에서 발생하는 긴장력을 감쇄시킴으로써 마이크로 크랙의 발생을 억제하는 역할을 한다. 이같은 구성에 대해 각 구성요소별로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 버퍼층(110)은 폴더블 디스플레이의 접힘 동작시 인장력과 압축력이 작용하는 부위의 중간 지점인 뉴트럴 포인트에 위치하면서 상반된 힘인 인장력과 압축력으로 인해 야기되는 내부의 긴장력을 감쇄시켜주는 버퍼기능을 수행한다. 이를 위해 상기 버퍼층(110)은 고분자 몸체(110a)에 굴절률이 같은 유리섬유(110b)가 내설된 독특한 구성으로 이루어진다.

여기서 유리섬유(110b)와 함께 버퍼층(110)을 이루고 있는 고분자 몸체(110a)는 실리콘 계열의 고분자 혹은 에폭시 계열의 고분자로 구비되는 것이 바람직하며, 실리콘 계열의 고분자의 경우 내열성, 전기절연성, 내약품성, 내노화성 등이 우수하여 백플레인과 라미네이션되기에 적합하며, 인장력과 압축력으로 인해 야기되는 내부의 긴장력을 감쇄하는 역할을 수행하기에 적합하다. 에폭시 계열의 고분자 역시 백플레인과 라미네이션되어 인장력과 압축력으로 인해 야기되는 내부의 긴장력을 감쇄하는 역할을 수행하기에 적합하다.

상기 버퍼층(110)에 포함된 유리섬유(110b)는 버퍼층(110)의 몸체(110a)를 이루는 실리콘 고분자와 굴절률이 같게 하여 투명한 버퍼층(110)으로 구현되어야 하며, 접힘라인과 교차하는 방향으로 나란히 정렬된 형태로 버퍼층(110) 내부에 내설되도록 한다. 이같이 다수의 유리섬유(110b)가 버퍼층(110)에 정렬된 상태로 포함되면 폴더블 디스플레이의 접힘 및 펼침 동작시 내부 긴장력 중 특히 인장응력으로 인해 분자간 결합이 끊어지는 현상을 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 여기서 다수의 유리섬유(110b)가 접힘라인과 교차하는 방향으로 나란히 내설되면 얇은 두께로도 충분한 효과를 낼 수 있어서 바람직하지만 반드시 그렇게 해야 하는 것은 아니며 유리섬유(110b)가 혼재된 형태로 내설되어도 인장응력으로 인해 버퍼층(110)의 분자간 결합이 끊어지는 현상을 억제하는데 도움이 된다.

제1실시예에서 상기 버퍼층(110)의 경우 폴더블 기판의 하부를 차지하여 백플레인과 라미네이션되면서도 도 7과 같이 폴더블 디스플레이의 접힘 및 펼침 동작시 인장력(TF)과 압축력(CF)이 가장 강하게 작용하는 부위의 중간 지점인 뉴트럴 포인트(NP)에 위치하기 위해서 폴더블 기판 전체 두께의 1/2을 초과하는 두께로 형성되는 것이 바람직하다. (참고로, 폴더블 디스플레이의 접힘 및 펼침 동작은 백플레인까지 포함하여 이루어지기 때문에 뉴트럴 포인트는(NP) 폴더블 기판의 1/2 두께 지점보다는 백플레인 쪽으로 치우쳐 형성되기 때문에 버퍼층(110)의 두께가 반드시 폴더블 기판 전체 두께의 1/2을 초과해야 하는 것은 아니다.)

상기 하드코팅층(120)은 버퍼층(110)의 전면에 접합되며 사용자의 손가락 접촉을 포함하는 외부 접촉압력에 대하여 지지력을 갖도록 한 것으로 5H~6H 이상의 높은 경도를 갖는 것으로 구비된다. 이같은 하드코팅층(120)은 접힘 및 펼침 동작에 따른 내부 긴장력에 의해 손상되기 쉬운 글라스의 지지력을 대신하는 것으로 외부 접촉압력에 대하여 버퍼층(110)만으로는 부족한 지지력을 보충하는데 기여한다.

상기 저표면 에너지 코팅층(130)은 상기 하드코팅층(120)의 전면에 구비되며 저마찰계수를 갖는 불소계 화합물 소재의 것으로 구비된다. 상기 저표면 에너지 코팅층(130)은 20~80nm 정도의 두께로 형성되면 충분하여 이는 버퍼층(110), 하드코팅층(120)의 두께가 각각 50um~120um, 20um~80um인 것과 비교하면 매우 얇은 수준임을 알 수 있다. 이같은 저표면 에너지 코팅층(130)은 사용자의 손가락 터치가 원활하게 이루어지도록 도우면서 표면 손상을 최소화하도록 돕는 역할을 한다.

