KR102438786B1

KR102438786B1 - 가요성 전자 장치 모듈들, 물품들 및 그의 제조 방법들

Info

Publication number: KR102438786B1
Application number: KR1020187013657A
Authority: KR
Inventors: 광리 후; 다난자이 조시; 은영 박; 유세프 카예드 퀘로쉬
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2022-08-31
Also published as: TW201725113A; US20190006619A1; US20180315953A1; EP3809195A1; TWI746465B; JP2019501403A; EP3362850A1; KR20180067648A; CN113540198A; JP2021140176A; CN108351547B; US10622581B2; CN108351547A; CN113540198B; EP3362850B1; JP6886460B2; US11031574B2; WO2017066364A1

Abstract

폴더블 전자 장치 모듈은 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께, 약 20 GPa 내지 약 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스, 및 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는 유리 커버 부재를 포함한다. 상기 모듈은 약 100 ㎛ 내지 약 600 ㎛의 두께를 갖는 스택; 및 약 1 MPa 내지 약 1 Ga의 전단 모듈러스를 가지며 상기 스택을 상기 커버 부재에 결합하는 제 1 접착제를 더 포함한다. 상기 스택은 패널, 전자 소자, 및 상기 패널에 스택 접착제로 부착된 스택 부재를 더 포함한다. 또한, 상기 장치 모듈은 약 20 mm 내지 약 2 mm의 반경으로 상기 모듈을 구부렸을 때 상기 커버 부재의 주표면에서의 접선 응력을 장력으로 약 1000 MPa 이하로 갖는 것에 의하여 특성화된다.

Description

가요성 전자 장치 모듈들, 물품들 및 그의 제조 방법들

<관련 출원의 상호 참조>

본 출원은 2016년 2월 3일에 출원된 미합중국 임시출원 제62/290701호 및 2015년 10월 13일에 출원된 미합중국 임시출원 제62/240879호의 35 U.S.C. §119에 따른 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원들 각각의 내용은 그 전체가 여기에 인용되어 참조된다.

<기술 분야>

본 개시 내용은 대체로 가요성(bendable)의 전자 장치 모듈들, 물품들 및 그의 제조 방법들에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 개시 내용은 폴더블 디스플레이 장치 응용을 위한 유리-함유 커버를 갖는 가요성의 전자 장치 모듈들에 관한 것이다.

전통적으로는 강성인 속성을 지니는 제품들과 부품들의 유연화 버전이 새로운 응용들을 위해 개념화되고 있다. 예를 들면, 유연한 전자 장치들이 얇고, 경량이면서 유연한 성질들을 제공할 수 있는데 이는 곡면 디스플레이 및 웨어러블 장치들을 포함하는 새로운 응용들을 위한 기회를 제공한다. 이러한 유연한 전자 장치들의 다수는 이러한 장치들의 전자 부품들을 실장하고 고정하기 위한 가요성의 기판들을 포함한다. 금속 포일(foil)들은 열적 안정성과 내화학성을 포함하는 일부 장점들을 갖지만 광학적 투명성이 결여되고 고가라는 단점이 있다. 폴리머 포일들은 내충격성과 저렴하다는 일부 장점들을 갖지만, 광학적 투명성에 있어서의 한계, 미흡한 열안정성, 제한된 기밀성 및 반복 피로 성능의 문제점이 있다.

또한 이러한 전자 장치들의 일부는 가요성의 디스플레이들을 이용할 수 있다. 광학적 투명성과 열안정성은 종종 가요성 디스플레이 응용들을 위한 중요한 성질들이다. 또한 가요성 디스플레이들은, 특히 터치 스크린 기능을 갖고 접힐 수 있는 가요성 디스플레이에 있어서, 작은 굽힘 반경에서의 내파괴성을 포함하여 피로 및 천공(puncture) 저항성을 가져야 한다. 또한, 가요성 디스플레이들은 디스플레이에 대하여 의도한 응용에 따라 소비자가 쉽게 구부리고 접을 수 있어야 한다.

일부 가요성의 유리 및 유리-함유 재료들은 가요성 및 폴더블 기판 및 디스플레이 응용들을 위해 필요한 성질들의 다수를 제공한다. 그러나 이들 응용들 용도의 유리 재료들을 활용하기 위한 노력들은 오늘날까지 대체로 성공적이지 못하다. 일반적으로, 유리 기판들은 더욱더 작은 굽힘 반경을 달성하기 위하여 매우 작은 두께 수준(< 25 ㎛)으로 제조 가능하다. 이러한 "얇은" 유리 기판들은 제한된 천공 저항성의 문제점이 있다. 동시에, 더 두꺼운 유리 기판들(> 150 ㎛)은 더 우수한 천공 저항성을 갖도록 제조될 수 있지만, 이러한 기판들은 적절한 피로 저항성 및 구부림에 대한 기계적 신뢰성이 결여되어 있다.

또한, 이들 가요성의 유리 재료들은 전자 부품들(예를 들면, 박막 트랜지스터들(thin film transistors, TFTs), 터치 센서들 등), 추가적인 층들(예를 들면, 폴리머 전자 소자 패널들) 및 접착제들(예를 들면, 에폭시류, 광학용 투명 접착제류(optically clear adhesives, OCAs))을 포함하는 모듈들에 커버 부재들로서 채용되기 때문에, 이들 다양한 부품들과 부재들 사이의 상호 작용은 최종 제품, 예를 들면 전자 디스플레이 장치 내에서 모듈이 사용되는 동안 존재하는 더욱더 복잡한 응력 상태들로 귀결될 수 있다. 이러한 복잡한 응력 상태들은 상기 커버 부재들이 응력 수준들 및/또는 응력 농도 인자들(stress concentration factors)의 증가를 경험하도록 하는 결과를 가져올 수 있다. 따라서, 이들 커버 부재들은 상기 모듈 내의 응집(cohesive) 및/또는 박리(delamination) 불량 모드들에 취약할 수 있다. 또한, 이들 복잡한 상호작용들은 소비자가 상기 커버 부재를 구부리고 접는 데 필요한 구부림 힘이 증가하는 결과를 가져올 수 있다.

따라서 가요성의 유리-함유 재료들 및 이들 재료들을 다양한 전자 장치 응용 분야에, 구체적으로는 가요성 전자 디스플레이 장치 응용 분야에, 그리고 더욱 구체적으로는 폴더블 디스플레이 장치 응용들에 사용하기 위해 채용하는 모듈 디자인들에 대한 요구가 있다.

본 개시가 해결하려는 과제는 전술한 문제를 극복하는 것이다.

본 개시 내용의 제 1 측면에 따르면, 약 20 GPa 내지 약 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스 및 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께를 갖는 커버 부재를 포함하는 폴더블 전자 장치 모듈이 제공된다. 상기 커버 부재는 유리 성분을 갖는 부품, 제 1 주표면, 및 제 2 주표면을 더 포함한다. 상기 모듈은 약 100 ㎛ 내지 약 600 ㎛의 두께를 갖는 스택; 및 상기 스택을 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에 결합하도록 구성된 제 1 접착제를 더 포함하고, 상기 제 1 접착제는 약 0.1 MPa 내지 약 100 MPa의 전단 모듈러스의 특징을 갖는다. 상기 스택은 약 300 MPa 내지 약 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스 및 제 1 주표면 및 제 2 주표면을 갖는 패널, 및 상기 패널에 결합된 전자 소자를 더 포함한다. 상기 커버 부재는 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면이 1.5 mm 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼로 로딩되었을 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는 특징을 더 갖는다. 또한, 상기 모듈을 상기 제 1 주표면이 압축 상태에 있고 상기 구부림 반경이 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면 상의 중심점으로부터 상기 패널의 상기 제 2 주표면까지로 측정되도록 2점 배치(two-point configuration)로 약 20 mm 내지 약 2 mm의, 예를 들면 약 20 mm 내지 약 3 mm, 약 20 mm 내지 약 4 mm, 약 20 mm 내지 약 5 mm, 약 20 mm 내지 약 6 mm, 약 20 mm 내지 약 7 mm, 약 20 mm 내지 약 8 mm, 약 20 mm 내지 약 9 mm, 약 20 mm 내지 약 10 mm, 약 20 mm 내지 약 11 mm, 약 20 mm 내지 약 12 mm, 약 20 mm 내지 약 13 mm, 약 20 mm 내지 약 14 mm, 약 20 mm 내지 약 15 mm, 약 20 mm 내지 약 16 mm, 약 20 mm 내지 약 17 mm, 약 20 mm 내지 약 18 mm, 약 20 mm, 내지 약 19 mm, 약 19 mm 내지 약 2 mm, 약 18 mm 내지 약 2 mm, 약 17 mm 내지 약 2 mm, 약 16 mm 내지 약 2 mm, 약 15 mm 내지 약 2 mm, 약 14 mm 내지 약 2 mm, 약 13 mm 내지 약 2 mm, 약 12 mm 내지 약 2 mm, 약 11 mm 내지 약 2 mm, 약 10 mm 내지 약 2 mm, 약 10 mm 내지 약 3 mm, 약 9 mm 내지 약 2 mm, 약 8 mm 내지 약 2 mm, 약 7 mm 내지 약 2 mm, 약 6 mm 내지 약 2 mm, 약 5 mm 내지 약 2 mm, 약 4 mm 내지 약 2 mm, 약 3 mm 내지 약 2 mm, 약 19 mm 내지 약 3 mm, 약 18 mm 내지 약 4 mm, 약 17 mm 내지 약 5 mm, 약 16 mm 내지 약 6 mm, 약 15 mm 내지 약 7 mm, 약 14 mm 내지 약 8 mm, 약 13 mm 내지 약 9 mm, 약 12 mm 내지 약 10 mm의 구부림 반경으로 구부렸을 때 상기 장치 모듈은 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에서의 접선 응력을 장력(tension)으로 약 1000 MPa 이하로 갖는 특징을 갖는다.

본 개시 내용의 제 2 측면에 따르면, 약 20 GPa 내지 약 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스 및 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께를 갖는 커버 부재를 포함하는 폴더블 전자 장치 모듈이 제공된다. 상기 커버 부재는 유리 성분을 갖는 부품, 제 1 주표면, 및 제 2 주표면을 더 포함한다. 상기 모듈은 약 100 ㎛ 내지 약 600 ㎛의 두께를 갖는 스택; 및 상기 스택 부재를 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에 결합하도록 구성된 제 1 접착제를 더 포함하고, 상기 제 1 접착제는 약 1 MPa 내지 약 1 GPa의 전단 모듈러스의 특징을 갖는다. 상기 스택은 약 300 MPa 내지 약 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스 및 제 1 주표면 및 제 2 주표면을 갖는 패널, 상기 패널에 결합된 전자 소자, 및 약 1 GPa 내지 약 5 GPa의 스택 부재 탄성 모듈러스를 갖는 스택 부재를 더 포함한다. 상기 스택 부재는 상기 패널에 스택 접착제로 부착된다. 상기 커버 부재는 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면이 1.5 mm 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼로 로딩되었을 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는 특징을 더 갖는다. 또한, 상기 모듈을 상기 제 1 주표면이 압축 상태에 있고 상기 구부림 반경이 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면 상의 중심점으로부터 상기 패널의 상기 제 2 주표면까지로 측정되도록 2점 배치(two-point configuration)로 약 20 mm 내지 약 2 mm의 구부림 반경으로 구부렸을 때 상기 장치 모듈은 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에서의 접선 응력을 장력(tension)으로 약 1000 MPa 이하로 갖는 특징을 갖는다.

상기 폴더블 모듈들의 특정 실행예들에 있어서, 상기 모듈을 2점 배치(two-point configuration)로 약 20 mm 내지 약 2 mm, 예를 들면, 20 mm, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm, 3 mm, 2.75 mm, 2.5 mm, 2.25 mm 및 2 mm의 구부림 반경으로 구부렸을 때 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에서의 접선 응력은 약 1000 MPa 이하, 예를 들면 950 MPa, 925 MPa, 900 MPa, 875 MPa, 850 MPa, 825 MPa, 800 MPa, 775 MPa, 750 MPa, 725 MPa, 700 MPa, 또는 이들 접선 응력 한계들 사이의 임의의 양이다. 약 20 mm보다 더 큰, 약 100 mm까지의 구부림 반경이 적용된 폴더블 모듈들의 다른 특정 측면들에 있어서, 상기 커버 부재의 제 2 주표면에서의 접선 응력은 상기 모듈의 접착제들의 두께 및/또는 탄성 모듈러스의 신중한 선택을 통하여 실질적으로 감소될 수 있다.

상기 폴더블 모듈들의 일부 측면들에 있어서, 상기 커버 부재는 구부러지지 않은 배치로부터 구부림 반경까지 (즉, 약 20 mm 내지 약 2 mm 범위의, 예를 들면, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm, 3 mm, 2.75 mm, 2.5 mm, 및 2.25 mm) 상기 모듈을 2점 배치(two-point configuration)로 구부릴 때 적어도 200,000회의 구부림 사이클 동안 응집 파괴(cohesive failure)가 발생하지 않는 특징을 더 갖는다.

상기 폴더블 모듈들의 다른 측면들에 있어서, 상기 모듈들은 상기 모듈이 약 3 mm의 구부림 반경으로 안쪽으로 또는 바깥쪽으로 구부려질 때 150 뉴튼(N) 이하의 구부림 힘(bending force, F_bend)을 갖는 특징을 가질 수 있다. 특정 실행예들에 있어서, 약 20 mm 내지 약 3 mm (즉, 약 40 mm 내지 약 6 mm의 평판 거리(D)), 예를 들면, 20 mm, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm 및 3 mm의 반경으로 상기 모듈이 구부려질 때 상기 구부림 힘은 약 150 N, 140 N, 130 N, 120 N, 110 N, 100 N, 90 N, 80 N, 70 N, 60 N, 50 N, 40 N, 30 N, 20 N, 10 N, 5 N 이하의, 또는 이들 구부림 값 상한들 사이의 임의의 값 이하이다.

상기 폴더블 모듈들의 다른 측면들에 따르면, 상기 커버 부재는 약 20 GPa 내지 약 140 GPa, 또는 이들 한계값들 사이의 임의의 탄성 모듈러스 값들, 예를 들면, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa, 60 GPa, 65 GPa, 70 GPa, 75 GPa, 80 GPa, 85 GPa, 90 GPa, 95 GPa, 100 GPa, 105 GPa, 110 GPa, 115 GPa, 120 GPa, 125 GPa, 130 GPa, 및 135 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖는 유리 부재이다(예를 들면, 상기 커버 부재는 유리 성분을 갖는 부품을 포함한다). 다른 측면들에 있어서, 상기 커버 부재는 약 20 GPa 내지 약 120 GPa, 약 20 GPa 내지 약 100 GPa, 약 20 GPa 내지 약 80 GPa, 약 20 GPa 내지 약 60 GPa, 약 20 GPa 내지 약 40 GPa, 약 40 GPa 내지 약 120 GPa, 약 40 GPa 내지 약 100 GPa, 약 40 GPa 내지 약 80 GPa, 약 40 GPa 내지 약 60 GPa, 약 60 GPa 내지 약 120 GPa, 약 60 GPa 내지 약 100 GPa, 약 60 GPa 내지 약 80 GPa, 약 80 GPa 내지 약 120 GPa, 약 80 GPa 내지 약 100 GPa, 및 약 100 GPa 내지 약 120 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖는 커버 부재이다. 특정 실행예들에 있어서, 상기 유리 커버 부재는 상기 커버 부재의 하나 이상의 주표면들에 가까이 있는 하나 이상의 압축 응력 영역들의 성장을 가져오는 강도-강화 수단들로 구성되거나 처리된다.

상기 폴더블 모듈들의 특정 측면들에 있어서, 상기 제 1 접착제는 약 0.1 MPa 내지 약 1 GPa의, 예를 들면, 약 0.1 MPa 내지 약 800 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 600 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 400 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 200 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 1 MPa, 약 1 MPa 내지 약 800 MPa, 약 1 MPa 내지 약 600 MPa, 약 1 MPa 내지 약 400 MPa, 약 1 MPa 내지 약 200 MPa, 약 200 MPa 내지 약 800 MPa, 약 200 MPa 내지 약 600 MPa, 약 200 MPa 내지 약 400 MPa, 약 400 MPa 내지 약 800 MPa, 약 400 MPa 내지 약 600 MPa, 및 약 600 MPa 내지 약 800 MPa의 전단 모듈러스를 갖는 특징이 있다. 상기 폴더블 모듈의 제 1 측면의 실행예에 따르면, 상기 제 1 접착제는 약 0.1 MPa, 0.2 MPa, 0.3 MPa, 0.4 MPa, 0.5 MPa, 0.6 MPa, 0.7 MPa, 0.8 MPa, 0.9 MPa, 1 MPa, 5 MPa, 10 MPa, 20 MPa, 30 MPa, 40 MPa, 50 MPa, 60 MPa, 70 MPa, 80 MPa, 90 MPa, 100 MPa, 또는 이들 전단 모듈러스 값들 사이의 임의의 값을 갖는 전단 모듈러스를 갖는 특징이 있다. 상기 폴더블 모듈의 제 2 측면의 실행예에 따르면, 상기 제 1 접착제는 약 1 MPa, 5 MPa, 10 MPa, 20 MPa, 30 MPa, 40 MPa, 50 MPa, 60 MPa, 70 MPa, 80 MPa, 90 MPa, 100 MPa, 200 MPa, 300 MPa, 400 MPa, 500 MPa, 600 MPa, 700 MPa, 800 MPa, 900 MPa, 1000 MPa, 또는 이들 전단 모듈러스 값들 사이의 임의의 값을 갖는 전단 모듈러스를 갖는 특징이 있다.

본 개시 내용의 상기 폴더블 모듈들의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제 1 접착제는 약 5 ㎛ 내지 약 60 ㎛의, 예를 들면, 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 15 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 55 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 및 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛.의 두께를 갖는 특징이 있다. 다른 실시예들은 제 1 접착제의 두께가 약 5 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 25 ㎛, 30 ㎛, 35 ㎛, 40 ㎛, 45 ㎛, 50 ㎛, 55 ㎛, 60 ㎛, 또는 이들 두께 값들 사이의 임의의 두께인 특징을 갖는다. 다른 측면에 있어서, 상기 제 1 접착제의 두께는 10 ㎛와 약 20 ㎛ 사이이다.

본 개시 내용의 상기 폴더블 모듈의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제 1 접착제는 약 0.1 내지 약 0.5, 예를 들면, 약 0.1 내지 약 0.45, 약 0.1 내지 약 0.4, 약 0.1 내지 약 0.35, 약 0.1 내지 약 0.3, 약 0.1 내지 약 0.25, 약 0.1 내지 약 0.2, 약 0.1 내지 약 0.15, 약 0.2 내지 약 0.45, 약 0.2 내지 약 0.4, 약 0.2 내지 약 0.35, 약 0.2 내지 약 0.3, 약 0.2 내지 약 0.25, 약 0.25 내지 약 0.45, 약 0.25 내지 약 0.4, 약 0.25 내지 약 0.35, 약 0.25 내지 약 0.3, 약 0.3 내지 약 0.45, 약 0.3 내지 약 0.4, 약 0.3 내지 약 0.35, 약 0.35 내지 약 0.45, 약 0.35 내지 약 0.4, 및 약 0.4 내지 약 0.45의 포와송 비(Poisson's ratio)를 갖는 특징을 더 갖는다. 다른 실시예들은 제 1 접착제의 포와송 비가 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 또는 이들 값들 사이의 임의의 포와송 비를 갖는 것을 특징으로 한다. 일 측면에 있어서, 상기 제 1 접착제의 포와송 비는 약 0.1 내지 약 0.25이다.

본 개시 내용의 제 2 측면의 폴더블 모듈들의 일부 실행예들에 따르면, 상기 스택 접착제는 약 10 kPa 내지 약 100 kPa, 예를 들면, 약 10 kPa 내지 약 90 kPa, 약 10 kPa 내지 약 80 kPa, 약 10 kPa 내지 약 70 kPa, 약 10 kPa 내지 약 60 kPa, 약 10 kPa 내지 약 50 kPa, 약 10 kPa 내지 약 40 kPa, 약 10 kPa 내지 약 30 kPa, 약 10 kPa 내지 약 30 kPa, 약 20 kPa 내지 약 90 kPa, 약 20 kPa 내지 약 80 kPa, 약 20 kPa 내지 약 70 kPa, 약 20 kPa 내지 약 60 kPa, 약 20 kPa 내지 약 50 kPa, 약 20 kPa 내지 약 40 kPa, 약 20 kPa 내지 약 30 kPa, 약 30 kPa 내지 약 90 kPa, 약 30 kPa 내지 약 80 kPa, 약 30 kPa 내지 약 70 kPa, 약 30 kPa 내지 약 60 kPa, 약 30 kPa 내지 약 50 kPa, 약 30 kPa 내지 약 40 kPa, 약 40 kPa 내지 약 90 kPa, 약 40 kPa 내지 약 80 kPa, 약 40 kPa 내지 약 70 kPa, 약 40 kPa 내지 약 60 kPa, 약 40 kPa 내지 약 50 kPa, 약 50 kPa 내지 약 90 kPa, 약 50 kPa 내지 약 80 kPa, 약 50 kPa 내지 약 70 kPa, 약 50 kPa 내지 약 60 kPa, 약 60 kPa 내지 약 90 kPa, 약 60 kPa 내지 약 80 kPa, 약 60 kPa 내지 약 70 kPa, 약 70 kPa 내지 약 90 kPa, 약 70 kPa 내지 약 80 kPa, 및 약 80 kPa 내지 약 90 kPa의 전단 모듈러스를 갖는 특징이 있다. 본 측면에 있어서, 상기 스택 접착제는 약 10 kPa, 20 kPa, 25 kPa, 30 kPa, 35 kPa, 40 kPa, 45 kPa, 50 kPa, 55 kPa, 60 kPa, 65 kPa, 70 kPa, 75 kPa, 80 kPa, 85 kPa, 90 kPa, 95 kPa, 100 kPa, 또는 이 값들 사이의 임의의 전단 모듈러스를 갖는 특징을 가질 수도 있다.

본 개시 내용의 제 2 측면의 폴더블 모듈들의 다른 실행예들에 따르면, 상기 스택 접착제는 약 5 ㎛ 내지 약 60 ㎛의, 예를 들면 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 15 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 55 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 및 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께를 갖는 특징이 있다. 다른 실시예들은 스택 접착제가 약 5 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 25 ㎛, 30 ㎛, 35 ㎛, 40 ㎛, 45 ㎛, 50 ㎛, 55 ㎛, 60 ㎛, 또는 이 두께 값들 사이의 임의의 두께를 갖는 특징이 있다. 일 측면에 있어서, 상기 스택 접착제의 두께는 약 30 ㎛ 내지 60 ㎛이다.

본 개시 내용의 제 2 측면의 폴더블 모듈들의 추가적인 실행예들에 따르면, 상기 스택 접착제는 약 0.1 내지 약 0.5의, 예를 들면, 약 0.1 내지 약 0.45, 약 0.1 내지 약 0.4, 약 0.1 내지 약 0.35, 약 0.1 내지 약 0.3, 약 0.1 내지 약 0.25, 약 0.1 내지 약 0.2, 약 0.1 내지 약 0.15, 약 0.2 내지 약 0.45, 약 0.2 내지 약 0.4, 약 0.2 내지 약 0.35, 약 0.2 내지 약 0.3, 약 0.2 내지 약 0.25, 약 0.25 내지 약 0.45, 약 0.25 내지 약 0.4, 약 0.25 내지 약 0.35, 약 0.25 내지 약 0.3, 약 0.3 내지 약 0.45, 약 0.3 내지 약 0.4, 약 0.3 내지 약 0.35, 약 0.35 내지 약 0.45, 약 0.35 내지 약 0.4, 및 약 0.4 내지 약 0.45의 포와송 비를 갖는 특징을 더 갖는다. 다른 실시예들은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 또는 이들 값들 사이의 임의의 포와송 비를 갖는 특징을 갖는 스택 접착제를 포함한다. 일 측면에 있어서, 상기 스택 접착제의 포와송 비는 약 0.4 내지 약 0.5이다.