참고로, 폴더블 기판의 반복적인 접힘 및 펼침 동작시 마이크로 크랙이 발생하는 이유를 간단히 설명하면 다음과 같다. 즉, 도 7에서 볼 수 있는 것처럼 접힘 동작시 접히는 부위의 외측부에서는 인장력(TF)이 작용하여 기판 내 분자들을 양편으로 잡아당기는 인장응력이 발생하고 접히는 부위의 내측부에서는 압축력(CF)이 작용하여 기판 내 분자들을 중앙으로 밀어내려는 압축응력이 발생한다. 이처럼 기판 내부에서 상반된 힘인 인장응력과 압축응력이 동시에 일어날 때 소재와 구조적인 한계에 의해 견딜 수 없다면 기판 내에서는 분자와 분자 간 연결을 끊는 방법으로 내부를 안정화시키려고 하며 이로써 외부적으로는 마이크로 크랙이 발생하는 것이다. 이같은 문제를 해결하기 위해 끊임없는 접힘 동작에 견딜 수 있도록 단순히 유연한 소재를 사용하게 되면 기판에 필요한 충분한 지지력을 확보할 수 없으며, 반대로 기판에 필요한 지지력을 확보할 수 있는 소재를 사용하면 전술된 것처럼 반복적인 접힘 및 펼침 동작시 견딜 수 있는 내구력을 상실하게 되는 문제가 발생한다. 하지만 본 발명에 의한 폴더블 기판은 접힘 동작시 서로 상반된 특성을 갖는 인장력(TF)과 압축력(CF)이 동시에 작용할 때 힘의 중간점이 되는 부위인 뉴트럴 포인트(NP)(Neutral point)에서 내부 손상 없이 이들 상반된 힘의 영향력을 상쇄할 수 있도록 설계한 것이다.

<제2실시예>

도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판은 제1실시에의 변형실시예로서 버퍼층(140)을 비롯하여 하드코팅층(120), 저표면 에너지 코팅층(130)을 포함하여 이루어진다.

이같은 제2실시예에 의한 구성은 전술된 제1실시예와 비교하여 버퍼층(140)을 구성하는 고분자가 실리콘 계열의 고분자로 이루어지는 대신 실리콘 계열의 고분자와 에폭시 계열의 고분자가 혼합되어 이루어진다는 점에서 차이가 있다. 실리콘 계열의 고분자와 함께 버퍼층(140)의 고분자를 구성하는 에폭시 계열의 고분자는 비탄성 특성에 의해 인장력으로 인한 긴장력과 압축력으로 인한 내부 긴장력을 중간 차단하는 기능이 뛰어나지만 단독으로 사용되면 충격에 취약하여 손상되기 쉬우므로 이러한 문제를 보완하기 위해 탄성 특성을 가지면서 에폭시 계열의 고분자를 충격으로부터 보호할 수 있도록 실리콘 계열의 고분자가 혼합 사용된 것이다. 실리콘 계열의 고분자의 앞서 설명된 것처럼 탄성 특성에 의해 에폭시 계열의 고분자를 충격으로부터 보호할 수 있는 것은 물론 내열성, 전기절연성, 내약품성, 내노화성 등이 우수하여 백플레인과 라미네이션되기에 적합하므로 양자 간 시너지효과를 낼 수 있는 것이다.

제2실시예의 경우 실리콘 계열의 고분자와 에폭시 계열의 고분자를 혼합하여 버퍼층(140)의 고분자를 구성한 것에 의해 제1실시예에 비해 접힘 및 펼침 동작에 따른 내구성이 향상되지만 구성과 제조공정이 다소 복잡해진다는 단점이 있다. (이같은 성능 비교는 차후 실험결과를 토대로 설명하기로 한다.)

그 외 구성의 경우 제1실시예와 대동소이하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

<제3실시예>

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판은 버퍼층(240)을 비롯하여 상기 버퍼층(240)의 전면에 접합되는 하드코팅층(220) 및 저표면 에너지 코팅층(230), 상기 버퍼층(240)의 후면에 접합되는 레진층(240)을 포함하여 이루어진다.

이같은 제3실시예에 의한 구성은 전술된 제1실시예와 비교하여 유리섬유가 포함된 버퍼층(240)의 두께를 줄이는 대신 버퍼층(240)의 후면에 레진층(240)을 추가로 접합시켜 백플레인과 라미네이션되도록 하였다는 점에서 차이가 있다.

이같은 구성에 따르면 폴더블 디스플레이의 접힘 및 펼침 동작시 가장 취약한 부위에만 유리섬유가 포함된 버퍼층(240)을 집약적으로 배치하는 대신 백플레인과 라미네이션하는데 유리한 레진층(240)을 추가한 것이다.

제3실시예의 경우 버퍼층(240)의 두께를 줄이고 레진층을 추가한 구성에 의해 제1실시예에 비해 접힘 및 펼침 동작에 따른 내구성이 향상되었지만 구성과 제조공정이 다소 복잡해진다는 단점이 있다. (이같은 성능 비교는 차후 실험결과를 토대로 설명하기로 한다.)

그 외 구성의 경우 제1실시예와 대동소이하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

<제4실시예>

도 10은 본 발명의 제3실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판의 구성을 설명하기 위한 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 제4실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판은 버퍼층(340)을 비롯하여 상기 버퍼층(340)의 전면에 접합되는 하드코팅층(320) 및 저표면 에너지 코팅층(330), 상기 버퍼층(340)의 후면에 접합되는 실리콘층(340)을 포함하여 이루어진다.