본 개시 내용의 제 2 측면의 폴더블 모듈의 추가적인 실행예에 있어서, 상기 폴더블 모듈은 디스플레이 장치 응용을 위하여 구성된다. 따라서, 상기 스택 부재는 터치 센서 및 편광판(polarizer)을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 이들 구성들에 있어, 상기 터치 센서와 상기 편광판 사이에 접착제가 채용된다. 일부 실시예들은 약 10 kPa 내지 100 kPa의 전단 모듈러스, 약 30 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께, 및/또는 약 0.4 내지 약 0.5의 포와송 비를 갖는 이들 모듈들에 스택 접착제를 채용한다.

추가적인 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명에서 제시될 것이며, 이는 첨부 도면뿐만 아니라 청구항 및 다음의 상세한 설명을 포함하여 여기에 설명된 방법들을 실시함으로써 인식되거나 부분적으로는 통상의 기술자에게는 본 상세한 설명으로부터 이내 명백하게 될 것이다.

이상의 개괄적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 모두 본 개시의 다양한 실시예들을 나타내며 청구 범위의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 틀을 제공하도록 의도된다는 것이 이해되어야 할 것이다. 첨부되는 도면들은 본 개시의 더 깊은 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서의 일부로 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면들은 본 개시의 다양한 실시예들을 도시하며 설명과 함께 본 개시의 원리 및 동작들을 설명하는 역할을 한다. 방향을 나타내는 용어들-예를 들면, 위, 아래, 우측, 좌측, 앞쪽, 뒤쪽, 상부, 하부-은 여기서 사용될 때 도시된 도면들을 참조하여서만 의미를 가지며 절대적인 방향이 내재되는 것이 의도되는 것은 아니다.

도 1은 본 개시 내용의 일 측면에 따른 폴더블 전자 장치 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 개시 내용의 다른 측면에 따른 폴더블 전자 장치 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 개시 내용의 추가적인 측면에 따른 폴더블 전자 장치 모듈의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시 내용의 태양에 따라 2점(two-point) 시험 장치 내에서 구부러지지 않은 구성과 구부러진 구성을 각각 갖는 폴더블 전자 장치 모듈들을 나타낸다.
도 5a는 추정된 접선 응력을 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들의 두께를 관통하는 깊이의 함수로서 나타낸 그래프이고, 상기 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들은 본 개시 내용의 추가적인 태양에 따라, 커버 부재를 스택에 결합시키도록 구성되고 상이한 전단 모듈러스를 갖는 제 1 접착제를 각각 포함한다.
도 5b는 추정된 접선 응력을 두 개의 폴더블 전자 장치 모듈들의 두께를 관통하는 깊이의 함수로서 나타낸 그래프이고, 상기 두 개의 폴더블 전자 장치 모듈들은 본 개시 내용의 또 다른 태양에 따라, 커버 부재를 스택에 결합시키도록 구성되고 상이한 두께를 갖는 제 1 접착제를 각각 포함한다.
도 6은 추정된 접선 응력을 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들의 두께를 관통하는 깊이의 함수로서 나타낸 그래프이고, 상기 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들은 본 개시 내용의 또 다른 태양에 따라, 상이한 접착제 구성들을 갖는다.
도 7은 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여, 추정된 구부림 힘을 접착제 두께의 함수로서 나타낸 개념적 그래프이고, 상기 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들은 본 개시 내용의 추가적인 태양들에 따라, 식별되는 전단 모듈러스를 갖는 접착제들을 갖도록 각각 구성된다.
도 8a 내지 도 8c는 각각 본 개시 내용의 다른 태양들에 따른 도 5a, 도 5b, 및 도 6에 도시된 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여 2점 시험 장치에서 추정된 구부림 힘을 플레이트 거리의 함수로서 나타낸 그래프들이다.

첨부된 도면들에 도시된 실시예들, 청구항들에 따른 실시예들이 이하에서 상세하게 참조될 것이다. 가능한 경우에는 언제나, 동일한 참조 번호는 도면들을 통하여 동일하거나 유사한 부재들을 지칭하기 위하여 사용될 것이다. 본 명세서에서 범위들은 "약" 하나의 특정 값으로부터 및/또는 "약" 다른 특정 값까지로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현된 경우, 다른 실시예들은 상기 하나의 특정 값으로부터 및/또는 상기 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행어 "약"의 사용으로써, 값들이 근사치들로 표현된 경우, 상기 특정한 값은 또 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 상기 범위들 각각의 끝점들은 다른 끝점과 관련하여서도, 상기 다른 끝점과 독립적으로도 의미가 있다는 것 또한 이해될 것이다.

다른 장점들 및 측면들 중에서도, 본 개시 내용의 구부릴 수 있는 전자 장치 모듈들과 물품들은 (그리고 그들의 제조 방법들은) 높은 천공 저항성뿐만 아니라 작은 구부림 반경들에서도 기계적 신뢰성(예를 들면, 정적 장력 및 피로에 있어서)을 제공한다. 이들 장치 모듈들 및 물품들의 구성들은 이들 장치 모듈들 및 물품들을 접거나 또는 구부리기 위하여 필요한 구부림 힘들이 비교적 낮다는 특징도 갖는다. 기계적 신뢰성과 관련하여, 본 개시 내용의 가요성 모듈들은, 상기 모듈들 내의 다양한 부품들 사이의 계면에서의 (예를 들면, 접착제-커버 부재 계면들) 박리(delamination)-관련 불량들 및 이들의 유리-함유 커버 부재들에서의 응집(cohesive) 불량들이 회피되도록 구성된다. 작은 구부림 반경들과 천공 저항성 능력들은 상기 가요성 모듈들이 폴더블 전자 장치 디스플레이, 예컨대 상기 디스플레이의 일부분이 상기 디스플레이의 다른 일부의 위로 접히는 것에 사용될 때 장점이 된다. 예를 들면, 상기 가요성 모듈은 폴더블 전자 디스플레이 장치의 유저-대면부 상의 커버, 천공 저항성이 특별히 중요한 위치; 그 위에 전자 부품들이 배치되고 상기 장치 자체 내에 내부적으로 배치된 기판 모듈; 또는 폴더블 전자 디스플레이 장치 내의 다른 곳 중의 하나 이상으로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 본 개시 내용의 상기 가요성 모듈들은, 디스플레이를 갖지 않지만 유리 또는 유리-함유층이 그의 유리한 성질들로 인해 사용되고 접혀지거나 폴더블 디스플레이에서와 같은 유사한 방식으로 작은(tight) 구부림 반경으로 접혀지는 장치에 사용될 수 있다. 상기 가요성 모듈이 사용자와 상호작용하는 위치에서 장치의 외부에 사용될 때 천공 저항성은 특히 이롭다. 이들 모듈들 및 물품들이 수작업으로 구부리는 것을 요구하는 응용들(예를 들면, 지갑과 같은 폴더블 가요성 디스플레이 장치)에 채용되는 경우 이들 장치 모듈들 및 물품들의 특정 구성들을 접기 위하여 또는 구부리기 위하여 비교적 낮은 구부림 힘들이 요구되면 이는 사용자에게 특히 이롭다.

더욱 구체적으로, 본 개시 내용에 있어서 상기 폴더블 전자 장치 모듈들은 상기 모듈들 내에 채용된 각 접착제들의 두께들 및 물성들의 제어를 통해 위에서 말한 장점들의 일부 또는 전부를 얻을 수 있다. 예를 들면, 이들 폴더블 모듈들은 상기 모듈들에 채용된 접착제들의 두께들을 감소시키는 것을 통하여 및/또는 상기 커버 부재와 하지(underlying) 스택 사이에 채용된 접착제들의 전단 모듈러스의 증가를 통하여 상기 커버 요소(예를 들면 유리 기판)의 주표면들에서 감소된 접선 응력들(장력에 있어서)을 보일 수 있다. 상기 커버 부재에서의 이러한 더 낮은 인장 응력들은 개선된 모듈 신뢰성, 구부림 반경 능력 및/또는 (예를 들면, 이온 교환-추진된 압축 응력 영역의 발전과 같은) 상기 커버 부재의 상기 주표면에서의 압축 응력들을 발전시키기 위한 다른 접근 방법들에 대한 의존성의 감소로 변환될 수 있다. 또 다른 예로서, 이러한 폴더블 모듈들은 상기 패널과 상기 패널을 상기 스택에 결합시키는 접착제 사이의 계면에서 이 접착제의 전단 모듈러스를 감소시킴으로써 감소된 접선 응력들(장력에 있어서)을 보일 수 있다. 이러한 더 낮은 인장 응력들은 특히 상기 패널과 상기 스택 사이에서의 박리에 대한 저항성의 측면에서 개선된 모듈 신뢰성으로 이어질 수 있다. 또 다른 경우에 있어서, 상기 모듈에 채용된 접착제들의 일부 또는 전부의 전단 모듈러스를 감소시킴으로써 및/또는 상기 모듈에 채용된 접착제들의 일부 또는 전부의 두께의 최적 범위를 선택함으로써 전체 모듈 강성(예를 들면, 상기 모듈을 구부리는 데 필요한 힘들에 대한 저항성)이 감소될 수 있다. 나아가, 본 개시 내용의 실시예들 및 개념들은 상기 커버 부재/스택 계면에서의 접선 응력들을 감소시키고, 상기 패널/스택 계면에서의 접선 응력들을 감소시키고, 또한 구부림에 대한 상기 모듈의 저항성을 감소시키도록 통상의 기술자가 폴더블 전자 장치 모듈들을 설계하기 위한 틀을 제공하며, 위의 각 접선 응력들의 감소와 모듈 저항성의 감소는 모두 이들 모듈들을 구부림 및 폴딩의 발달의 정도와 양을 상이하게 요구하는 다양한 응용 분야들에 사용하기 위한 신뢰성, 제조성, 및 적합성에 기여할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 개시 내용의 제 1 측면에 따라 도시된 폴더블 전자 장치 모듈(100a)는 커버 부재(50), 제 1 접착제(10a), 스택(90a), 스택 부재(75), 전자 장치들(102) 및 패널(60)을 포함한다. 커버 부재(50)는 두께(52), 제 1 주표면(54), 및 제 2 주표면(56)을 갖는다. 두께(52)는 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위, 예를 들면 약 25 ㎛ 내지 약 175 ㎛, 약 25 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 약 25 ㎛ 내지 약 125 ㎛, 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 25 ㎛ 내지 약 75 ㎛, 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 175 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 125 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 75 ㎛, 약 75 ㎛ 내지 약 175 ㎛, 약 75 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 약 75 ㎛ 내지 약 125 ㎛, 약 75 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 175 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 125 ㎛, 약 125 ㎛ 내지 약 175 ㎛, 약 125 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 및 약 150 ㎛ 내지 약 175 ㎛의 범위일 수 있다. 다른 측면들에 있어서, 두께(52)는 약 25 ㎛ 내지 150 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 100 ㎛, 또는 약 60 ㎛ 내지 80 ㎛ 범위일 수 있다. 또한 상기 커버 부재(50)의 두께(52)는 이상의 범위들 사이의 다른 두께들로 설정될 수도 있다.