이같은 제3실시예에 의한 구성은 전술된 제1실시예와 비교하여 유리섬유가 포함된 버퍼층(340)의 두께를 줄이는 대신 버퍼층(340)의 후면에 실리콘층(340)을 추가로 접합시켜 백플레인과 라미네이션되도록 하였다는 점에서 차이가 있다.

이같은 구성에 따르면 폴더블 디스플레이의 접힘 및 펼침 동작시 가장 취약한 부위에만 유리섬유가 포함된 버퍼층(340)을 집약적으로 배치하는 대신 백플레인과 라미네이션하는데 전기적 특성, 열적 특성이 우수한 실리콘층(340)을 추가한 것이다.

제4실시예의 경우 버퍼층(340)의 두께를 줄이고 실리콘층(340)을 추가한 구성에 의해 제1실시예에 비해 접힘 및 펼침 동작에 따른 내구성이 향상되었지만 구성과 제조공정이 다소 복잡해진다는 단점이 있다. (이같은 성능 비교는 차후 실험결과를 토대로 설명하기로 한다.)

그 외 구성의 경우 제1실시예와 대동소이하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

계속해서 아래에서는 전술된 각 실시예에 따른 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판들에 대한 성능을 확인하기 위하여 진행된 자체 실험결과를 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 각 실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 대한 실험결과 그래프이며, 도 12는 본 발명의 각 실시예에 의한 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판에 대한 실험장치 및 실험방법을 설명하기 위한 참조도이다.

본 실험에서는 도 12에 도시된 것처럼 각 실시예에 의한 폴더블 기판에 대해 테스트 장치를 이용하여 접었다 펼치는 동작을 2만회 이상 반복적으로 실시하였다. 이때 스마트폰 등의 모바일기기와 동일한 환경을 제공하기 위하여 접힘반경 R을 갖는 삽입부재(RB)를 모바일기기의 본체 대용으로 내측에 삽입하여 지지하였다.

이같은 실험결과는 도 11의 그래프로 일목요연하게 나타나 있는데, 제1실시예 내지 제4실시예에 의한 폴더블 기판은 각각 L, M, N, O 타입에 해당한다. (참고로, 나머지 타입들은 본 출원인에 의해 별도로 개발된 다른 형태의 폴더블 기판들로 본 출원 명세서에서는 개시되지 않음)

실험결과, 근소한 차이에 의해 M 타입, N, O 타입, L 타입 순으로 내구성이 우수한 것으로 나타났는데 모든 타입의 폴더블 기판이 20,000회의 접힘 및 펼침 동작에도 마이크로 크랙의 발생없이 계속해서 정상적인 시인성을 유지하는 것으로 나타났다. 이는 종래기술에 의한 폴더블 기판이 1,000회의 접힘 및 펼침 동작에도 시인성이 극도로 저하되었던 것과 비교하면 내구성이 비약적으로 향상된 것이라 하겠다.

이처럼 본 발명의 실시예들에 의한 폴더블 기판은 끊임없이 반복되는 접힘 및 펼침 동작에 유연하게 대응하면서 장기간에 걸쳐 고품질의 시인성을 그대로 유지할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 버퍼층 110a : 고분자 몸체
110b : 유리섬유 120 : 하드코팅층
130 : 저표면 에너지 코팅층

Claims (10)

1. 폴더블 디스플레이에서 백플레인 전면에 라미네이션되는 폴더블 기판으로서,
   폴더블 디스플레이의 접힘 동작시 인장력과 압축력이 작용하는 부위의 중간 지점인 뉴트럴 포인트에 위치하면서 상반된 힘인 인장력과 압축력으로 인해 야기되는 내부의 긴장력을 감쇄시켜주는 버퍼기능을 수행하는 버퍼층을 구비하며,
   상기 버퍼층은 고분자에 굴절률이 같은 유리섬유가 내설되어 이루어지고, 상기 유리섬유는 폴더블 디스플레이의 접힘라인과 교차하는 방향으로 정렬되며,
   상기 버퍼층의 고분자는 실리콘 계열의 고분자와 에폭시 계열의 고분자가 혼합되어 이루어지며,
   상기 버퍼층의 전면에 접합된 하드코팅층과, 상기 하드코팅층의 전면에 접합된 불소계 화합물을 소재로 한 저표면 에너지 코팅층이 포함되며, 상기 버퍼층은 백플레인과 라미네이션되는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 버퍼층, 하드코팅층, 저표면 에너지 코팅층의 두께는 각각 50um~120um, 20um~80um, 20nm~80nm인 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항 또는 제5항의 폴더블 디스플레이용 폴더블 기판;
   영상 출력 및 터치기능 구현을 위하여 배선처리되어 상기 폴더블 기판과 라미네이션되는 백플레인;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이.
10. 제9항의 폴더블 디스플레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 폴더블 스마트폰.

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