도 1에 묘사된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 약 20 GPa 내지 140 GPa 범위의, 예를 들면, 약 20 GPa 내지 약 120 GPa, 약 20 GPa 내지 약 100 GPa, 약 20 GPa 내지 약 80 GPa, 약 20 GPa 내지 약 60 GPa, 약 20 GPa 내지 약 40 GPa, 약 40 GPa 내지 약 120 GPa, 약 40 GPa 내지 약 100 GPa, 약 40 GPa 내지 약 80 GPa, 약 40 GPa 내지 약 60 GPa, 약 60 GPa 내지 약 120 GPa, 약 60 GPa 내지 약 100 GPa, 약 60 GPa 내지 약 80 GPa, 약 80 GPa 내지 약 120 GPa, 약 80 GPa 내지 약 100 GPa, 및 약 100 GPa 내지 약 120 GPa 의 범위의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖는 커버 부재(50)를 포함한다. 상기 커버 부재(50)는 유리 조성을 갖는 부품이거나 또는 유리 조성을 갖는 부품을 적어도 하나 포함할 수 있다. 후자의 경우에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 유리-함유 물질들을 포함하는 층을 하나 이상 포함할 수 있고, 예를 들면 부재(50)는 폴리머 매트릭스 내에 유리 입자들의 제2상(second phase)으로 구성된 폴리머/유리 복합체일 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 약 50 GPa 내지 약 100 GPa의 탄성 모듈러스, 또는 이들 한계값들 사이의 임의의 탄성 모듈러스 값에 의하여 특성화되는 유리 부재이다. 다른 측면들에 있어서, 상기 커버 부재 탄성 모듈러스는 약 20 GPa, 30 GPa, 40 GPa, 50 GPa, 60 GPa, 70 GPa, 80 GPa, 90 GPa, 100 GPa, 110 GPa, 120 GPa, 130 GPa, 140 GPa, 또는 이들 값들 사이의 임의의 탄성 모듈러스 값이다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100a)은 약 100 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께(92a)를 갖는 스택(90a); 및 상기 스택(90a)을 상기 커버 부재(50)의 상기 제 2 주표면(56)에 결합시키도록 구성된 제 1 접착제(10a)를 더 포함하고, 상기 제 1 접착제(10a)는 두께(12a) 및 약 0.1 MPa 내지 약 1000 MPa의 전단 모듈러스, 예를 들면, 약 0.1 MPa 내지 약 800 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 600 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 400 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 200 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 1 MPa, 약 1 MPa 내지 약 800 MPa, 약 1 MPa 내지 약 600 MPa, 약 1 MPa 내지 약 400 MPa, 약 1 MPa 내지 약 200 MPa, 약 200 MPa 내지 약 800 MPa, 약 200 MPa 내지 약 600 MPa, 약 200 MPa 내지 약 400 MPa, 약 400 MPa 내지 약 800 MPa, 약 400 MPa 내지 약 600 MPa, 및 약 600 MPa 내지 약 800 MPa의 전단 모듈러스에 의하여 특성화된다. 상기 폴더블 모듈(100a)의 제 1 측면의 실행예에 따르면, 상기 제 1 접착제(10a)는 약 0.1 MPa, 0.2 MPa, 0.3 MPa, 0.4 MPa, 0.5 MPa, 0.6 MPa, 0.7 MPa, 0.8 MPa, 0.9 MPa, 1 MPa, 5 MPa, 10 MPa, 20 MPa, 30 MPa, 40 MPa, 50 MPa, 60 MPa, 70 MPa, 80 MPa, 90 MPa, 100 MPa, 200 MPa, 300 MPa, 400 MPA, 500 MPa, 600 MPa, 700 MPa, 800 MPa, 900 MPa, 1000 MPa, 또는 이들 전단 모듈러스 값들 사이의 임의의 값을 갖는 전단 모듈러스에 의하여 특성화된다. 상기 폴더블 모듈들(100a)의 태양들은, 이러한 전자 장치 응용들에서 통상적으로 채용되는 접착제들의 전단 모듈러스에 비하여 상대적으로 더 높은 전단 모듈러스, 예를 들면 약 0.1 MPa 내지 약 100 MPa의 전단 모듈러스를 갖는 접착제(10a)를 포함한다. 상대적으로 더 높은 전단 모듈러스 값들을 갖는 이러한 접착제들(10a)을 사용하는 것은, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)을 상기 제 2 주표면(56)으로부터 멀어지는 방향으로 구부릴 때, 즉 상기 제 2 주표면(56)이 볼록한 형태를 보이도록 상기 모듈(100a)을 구부림으로써, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서 관찰되는 인장 응력들이 현저하게 감소하는 예상치 못한 결과를 가져온다.

계속 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100a)의 특정 태양들은 전체 모듈을 구부리는 데 관련되는 구부림 힘들이 최소화되도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상대적으로 낮은 전단 모듈러스 값(예를 들면, 0.01 MPa 내지 0.1 MPa)을 갖는 제 1 접착제(10a)를 사용하면, 상기 제 1 주표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100a)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있는 예상치 못한 결과를 가져온다. 상기 커버 부재와 상기 스택 사이의 0.1 MPa보다 큰 전단 모듈러스를 갖는 접착제(예를 들면, 제 1 접착제(10a))를 갖는 폴더블 모듈(예를 들면 폴더블 모듈(100a))에 비하여 상기 폴더블 모듈(100a)의 특정 태양들에 관련된 이들 구부림 힘의 감소는 상대적으로 낮은 탄성 전단 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착제(10a)의 사용을 통해 얻어진다.

도 1에 도시된 상기 폴더블 모듈(100a)의 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 접착제(10a)는 약 5 ㎛ 내지 약 60 ㎛의 두께(12a), 예를 들면, 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 15 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 55 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 및 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께(12a)에 의하여 특성화된다. 다른 실시예들은 약 5 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 25 ㎛, 30 ㎛, 35 ㎛, 40 ㎛, 45 ㎛, 50 ㎛, 55 ㎛, 60 ㎛의 두께(12a), 또는 이들 두께 값들 사이의 임의의 두께에 의하여 특성화되는 제 1 접착제(10a)를 갖는다. 일 태양에 있어서, 상기 제 1 접착제(10a)의 두께(12a)는 약 10 ㎛ 내지 20 ㎛이다. 상기 폴더블 모듈들(100a)의 일부 태양들은 이러한 전자 장치 응용 분야에 통상적으로 채용되는 접착제들의 두께에 비하여 상대적으로 더 작은 두께, 예컨대 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛의 두께를 갖는 접착제(10a)를 포함한다. 상대적으로 더 작은 두께 값들을 갖는 이러한 접착제들(10a)을 사용하는 것은, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)을 상기 제 2 주표면(56)으로부터 멀어지는 방향으로 구부릴 때, 즉 상기 제 2 주표면(56)이 볼록한 형태를 보이도록 상기 모듈(100a)을 구부림으로써, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 인장 응력들이 현저하게 감소하는 예상치 못한 결과를 가져온다. 상기 접착제(10a)의 두께(12a)를 더욱 감소시키면 상기 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 인장 응력이 추가적으로 감소하는 결과가 얻어질 것이라고 생각되지만, 상기 두께(12a)는 상기 모듈(100a)의 응용 분야의 요건들에 따라 상기 부재(50)를 하지 스택(90a)에 결합시키기 위한 결합 강도에 의하여 제한될 수 있다.

계속하여 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100a)의 특정 태양들은 상기 제 1 접착제(10a)의 두께를 제어함으로써 전체 모듈을 구부리는 데 관계되는 구부림 힘들을 최소화하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 일 범위의 두께들(12a)(예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛)을 갖는 제 1 접착제(10a)를 사용하면, 상기 제 1 주표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100a)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있다. 상기 커버 부재와 상기 스택 사이의 비교적 작은 두께 (예컨대 10 ㎛ 미만) 또는 비교적 큰 두께(예를 들면 40 ㎛ 초과)를 갖는 접착제(예를 들면, 제 1 접착제(10a))를 갖는 폴더블 모듈(예를 들면 폴더블 모듈(100a))에 비하여 상기 폴더블 모듈(100a)의 특정 태양들에 관련된 이들 구부림 힘의 감소는 소정 범위 내의 두께들을 갖는 제 1 접착제(10a)의 사용을 통해 얻어진다.

도 1에 도시된 상기 폴더블 모듈(100a)의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제 1 접착제(10a)는 약 0.1 내지 약 0.5의 포와송 비, 예를 들면, 약 0.1 내지 약 0.45, 약 0.1 내지 약 0.4, 약 0.1 내지 약 0.35, 약 0.1 내지 약 0.3, 약 0.1 내지 약 0.25, 약 0.1 내지 약 0.2, 약 0.1 내지 약 0.15, 약 0.2 내지 약 0.45, 약 0.2 내지 약 0.4, 약 0.2 내지 약 0.35, 약 0.2 내지 약 0.3, 약 0.2 내지 약 0.25, 약 0.25 내지 약 0.45, 약 0.25 내지 약 0.4, 약 0.25 내지 약 0.35, 약 0.25 내지 약 0.3, 약 0.3 내지 약 0.45, 약 0.3 내지 약 0.4, 약 0.3 내지 약 0.35, 약 0.35 내지 약 0.45, 약 0.35 내지 약 0.4, 및 약 0.4 내지 약 0.45의 포와송 비에 의하여 추가적으로 특성화된다. 다른 실시예들은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5의 포와송 비, 또는 이 값들 사이의 임의의 포와송 비에 의하여 특성화되는 제 1 접착제(10a)를 포함한다. 일 태양에 있어서, 상기 제 1 접착제(10a)의 포와송 비는 약 0.1 내지 약 0.25이다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100a)의 스택(90a)은 제 1 및 제 2 주표면들(64, 66), 및 약 300 MPa 내지 약 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스, 예를 들면, 약 300 MPa 내지 8000 MPa, 약 300 MPa 내지 6000 MPa, 약 300 MPa 내지 4000 MPa, 약 300 MPa 내지 2000 MPa, 약 300 MPa 내지 1000 MPa, 약 300 MPa 내지 500 MPa, 약 500 MPa 내지 8000 MPa, 약 500 MPa 내지 6000 MPa, 약 500 MPa 내지 4000 MPa, 약 500 MPa 내지 2000 MPa, 약 500 MPa 내지 1000 MPa, 약 1000 MPa 내지 8000 MPa, 약 1000 MPa 내지 6000 MPa, 약 1000 MPa 내지 4000 MPa, 약 1000 MPa 내지 2000 MPa, 약 2000 MPa 내지 8000 MPa, 약 2000 MPa 내지 6000 MPa, 약 2000 MPa 내지 4000 MPa, 약 4000 MPa 내지 8000 MPa, 약 4000 MPa 내지 6000 MPa, 및 약 6000 MPa 내지 8000 MPa의 패널 탄성 모듈러스를 갖는 을 갖는 패널(60)을 더 포함한다. 또한 상기 스택(90a)은 상기 패널(60)에 결합된 하나 이상의 전자 장치들(102)을 포함한다. 또한, 도 1에 묘사된 바와 같이, 상기 스택(90a)은 스택 부재(75)를 포함할 수도 있다. 상기 스택 부재(75)는 그의 최종 용도 분야에 따라 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)에 관련된 다양한 특징품들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 스택 부재(75)는 터치 센서, 편광판, 다른 전자 소자들, 및 이들 특징품들을 상기 패널(60)에 결합하기 위한 접착제들이나 다른 화합물들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

도 1에서, 상기 폴더블 모듈(100a)의 커버 부재(50)는 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면(54)에 1.5 mm 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼이 로딩되었을 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는 것으로 더 특성화된다. 통상적으로, 본 개시 내용의 태양들에 따른 천공 시험은 0.5 mm/분의 크로스-헤드 속도의 변위 제어 하에서 수행된다. 일부 태양들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 와이블 플롯(Weibull plot) 내에서 5% 이상의 파괴 확률(failure probability)에서 약 1.5 kgf 보다 더 큰 천공 저항성에 의하여 특성화된다. 또한 상기 커버 부재(50)는 와이블 특성 강도(Weibull characteristic strength)에서 (즉, 63.2% 이상) 약 3 kgf 보다 더 큰 천공 저항성에 의하여 특성화될 수 있다. 특정 태양들에서, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 커버 부재(50)는 약 2 kgf 이상, 2.5 kgf 이상, 3 kgf 이상, 3.5 kgf 이상, 4 kgf 이상, 및 더 높은 범위들에서 천공에 대한 저항성을 가질 수 있다. 또한, 상기 커버 부재(50)는 8H 이상의 연필 경도에 의하여 특성화될 수도 있다.

상기 폴더블 모듈(100a)의 다른 특정 태양들에서, 상기 커버 부재(50)는 0.5 mm/분의 크로스-헤드 속도의 변위 제어 하에서 수행되는 대안적인 시험 방법에 따른 천공 저항성에 의하여 특성화될 수 있다. 상기 대안적인 시험 방법은 (텅스텐 카바이드 볼 대신) 200 ㎛ 지름을 갖는 편평한 바닥면을 갖는 스테인레스 스틸 핀을 채용한다. 특정 태양들에 있어서, 더 높은 탄성 모듈러스를 갖는 물질들(예컨대 커버 부재(50))의 시험과 관련하여 상기 금속 핀의 변형에서 비롯될 수도 있는 편향성을 피하기 위하여, 상기 스테인레스 스틸 핀은 특정된 횟수의 시험들 (예를 들면 10회의 테스트) 이후에는 새로운 핀으로 대체된다. 이들 태양들에서, 상기 부재(50)는, 상기 부재(50)의 제 2 주표면(56)이 (i) 약 0.01 MPa 내지 약 1 MPa의 탄성 모듈러스를 갖는 대략 25 ㎛ 두께의 감압 접착제(pressure-sensitive adhesive, PSA) 및 (ii) 약 10 GPa 미만의, 예컨대 약 2 GPa 내지 약 4 GPa의 탄성 모듈러스를 갖는 대략 50 ㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 층에 의하여 지지되고, 상기 부재(50)의 제 1 주표면(54)에 200 ㎛ 직경의 편평한 바닥면을 갖는 스테인레스 스틸 핀이 로딩될 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는다. 상기 폴더블 모듈(100a)의 다른 태양들에 따르면, 상기 커버 부재(50)는 PSA/PET 지지 구조물을 갖고 1.5 mm 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼을 채용하며 0.5 mm/분의 크로스-헤드 속도의 변위 제어 (displacement control) 하에서 수행되는 시험 방법에 따른 천공 저항성에 의하여 특성화될 수 있다. 이들 태양들에서, 상기 부재(50)는, 상기 부재(50)의 제 2 주표면(56)이 (i) 약 0.01 MPa 내지 약 1 MPa의 탄성 모듈러스를 갖는 대략 25 ㎛ 두께의 감압 접착제(PSA) 및 (ii) 약 10 GPa 미만의, 예컨대 약 2 GPa 내지 약 4 GPa의 탄성 모듈러스를 갖는 대략 50 ㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 층에 의하여 지지되고, 상기 부재(50)의 제 1 주표면(54)에 1.5 mm 직경의 텅스텐 카바이드 볼이 로딩될 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는다. 또한, 200 ㎛ 직경의 편평한 바닥면을 갖는 스테인레스 스틸 핀을 써서 위의 접근 방법들에 따라 수행되는 천공 시험이 동일한 접근 방법(예를 들면, PSA/PET 지지 구조물) 및 1.5 mm의 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼을 사용하는 시험 조건들을 채용하는 것과 일관되는 결과들을 생성할 것으로 믿는다.

다시 도 1을 참조하면, 본 개시 내용의 제 1 태양에 따른 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은, 상기 모듈을 상기 제 1 주표면(54)이 압축 상태에 있고 (즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 "C" 지점에서) 상기 구부림 반경(220)이 상기 커버 부재(50)의 상기 제 1 주표면(54) 상의 중심점으로부터 상기 패널(60)의 상기 제 2 주표면(66)까지로 측정되도록 2점 배치(two-point configuration)로 약 20 mm 내지 약 2 mm의 구부림 반경(220)으로 구부렸을 때 (도 4b 참조), 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 (즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 "T" 지점에서) 접선 응력이 장력에 있어서 1000 MPa 이하인 점에 의하여 특성화된다. 특정 실행예들에 있어서, 상기 모듈을 2점 배치로 약 20 mm 내지 약 2 mm의, 예를 들면, 20 mm, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm, 3 mm, 2.75 mm, 2.5 mm, 2.25 mm 및 2 mm, 또는 예를 들면 약 20 mm 내지 약 3 mm, 약 20 mm 내지 약 4 mm, 약 20 mm 내지 약 5 mm, 약 20 mm 내지 약 6 mm, 약 20 mm 내지 약 7 mm, 약 20 mm 내지 약 8 mm, 약 20 mm 내지 약 9 mm, 약 20 mm 내지 약 10 mm, 약 20 mm 내지 약 11 mm, 약 20 mm 내지 약 12 mm, 약 20 mm 내지 약 13 mm, 약 20 mm 내지 약 14 mm, 약 20 mm 내지 약 15 mm, 약 20 mm 내지 약 16 mm, 약 20 mm 내지 약 17 mm, 약 20 mm 내지 약 18 mm, 약 20 mm, 내지 약 19 mm, 약 19 mm 내지 약 2 mm, 약 18 mm 내지 약 2 mm, 약 17 mm 내지 약 2 mm, 약 16 mm 내지 약 2 mm, 약 15 mm 내지 약 2 mm, 약 14 mm 내지 약 2 mm, 약 13 mm 내지 약 2 mm, 약 12 mm 내지 약 2 mm, 약 11 mm 내지 약 2 mm, 약 10 mm 내지 약 2 mm, 약 10 mm 내지 약 3 mm, 약 9 mm 내지 약 2 mm, 약 8 mm 내지 약 2 mm, 약 7 mm 내지 약 2 mm, 약 6 mm 내지 약 2 mm, 약 5 mm 내지 약 2 mm, 약 4 mm 내지 약 2 mm, 약 3 mm 내지 약 2 mm, 약 19 mm 내지 약 3 mm, 약 18 mm 내지 약 4 mm, 약 17 mm 내지 약 5 mm, 약 16 mm 내지 약 6 mm, 약 15 mm 내지 약 7 mm, 약 14 mm 내지 약 8 mm, 약 13 mm 내지 약 9 mm, 약 12 mm 내지 약 10 mm의 반경으로 구부릴 때, 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 (장력에 있어서) 상기 접선 응력은 약 1000 MPa, 950 MPa, 925 MPa, 900 MPa, 875 MPa, 850 MPa, 825 MPa, 800 MPa, 775 MPa, 750 MPa, 725 MPa, 700 MPa 이하, 또는 이들 접선 응력 상한값들 사이의 임의의 값 이하이다. 2점 배치로 약 20 mm보다 더 크고 약 100 mm까지의 구부림 반경을 갖게 되는 폴더블 모듈들의 특정 다른 태양들에서, 상기 모듈 내의 접착제들 중 하나 이상의 두께 및/또는 탄성 모듈러스를 신중하게 선택함으로써 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에서의 접선 응력은 실질적으로 감소될 수 있다.

계속하여 도 1을 참조하면, 다른 실행예에 따르면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은, 시험 장치에 의하여 상기 모듈이 구부림 반경(220)까지 안쪽으로 구부러질 때, 구부림 힘(F_bend)이 150 뉴튼(N) 이하인 점에서 특성화될 수 있다. 이 때 상기 구부림 반경은 두 테스트 판들(250) 사이의 거리(D)의 대략 절반이다(도 4a 및 도 4b 참조). 특정 실행예들에 있어서, 상기 모듈을 약 20 mm 내지 약 3 mm의 반경(즉, 약 40 내지 약 6 mm의 플레이트간 거리(D))으로, 예를 들면, 20 mm, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm 및 3 mm의 반경으로 구부릴 때, 상기 구부림 힘은 약 150 N, 140 N, 130 N, 120 N, 110 N, 100 N, 90 N, 80 N, 70 N, 60 N, 50 N, 40 N, 30 N, 20 N, 10 N, 5 N 이하, 또는 이들 구부림 힘들의 상한값들 사이의 임의의 값 이하이다. 앞서 개괄한 바와 같이, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)에서 상기 제 1 접착제(10a)의 두께 및/또는 물성을 맞춤화함으로써 이들 상대적으로 낮은 구부림 힘들을 얻을 수 있다.

도 1에 묘사된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 다른 태양들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 상기 부재가 약 25℃ 및 약 50% 상대 습도 하에서 적어도 60분 동안 약 2 mm 내지 20 mm의 구부림 반경(220)(도 4b 참조)으로 유지되었을 때 파괴(failure)가 부존재하는 것에 의하여 특성화될 수 있다. 여기서 사용될 때, "파괴되다"(fail), "파괴"(failure) 등의 용어들은 파손(breakage), 손괴(destruction), 박리, 크랙의 전파, 또는 본 개시 내용의 폴더블 모듈들, 조립체들, 및 물품들이 이들의 의도된 목적에 부적합하도록 만드는 다른 메커니즘들을 지칭한다. 상기 커버 부재(50)가 이러한 조건들 하에서 (즉, 상기 모듈(100a)에 적용되는 구부림을 통하여) 상기 구부림 반경(220)으로 유지될 때, 구부림 힘들은 상기 부재(50)의 단부들에 인가된다. 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 (전부는 아닐지라도) 대부분의 태양들에 있어서, 상기 제 1 주표면(54)이 오목한 모양이 되게끔 상방으로 굽혀지도록 상기 폴더블 모듈(100a)에 구부림 힘들이 인가되는 동안 상기 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서 인장 응력들이 생성되고, 상기 제 1 주표면(54)에서 압축 응력들이 생성된다(도 4b 참조). 다른 태양들에 있어서, 상기 구부림 반경(220)은 상기 커버 부재(50)의 파괴를 야기하지 않으면서 약 5 mm 내지 7 mm 범위로 설정될 수 있다. 이론에 구속되는 것을 의도하지 않으나, 본 개시 내용의 특정 태양들에서, (전체 폴더블 모듈(100a)을 포함하여) 상기 부재(50)가 약 25℃ 및 약 50% 상대 습도 하에서 적어도 120시간 동안 약 3 mm 내지 10 mm의 구부림 반경(220)으로 유지되었을 때, 상기 커버 부재(50)는 파괴가 부존재하는 것에 의하여 특성화될 수도 있는 것으로 믿는다. 또한 상기 도 1에 도시된 폴더블 전자 장치 모듈들(100a)과 관련된 구부림 시험 결과들은 위의 시험 파라미터들과 상이한 온도 및/또는 습도 수준을 갖는 시험 조건들 하에서는 달라질 수 있음이 이해되어야 할 것이다.

상기 폴더블 모듈(100a)의 일부 태양들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 다수-사이클(high-cycle) 피로 응력 저항성에 의하여 특성화된다. 특히, 상기 커버 부재(50)는, 상기 모듈을 구부려지지 않은 위치로부터 정의된 일정한 구부림 반경(220)까지(즉 20 mm 내지 약 2 mm의 범위)(도 4a 및 도 4b 참조) 2점 배치로 적어도 200,000 구부림 사이클들 동안 구부렸을 때, 응집 불량들이 발생하지 않는 것에 의하여 특성화될 수 있다. 다른 태양들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 상기 모듈을 구부려지지 않은 위치로부터 약 20 mm 내지 약 2 mm 범위의 구부림 반경(220)까지 2점 배치로 약 100,000 사이클들, 110,000 사이클들, 120,000 사이클들, 130,000 사이클들, 140,000 사이클들, 150,000 사이클들, 160,000 사이클들, 170,000 사이클들, 180,000 사이클들, 190,000 사이클들, 200,000 사이클들, 또는 이들 값들 사이의 임의의 횟수의 구부림 사이클들 동안 구부렸을 때, 응집 불량들이 발생하지 않는 것에 의하여 특성화될 수 있다. 약 20 mm보다 더 크게 약 100 mm까지의 구부림 반경을 갖게 되는 상기 폴더블 모듈(100a)의 다른 특정 태양들에 있어서, 상기 모듈 내의 접착제들의 두께 및/또는 탄성 모듈러스를 신중하게 선택함으로써 상기 커버 부재의 다수-사이클(high-cycle) 피로 응력 저항성이 실질적으로 감소될 수 있다.

상기 폴더블 모듈(100a)의 특정 태양들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 유리층을 포함할 수 있다. 다른 태양들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 둘 이상의 유리 층들을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 두께(52)는 상기 커버 부재(50)를 이루는 개별 유리층들의 두께들의 합을 반영한다. 상기 커버 부재(50)가 둘 이상의 개별 유리 층들을 포함하는 태양들에 있어서, 상기 개별 유리층들 각각의 두께는 1 ㎛ 이상이다. 예를 들면, 상기 모듈(100a)에 채용되는 상기 커버 부재(50)는 세 개의 유리 층들을 포함할 수 있고, 이들 각각은 약 8 ㎛의 두께를 가지고, 그 결과 상기 커버 부재(50)의 두께(52)는 약 24 ㎛이다. 그러나, 상기 커버 부재(50)는 다수의 유리 층들 사이에 샌드위치된 다른 비-유리 층들(예를 들면, 순응하는 폴리머 층들)을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다. 상기 모듈(100a)의 다른 실행예들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 유리-함유 물질들을 포함하는 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 부재(50)는 폴리머 매트릭스 내에 유리 입자들의 제2상을 갖도록 구성된 폴리머/유리 복합체일 수 있다.

도 1에 있어서, 유리 물질을 포함하는 커버 부재(50)를 포함하는 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 무알칼리 알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 보로알루미노실리케이트, 및 실리케이트 유리 조성물들로 제조될 수 있다. 또한 상기 커버 부재(50)는 알칼리-함유 알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 보로알루미노실리케이트, 및 실리케이트 유리 조성물들로 제조될 수도 있다. 특정 태양들에 있어서, 알칼리 토류 개질제들(modifiers)은 상기 커버 부재(50)를 위한 위의 조성물들에 첨가될 수 있다. 예시적인 일 태양에서, 다음과 같은 유리 조성물들이 하나 이상의 유리 층들을 갖는 커버 부재(50)로서 적합하다: SiO₂ 64 내지 69% (몰%로); Al₂O₃ 5 내지 12%; B₂O₃ 8 내지 23%; MgO 0.5 내지 2.5%; CaO 1 내지 9%; SrO 0 내지 5%; BaO 0 내지 5%; SnO₂ 0.1 내지 0.4%; ZrO₂ 0 내지 0.1%; 및 Na₂O 0 내지 1%. 예시적인 다른 태양에서, 다음의 조성이 상기 유리층(50a)으로서 적합하다: SiO₂ ∼67.4% (몰%로); Al₂O₃ ∼12.7%; B₂O₃ ∼3.7%; MgO ∼2.4%; CaO 0%; SrO 0%; SnO₂ ∼0.1%; 및 Na₂O ∼13.7%. 예시적인 또 다른 태양에서, 다음의 조성도 상기 커버 부재(50) 내에 채용되는 유리 층으로서 적합하다: SiO₂ 68.9% (몰%로); Al₂O₃ 10.3%; Na₂O 15.2%; MgO 5.4 %; 및 SnO₂ 0.2%. 유리 물질을 포함하는 커버 부재(50)용의 조성물을 선택하기 위하여 다양한 기준들이 사용될 수 있으며, 포함되는 결함을 최소화하면서 두께의 레벨이 얇게 하는 제조의 편의성, 구부림 동안 생성되는 인장 응력들을 상쇄하기 위하여 압축성 응력 영역 발달의 편의성; 광학적 투명성; 및 부식 저항성을 포함하지만 이들에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴더블 모듈(100a)에 채용된 커버 부재(50)는 다양한 물리적 형태들 및 모양들을 채용할 수 있다. 단면의 관점에서, 상기 부재(50)는 단일 층으로서 또는 다중 층으로서 평탄하거나 또는 편평할 수 있다. 일부 태양들에 있어서, 상기 요소(50)는 최종 응용에 따라 선형이 아닌 시트와 같은 형태로 제조될 수 있다. 예로서, 타원 디스플레이와 베젤을 갖는 모바일 디스플레이 장치는 대체로 타원형이고 시트와 같은 형태를 갖는 커버 부재(50)를 채용할 수 있을 것이다.

계속하여 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 커버 부재(50)는, 본 개시 내용의 특정 태양들에 있어서, 상기 제 1 및/또는 제 2 주표면들(54, 56)로부터 상기 커버 부재(50) 내의 선택된 깊이까지 연장되는 하나 이상의 압축 응력 영역들(미도시)을 갖는 유리 층 또는 부품을 포함할 수 있다. 또한, 상기 모듈(100a)의 특정 태양들에 있어서, 상기 부재(50)의 가장자리들로부터 선택된 깊이까지 (예를 들면, 주표면들(54, 56)에 수직하게 또는 실질적으로 수직하게) 연장되는 가장자리 압축 응력 영역들(미도시)도 발달될 수 있다. 예를 들면, 유리 커버 부재(50)에 포함된 압축 응력 영역 또는 영역들(및/또는 가장자리 압축 응력 영역들)은 이온 교환(ion-exchange, "IOX") 공정으로 형성될 수 있다. 또 다른 예로서, 유리 커버 부재(50)는 상기 층들 및/또는 영역들과 관련된 열팽창 계수(coefficients of thermal expansion, "CTE")의 미스매치를 통해 하나 이상의 이러한 압축 응력 영역들을 발달시키기 위하여 채용될 수 있는 맞춤화된 다양한 유리 층들 및/또는 영역들을 포함할 수 있다.

IOX 공정으로 형성되는 하나 이상의 압축 응력 영역들을 갖는 커버 부재(50)를 갖는 상기 장치 모듈(100a)의 태양들에 있어서, 상기 압축 응력 영역(들)은 복수의 이온교환 가능한 금속 이온들 및 복수의 이온 교환된 금속 이온들을 포함할 수 있고, 상기 이온교환된 금속 이온들은 상기 압축 응력 영역(들)에서 압축 응력을 생성하도록 선택된다. 상기 압축 응력 영역(들)을 포함하는 상기 모듈(100a)의 일부 태양들에 있어서, 상기 이온교환된 금속 이온들은 상기 이온 교환 가능한 금속 이온들의 원자 반경보다 더 큰 원자 반경을 갖는다. 상기 이온 교환 가능한 이온들(예를 들면, Na⁺ 이온들)은 상기 이온 교환 공정이 수행되기 전에 상기 유리 커버 부재(50) 내에 존재한다. 이온 교환되는 이온들(예를 들면, K⁺ 이온들)은 궁극적으로 압축 응력 영역(들)이 되는, 상기 부재(50) 내의 영역(들) 내에서 상기 이온 교환 가능한 이온들의 일부를 대체하면서 상기 유리 커버 부재(50) 내에 통합될 수 있다. 이온 교환되는 이온들, 예를 들면 K⁺ 이온들이 상기 커버 부재(50) 내부로 통합되는 것은 (예를 들면, 완전한 모듈(100a)의 형성 이전에) 상기 부재(50)를 이온 교환되는 이온들(예를 들면 용융된 KNO₃ 염)을 포함하는 용융염 배스(bath) 내에 침지시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 예에서, 상기 K⁺ 이온들은 Na⁺ 이온들보다 더 큰 원자 반경을 가지며, 상기 유리 커버 부재(50) 내의 어디든 자신이 존재하는 곳에, 예컨대 압축 응력 영역(들) 내에, 국부적인 압축 응력을 생성하는 경향이 있다.

도 1에 도시된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)에 채용되는 상기 커버 부재(50)를 위하여 채용되는 이온 교환 공정 조건들에 따라, 상기 이온 교환되는 이온들은 상기 커버 부재(50)의 제 1 주표면(54)으로부터 제 1 이온교환 깊이(미도시)까지 전해져 이온 교환 깊이층(depth-of-layer, "DOL")을 형성할 수 있다. 유사하게, 상기 부재(50) 내에 제 2 압축 응력 영역이 상기 제 2 주표면(56)으로부터 제 2 이온 교환 깊이까지 발달될 수 있다. 상기 DOL 내의 100 MPa을 훨씬 초과하는 압축 응력 레벨들은 이러한 IOX 공정들로 달성될 수 있으며 2000 MPa까지 높아질 수 있다. 상기 커버 부재(50) 내의 상기 압축 응력 영역(들)의 상기 압축 응력 레벨들은 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)을 구부릴 때 상기 커버 부재(50) 내에 생성되는 인장 응력들을 해소하는 역할을 할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 일부 실행예들에 있어서, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 상기 커버 부재(50) 내에 상기 제 1 및 제 2 주표면들(54, 56)에 수직인 가장자리들에서 적어도 100 MPa의 압축 응력에 의하여 각각 정의되는 하나 이상의 가장자리 압축 응력 영역들을 포함할 수 있다. 이러한 가장자리 압축 응력 영역들은, 부재(50)의 모양 또는 형태에 따라, 그의 주 표면들과 구분되는 표면들 또는 그의 가장자리들의 어디에서든 상기 커버 부재(50) 내에서 발달될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 타원 형태의 커버 부재(50)를 갖는 폴더블 모듈(100a)의 실행예에 있어서, 가장자리 압축 응력 영역들은 상기 부재의 주표면들로부터 수직인 (또는 실질적으로 수직인) 상기 부재의 외측 가장자리로부터 안쪽으로 발달될 수 있다. 상기 주 표면들(54, 56)의 가까이에서 압축 응력 영역(들)을 생성하기 위하여 채용되는 것과 속성상 유사한 IOX 공정들은 이들 가장자리 압축 응력 영역들을 생성하기 위하여 활용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 커버 부재(50) 내의 그러한 임의의 가장자리 압축 응력 영역들은, 예를 들면, 그의 주표면들(54, 56)에서 상기 커버 부재(50)를 불균일하게 구부리거나 및/또는 그의 가장자리들의 어느 것을 가로질러 상기 커버 부재(50)의 (그리고 모듈(100a)의) 구부림으로써 상기 부재의 가장자리들에서 생성된 인장 응력들을 상쇄하기 위하여 사용될 수 있다. 선택적으로, 또는 그에 부가적인 것으로서, 상기 커버 부재(50) 내에 채용된 이러한 임의의 가장자리 압축 응력 영역들은, 상기 모듈(100a) 내의 상기 부재(50)의 가장자리들에서 일어나거나 이들에 대하여 가해지는 충격 또는 마모로 빚어지는 부정적인 효과들을 상쇄할 수 있으나, 이론에 의하여 구속되는 것은 아니다.

도 1을 다시 참조하면, 상기 부재(50) 내의 층들 또는 영역들의 CTE의 미스매치를 통해 형성된 하나 이상의 압축 응력 영역들을 갖는 커버 부재(50)를 갖는 상기 장치 모듈(100a)의 태양들에 있어서, 이들 압축 응력 영역들은 상기 부재(50)의 구조에 맞춤화함으로써 발달된다. 예를 들면, 상기 부재(50) 내의 CTE 차이들은 상기 부재 내에 하나 이상의 압축 응력 영역들을 생성할 수 있다. 일 예에서, 상기 커버 부재(50)는 상기 부재의 주표면들(54, 56)에 각각 실질적으로 평행한 클래드 영역들 또는 층들에 의하여 샌드위치된 코어 영역 또는 층들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 코어 층은 상기 클래드 영역들 또는 층들의 CTE보다 더 큰 CTE로 맞춤화된다(예를 들면, 코어 및 클래드 층들 또는 영역들의 조성 제어에 의하여). 상기 커버 부재(50)가 그의 제조 공정으로부터 냉각된 후, 상기 코어 영역 또는 층과 상기 클래드 영역들 또는 층들 사이의 CTE 차이들은 냉각에 따른 불균일한 부피 축소를 일으켜 상기 커버 부재(50) 내에 잔류 응력의 발달로 이어지며, 이는 상기 클래드 영역 또는 층들 내의 상기 주표면들(54, 56) 아래, 압축 응력 영역들의 발달로 드러난다. 바꾸어 말하면, 상기 코어 영역 또는 층과 상기 클래드 영역들 또는 층들은 고온에서 서로 밀접 접촉되며, 그런 다음 이 층들 또는 영역들은 저온으로 냉각되어 낮은 CTE 클래드 영역들(또는 층들)에 비하여 높은 CTE 코어 영역(또는 층들)의 더 큰 부피 변화가 상기 커버 부재(50) 내의 클래드 영역들 또는 층들에 압축 응력 영역들을 생성한다.

도 1에 도시된 CTE-발달된 압축 응력 영역들을 갖는 모듈(100a)의 커버 부재(50)를 계속 참조하면, CTE-관련된 압축 응력 영역들은 각각 상기 제 1 주표면(54)으로부터 아래로 제 1 CTE 영역 깊이까지 그리고 상기 제 2 주표면(56)으로부터 제 2 CTE 영역 깊이까지 도달하고, 상기 클래드 층 또는 영역들 내에 상기 각 주표면들(54, 56)과 관련된 압축 응력 영역들의 각각에 대한 CTE-관련 DOL들을 창설한다. 일부 태양들에 있어서, 이들 압축 응력 영역들에서의 압축 응력 레벨들은 150 MPa을 초과할 수 있다. 상기 코어 영역(또는 층)과 상기 클래드 영역들(또는 층들) 사이의 CTE 값들의 차이를 극대화하는 것은 제조 후 상기 부재(50)를 냉각시킬 때 상기 압축 응력 영역들 내에 발달되는 압축 응력의 크기를 증가시킬 수 있다. 이러한 CTE-관련된 압축 응력 영역들을 갖는 커버 부재(50)를 갖는 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 특정 실행예들에 있어서, 상기 커버 부재(50)는 코어 영역의 두께를 클래드 영역의 두께들의 합으로 나누었을 때 3 이상의 두께비를 갖는 상기 코어 영역 및 상기 클래드 영역들을 채용한다. 따라서, 상기 클래드 영역들의 크기 및/또는 CTE에 대하여 상기 코어 영역의 크기 및/또는 그의 CTE를 극대화하는 것은 상기 폴더블 모듈(100a)의 압축 응력 영역들 내에서 관찰되는 압축 응력 레벨들의 크기를 증가시키는 역할을 할 수 있다.

다른 장점들 중에서, (예를 들면 위의 단락들에서 개괄된 IOX-관련 또는 CTE-관련 접근 방법들을 통해 발달된 것과 같은) 상기 압축 응력 영역들은 상기 폴더블 모듈(100a)을 구부릴 때 상기 부재 내에 생성되는 인장 응력들, 특히 구부림 방향에 따라 상기 주표면들(54, 56) 중의 하나 위에서 최대에 도달하는 인장 응력들을 상쇄시키기 위하여 상기 커버 부재(50) 내에 채용될 수 있다. 특정 태양들에 있어서, 상기 압축 응력 영역은 상기 커버 부재(50)의 상기 주표면들(54, 56)에서 적어도 약 100 MPa의 압축 응력을 포함할 수 있다. 일부 태양들에 있어서, 상기 주표면들에서의 압축 응력은 약 600 MPa 내지 약 1000 MPa이다. 다른 태양들에 있어서, 상기 압축 응력은 상기 주표면들에서 1000 MPa을 초과할 수 있으며, 상기 커버 부재(50) 내의 압축 응력을 생성하기 위하여 채용된 공정에 따라 2000 MPa에 이를 수도 있다. 또한 본 개시 내용의 다른 태양들에서, 상기 압축 응력은 상기 부재(50)의 주표면들에서 약 100 MPa 내지 약 600 MPa의 범위일 수 있다. 추가적인 태양들에서, 상기 모듈(100a)의 상기 커버 부재(50) 내의 압축 응력 영역(또는 영역들)은 약 100 MPa 내지 약 2000 MPa의 압축 응력, 예를 들면, 약 100 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 100 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 100 MPa 내지 약 800 MPa, 약 100 MPa 내지 약 600 MPa, 약 100 MPa 내지 약 400 MPa, 약 100 MPa 내지 약 200 MPa, 약 200 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 200 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 200 MPa 내지 약 800 MPa, 약 200 MPa 내지 약 600 MPa, 약 200 MPa 내지 약 400 MPa, 약 400 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 400 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 400 MPa 내지 약 800 MPa, 약 400 MPa 내지 약 600 MPa, 약 600 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 600 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 600 MPa 내지 약 800 MPa, 약 800 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 800 MPa 내지 약 1000 MPa, 및 약 1000 MPa 내지 약 1500 MPa의 압축 응력을 보일 수 있다.

폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 커버 부재(50)에 채용된 이러한 압축 응력 영역 내에서, 상기 압축 응력은 깊이의 함수로서 상기 주표면들로부터 하나 이상의 선택된 깊이들까지 일정하거나, 감소하거나, 또는 증가할 수 있다. 따라서, 상기 압축 응력 영역 내에 다양한 압축 응력 프로파일들이 채용될 수 있다. 또한 상기 압축 응력 영역들의 각각의 깊이는 상기 커버 부재(50)의 주표면들(54, 56)으로부터 대략 15 ㎛ 이하로 설정될 수 있다. 다른 태양들에 있어서, 상기 압축 응력 영역(들)의 깊이는 상기 제 1 및/또는 제 2 주표면들(54, 56)로부터 상기 커버 부재(50)의 두께(52)의 20% 이하, 또는 상기 커버 부재(50)의 두께(52)의 대략 1/3 이하가 되도록 설정될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 커버 부재(50)를 포함할 수 있으며, 상기 커버 부재(50)는 상기 제 1 및/또는 제 2 주표면들(54, 56)에서 5 ㎛ 이하의 최대 결함 크기를 갖는 하나 이상의 압축 응력 영역들을 갖는 유리 물질을 포함한다. 또한 상기 최대 결함 크기는 약 2.5 ㎛ 이하, 2 ㎛ 이하, 1.5 ㎛ 이하, 0.5 ㎛ 이하, 0.4 ㎛ 이하, 또는 더욱 작은 결함 크기 범위들로 유지될 수 있다. 유리 커버 부재(50)의 압축 응력 영역에서의 결함 크기를 감소시키는 것은 상기 폴더블 모듈(100a)에 구부림 힘들을 통해 인장 응력들을 가하였을 때 상기 부재(50)가 크랙 전파에 의하여 파괴되는 성향을 더욱 감소시킬 수 있다(도 4b 참조). 또한, 상기 폴더블 장치 모듈(100a)의 일부 태양들은, 하나 이상의 압축 응력 영역들을 채용함이 없이, 제어된 결함 크기 분포(예를 들면, 상기 제 1 및/또는 제 2 주표면들(54, 56)에서 0.5 ㎛ 이하의 결함 크기들)를 갖는 표면 영역을 포함할 수 있다.

도 1 및 도 4a를 참조하면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)에 인가되는 구부림 힘들, F_bend은 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서, 예를 들면 도 4a에 도시된 "T" 지점에서, 인장 응력들을 가져올 수 있다. 더 급격한(즉, 더 작은) 구부림 반경(220)은 더 큰 인장 응력들로 이어진다. 또한, 더 급격한 구부림 반경(220)은 상기 모듈(100a)을 원하는 반경(220)으로 접거나 구부리기 위하여 점증적으로 더 높은 구부림 힘들, F_bend을 요구할 수도 있다. 하기 식 (1)은 특히 일정한 구부림 반경(220)으로 구부려지는 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서 상기 커버 부재(50) 내의 최대 인장 응력들을 추정하기 위하여 사용될 수 있다. 식 (1)은 다음과 같이 주어진다:

(1)

여기서 E는 상기 유리 커버 부재(50)의 영 모듈러스이고, ν는 상기 커버 부재(50)의 포와송 비이고(통상적으로 ν는 대부분의 유리 조성물에 있어서 ∼0.2 내지 0.3), h는 상기 커버 부재의 두께(52)의 반영이고, R은 (구부림 반경(220)과 비교되는) 구부림 곡률 반경이다. 식 (1)을 이용하면, 최대 구부림 응력들이 상기 유리 커버 부재(50)의 두께(52) 및 탄성 모듈러스에 선형적으로 의존하고, 상기 유리 커버 부재(50)의 구부림 곡률 반경(220)에 역비례적으로 의존하는 것이 명백하다.

상기 폴더블 모듈(100a)에, 특히 커버 부재(50)에 인가되는 구부림 힘들, F_bend은 상기 부재(50) 내에서의 즉각적인 또는 더 느린 피로 파괴 메커니즘에 이르는 크랙 전파의 가능성을 가져올 수도 있다. 상기 부재(50)의 상기 제 2 주표면(56), 또는 그 표면의 바로 아래에서의 결함들의 존재는 이러한 잠재적인 파괴 모드들에 기여할 수 있다. 하기 식 (2)를 사용하면, 구부림 힘들, F_bend이 가해지는 유리 커버 부재(50) 내의 응력 세기 인자를 추정하는 것이 가능하다. 식 (2)는 다음과 같이 주어진다:

(2)

여기서 a는 결함 크기, Y는 기하 인자이고(대표적인 파괴 모드인 유리 가장자리로부터 퍼져나가는 크랙들에 대해서는 일반적으로 1.12로 가정된다), σ는 식 (1)을 이용하여 추정된, 구부림 힘 F_bend과 관련된 구부림 응력이다. 식 (2)는 크랙면을 따라 응력이 일정한 것으로 가정하는데, 이는 결함 크기가 작을 때 (예를 들면, < 1 ㎛) 합리적인 가정이다. 상기 응력 세기 인자 K가 유리 커버 부재(50)의 파괴 인성(fracture toughness) K_IC에 도달하면, 즉각적인 파괴가 일어날 것이다. 유리 커버 부재(50) 용도로서 적합한 대부분의 조성물들에 있어서, K_IC는 ∼0.7 MPa√m이다. 유사하게, K가 피로 문턱, K_threshold에 또는 그 이상의 수준에 도달하면, 느리고 주기적인 피로 부하 조건들을 통해 파괴가 발생할 수도 있다. K_threshold에 대하여 합리적인 가정은 ∼0.2 MPa√m이다. 그러나, K_threshold는 실험적으로 결정될 수 있으며 응용분야의 전체 요구 조건들에 의존한다(예를 들면, 주어진 응용에 대하여 더 높은 피로 수명은 K_threshold를 증가시킬 수 있다). 식 (2)를 고려하면, 상기 응력 세기 인자는 전체 인장 응력 수준 및/또는 상기 유리 커버 부재(50)의 주표면들에서의 특히 구부릴 때 높은 인장 응력들의 대상이 되기 쉬운 표면들에서의 결함 크기를 감소시킴으로써 감소될 수 있다.

폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 일부 태양들에 따르면, 상기 유리 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 응력 분포의 제어를 통하여, 식 (1) 및 식 (2)를 통해 추정된 응력 세기 인자 및 인장 응력이 최소화될 수 있다. 특히, 상기 제 2 주표면(56)에서의, 그리고 그 아래에서의 압축 응력 프로파일(예를 들면, 위의 단락들에서 개괄된 CTE-관련 또는 IOX-관련 압축 응력 영역들 중 하나 이상을 통하여)은 식 (1)에서 계산된 구부림 응력으로부터 제하여 진다. 따라서, 전체 구부림 응력 레벨들은 유익하게 감소되고, 이는 결과적으로 식 (2)를 통하여 추정될 수 있는 응력 세기 인자들도 감소시킨다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 다른 실행예들은 상기 부재(50) 내의 결함 분포를 개선하기 위하여 및/또는 상기 결함 크기들을 감소시키기 위하여 맞춤화된 다양한 식각 공정들을 거친 유리 물질을 포함하는 커버 부재(50)를 포함할 수 있다. 이들 식각 공정들은 상기 커버 부재(50)의 주표면들(54, 56)에 가까이 근접하여 및/또는 그의 가장자리들(미도시)을 따라 상기 커버 부재(50) 내의 결함 분포를 제어하기 위하여 채용될 수 있다. 예를 들면, 약 15 부피% HF 및 15 부피% HCl을 함유하는 식각 용액이 유리 조성을 갖는 상기 커버 부재(50)의 표면들을 가볍게 식각하기 위하여 채용될 수 있다. 상기 가벼운 식각의 시간 및 온도는, 통상의 기술자에 의하여 이해되는 바와 같이, 상기 부재(50)의 조성과 상기 커버 부재(50)의 표면들로부터의 물질 제거의 원하는 수준에 따라 설정될 수 있다. 상기 부재(50)의 일부 표면들은 상기 식각 절차 동안 마스킹 층 등이 이들 표면들에 채용됨으로써 식각되지 않은 상태로 남겨질 수 있음이 이해되어야 한다. 더욱 구체적으로, 이러한 가벼운 식각은 상기 커버 부재(50)의 강도를 유리하게 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 커버 부재(50)로서 결국 채용되는 상기 유리 구조체를 절단하기 위하여 채용되는 커팅 또는 싱글화 공정들은 상기 부재(50)의 표면에 결함들이나 다른 하자들을 남길 수 있다. 사용 및 응용 환경으로부터 상기 부재(50)를 포함하는 모듈(100a)에 응력이 가해지는 동안 이들 결함들 및 하자들은 전파되어 유리 파손을 일으킬 수 있다. 상기 부재(50)의 하나 이상의 가장자리들을 가볍게 식각함으로써, 상기 선택적인 식각 공정은 상기 결함들 및 하자들의 적어도 일부를 제거할 수 있고, 그에 의하여 예를 들면, 식 (1) 및 식 (2)를 고려하여 위의 단락들에서 설명한 바와 같이 상기 가볍게 식각된 표면들의 균열 저항성 및/또는 강도를 증가시킬 수 있다.

또한 도 1에 도시된 상기 폴더블 모듈(100a)에 채용된 상기 커버 부재(50)는 위의 강도-강화 특징부들 중 하나 이상을 포함할 수 있음을 이해하여야 한다: (a) IOX-관련된 압축 응력 영역들; (b) CTE-관련된 압축 응력 영역들; 및 (c) 더 작은 결함 크기들을 갖는 식각된 표면들. 이들 강도-강화 특징부들은 응용 환경, 사용 및 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 처리와 관련하여 상기 커버 부재(50)의 표면들에 생성된 인장 응력들을 상쇄하거나 부분적으로 상쇄하기 위하여 사용될 수 있다.

앞서 개괄한 바와 같이, 도 1에 도시된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 특정 물성(예를 들면, 약 0.1 MPa 내지 100 MPa의 전단 모듈러스)을 갖는 접착제(10a)를 포함한다. 상기 모듈(100a)에 상기 접착제(10a)로서 채용될 수 있는 예시적인 접착제들은 광학용 투명 접착제류(optically clear adhesives, OCAs)(예를 들면, Henkel Corporation LOCTITE^® 액체 OCA), 에폭시류, 및 상기 스택(90a)을 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에 결합하기에 적합하다고 통상의 기술자에 의하여 이해되는 것과 같은 다른 결합 물질들을 포함한다. 상기 모듈(100a)의 일부 태양들에 있어서, 상기 접착제(10a)는, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)의 구부림에서 마찰에 의하여 생성되는 것을 포함하여 응용 환경에서 다양한 온도들(예를 들면, -40℃와 약 +85℃에서 500시간), 습도 및 고온(예를 들면, +65℃, 95% 상대습도에서 500시간), 및 온도 기울기(예를 들면, 200회의 열충격 사이클들, 각 사이클은 -40℃에서 한 시간에 이어서 +85℃에서 한 시간으로 주어짐)를 적용하였을 때에도 그의 물성에 변화가 없거나 거의 없도록 높은 내열성도 가질 것이다. 또한, 상기 접착제(10a)는 자외선 노광에 대한 높은 저항성 및 3M^TM Company 8211, 8212, 8213, 8214 및 8215 OCA들에 의하여 보여지는 것에 필적할만한 높은 점착(peel adhesion) 성질들을 가질 수 있다.

위에서도 개괄한 바와 같이, 도 1에 도시된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 약 300 MPa 내지 약 10 GPa, 예를 들면, 300 MPa 내지 약 5000 MPa, 300 MPa 내지 약 2500 MPa, 300 MPa 내지 약 1000 MPa, 300 MPa 내지 약 750 MPa, 300 MPa 내지 약 500 MPa, 500 MPa 내지 약 5000 MPa, 500 MPa 내지 약 2500 MPa, 500 MPa 내지 약 1000 MPa, 500 MPa 내지 약 750 MPa, 750 MPa 내지 약 5000 MPa, 750 MPa 내지 약 2500 MPa, 750 MPa 내지 약 1000 MPa, 1000 MPa 내지 약 5000 MPa, 1000 MPa 내지 약 2500 MPa, 및 2500 MPa 내지 약 5000 MPa의 패널 탄성 모듈러스를 갖는 패널(60)을 포함한다. 일부 태양들에 있어서, 상기 패널(60)의 패널 탄성 모듈러스는 약 350 MPa, 400 MPa, 450 MPa, 500 MPa, 550 MPa, 600 MPa, 650 MPa, 700 MPa, 750 MPa, 800 MPa, 850 MPa, 900 MPa, 950 MPa, 1000 MPa, 2 GPa, 3 GPa, 4 GPa, 5 GPa, 6 GPa, 7 GPa, 8 GPa, 9 GPa, 10 GPa, 또는 이들 값들 사이의 임의의 탄성 모듈러스 값일 수 있다. 상기 패널(60)로서 상기 모듈(100a)에 채용될 수 있는 적합한 물질들은 전자 장치들(102)을 실장하기에 적합하고, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)과 관련하여 구부렸을 때 높은 기계적 통일성과 유연성을 갖는, 다양한 열경화성 및 열가소성 물질들, 예를 들면, 폴리이미드들을 포함한다. 예를 들면, 패널(60)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, "OLED") 디스플레이 패널일 수 있다. 또한, 상기 패널(60) 용으로 선택된 물질은 물성 변화들 및/또는 상기 모듈(100a)의 응용 환경 및/또는 그의 처리 조건들과 관련한 축퇴에 저항하는 높은 열적 안정성을 보일 수 있다.

일부 적용들에 있어서, 도 1에 도시된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 디스플레이, 인쇄 회로 기판, 하우징 또는 말단 제품 전자 장치와 관련된 다른 특징품들에 채용될 수 있다. 예를 들면, 상기 폴더블 모듈(100a)은 수많은 박막 트랜지스터들(thin film transistors, "TFTs")을 포함하는 전자 디스플레이 장치에 또는 저온 폴리실리콘(low-temperature polysilicon, "LTPS") 백플레인을 포함하는 LCD 또는 OLED 장치에 채용될 수 있다. 상기 폴더블 모듈(100a)이 디스플레이에 채용될 때, 예를 들면, 상기 모듈(100a)은 실질적으로 투명할 수 있다. 또한, 상기 모듈(100a)은 위의 단락들에서 설명한 바와 같은 연필 경도, 구부림 반경, 천공 저항성 및/또는 최적화된 구부림 힘 능력들을 가질 수 있다. 예시적인 일 적용예에 있어서, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)은 웨어러블 전자 장치, 예를 들면, 시계, 지갑 또는 팔찌에 채용된다. 여기서 정의될 때, "폴더블"은 완전한 접힘, 부분적 접힘, 구부림, 휨, 이산된 구부림, 및 다중-접힘 능력들을 포함한다.

이제 도 2를 참조하면, 폴더블 전자 장치 모듈(100a)(도 1 참조)과 많은 특징점들에서 공통되는 폴더블 전자 장치 모듈(100b)이 제공된다. 달리 언급되지 않는다면, 상기 모듈들(100a 및 100b) 사이에 공통되는 (즉, 동일한 부재 번호들을 갖는) 임의의 특징점들은 동일하거나 유사한 구조, 특징 및 성질들을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모듈(100b)은 약 20 GPa 내지 약 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스와 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께를 갖는 커버 부재(50)를 포함한다. 커버 부재(50)는 유리 조성물을 갖는 부품 또는 유리 조성물, 제 1 주표면(54), 및 제 2 주표면(56)을 더 포함한다.

도 2에 도시된 모듈(100b)은 약 100 ㎛ 내지 약 600 ㎛의 두께(92b)를 갖는 스택(90b); 및 상기 스택 부재(75)를 상기 커버 부재(50)의 상기 제 2 주표면(56)에 결합하도록 구성된 제 1 접착제(10a)를 더 포함한다. 상기 모듈(100b)에서, 상기 제 1 접착제(10a)는 약 1 MPa 내지 약 1 GPa의, 예를 들면, 약 0.1 MPa 내지 약 800 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 600 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 400 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 200 MPa, 약 0.1 MPa 내지 약 1 MPa, 약 1 MPa 내지 약 800 MPa, 약 1 MPa 내지 약 600 MPa, 약 1 MPa 내지 약 400 MPa, 약 1 MPa 내지 약 200 MPa, 약 200 MPa 내지 약 800 MPa, 약 200 MPa 내지 약 600 MPa, 약 200 MPa 내지 약 400 MPa, 약 400 MPa 내지 약 800 MPa, 약 400 MPa 내지 약 600 MPa, 및 약 600 MPa 내지 약 800 MPa의 전단 모듈러스를 갖는 특징이 있다. 상기 모듈(100b)의 일부 태양들에 있어서, 상기 제 1 접착제(10a)는 0.1 MPa, 0.2 MPa, 0.3 MPa, 0.4 MPa, 0.5 MPa, 0.6 MPa, 0.7 MPa, 0.8 MPa, 0.9 MPa, 1 MPa, 5 MPa, 10 MPa, 20 MPa, 30 MPa, 40 MPa, 50 MPa, 60 MPa, 70 MPa, 80 MPa, 90 MPa, 100 MPa, 200 MPa, 300 MPa, 400 MPa, 500 MPa, 600 MPa, 700 MPa, 800 MPa, 900 MPa, 1000 MPa, 또는 이들 전단 모듈러스 값들 사이의 임의의 값을 갖는 전단 모듈러스를 갖는 특징이 있다. 상기 폴더블 모듈(100b)의 태양들은 이러한 전자 장치 응용 분야에서 일반적으로 채용되는 통상적인 접착제들의 전단 모듈러스와 대비하여 상대적으로 더 높은 전단 모듈러스, 예를 들면, 약 1 MPa 내지 약 1000 MPa (즉, 1 GPa)를 갖는 접착제(10a)를 포함한다. 상대적으로 더 높은 전단 모듈러스 값들을 갖는 이러한 접착제(10a)들을 사용하는 것은, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)을 상기 제 2 주표면(56)으로부터 멀어지는 방향으로 구부릴 때, 즉 상기 제 2 주표면(56)이 볼록한 형태를 보이도록 상기 모듈(100b)을 구부림으로써, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서 관찰되는 인장 응력들이 현저하게 감소하는 예상치 못한 결과를 가져온다.

계속 도 2를 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100b)의 특정 태양들은 상기 모듈(100b) 내에 채용되는 접착제들 중 하나 이상의 전단 모듈러스를 제어함으로써 전체 모듈을 구부리는 데 관련되는 구부림 힘들이 최소화되도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상대적으로 낮은 전단 모듈러스 값(예를 들면, 0.01 MPa 내지 0.1 MPa)을 갖는 제 1 접착제(10a)를 사용하면, 상기 제 1 표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100b)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있다. 상기 커버 부재와 상기 스택 사이의 0.1 MPa보다 큰 전단 모듈러스를 갖는 접착제(예를 들면, 제 1 접착제(10a))를 갖는 폴더블 모듈(예를 들면 폴더블 모듈(100b))에 비하여 상기 폴더블 모듈(100b)의 특정 태양들에 관련된 이들 구부림 힘의 감소는 상대적으로 낮은 탄성 전단 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착제(10a)의 사용을 통해 얻어진다.

도 2에 도시된 폴더블 전자 장치 모듈(100b)를 다시 참조하면, 상기 스택(90b)은 제 1 및 제 2 주표면들(64, 66) 및 약 300 MPa 내지 약 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스를 갖는 패널(60)을 더 포함한다. 또한 상기 스택(90b)은 상기 패널(60) 내에 또는 상기 패널(60)에 결합된 하나 이상의 전자 장치들(102) 및 약 1 GPa to 약 5 GPa의 스택 부재 탄성 모듈러스를 갖는 스택 부재(75)를 포함하며, 상기 스택 부재는 상기 스택 접착제(10b)로 상기 패널(60)에 부착된다. 상기 모듈(100a)과 관련하여 앞서 개괄한 바와 같이(도 1 참조), 상기 스택 부재(75)는 다양한 부품들을 포함할 수 있으며, 터치 센서, 편광판, 터치 센서 부품들(예를 들면, 전극 층들), 박막 트랜지스터, 구동 회로, 소스, 드레인, 도핑된 영역, 및 다른 전자 소자 및 전자 장치 부품들, 다른 접착제들 및 결합 물질들을 포함하지만 이들에 한정되는 것은 아니다. 총괄적으로, 이들 특징부(feature)들은 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b) 내에서 약 1 GPa과 약 10 GPa 사이의 탄성 모듈러스를 갖는다. 또한 상기 패널(60), 스택 부재(75) 및 (예를 들면, 상기 패널(60) 내에 위치하는 것과 같은) 전자 소자들(102) 사이의 관계가 도 2에서 개념적으로 묘사되었음을 이해하여야 한다. 상기 장치 모듈(100b)에 대한 응용 분야에 따라, 이들 부재들은 서로에 대하여 상이한 방향들을 가질 수 있다. 예를 들면, 패널(60)은 상기 전자 소자들(102)이 (예를 들면 도 2에 개념적으로 도시된 바와 같이) 상기 패널(60) 내에서 두 개의 유리 층들(미도시)에 의하여 샌드위치된 LCD 패널 또는 OLED 디스플레이이거나, 또는 예컨대 유리 밀봉층에 의하여 봉지된 폴리머 기판일 수 있다. 다른 예들에서, 도 3에 개념적으로 도시되고 아래에서 추가적으로 논의되는 바와 같이, 상기 전자 소자들(102)은 상기 패널(60) 및 스택 접착제(10b) 위에서 상기 스택(75) 내의 더 높은 수직 위치에 위치한 터치 센서(예를 들면 인듐 주석 산화물, 은 나노와이어 등과 같은 투명 도전체로 된 전자적 트레이스 라인들)의 태양들일 수 있다.

상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)에 채용된 스택 접착제(10b)와 관련하여, 그의 조성은 상기 모듈(100b)을 채용하는 응용 분야에 적합한 본딩 강도로 상기 스택 부재(75)를 상기 패널(60)에 결합하도록 선택될 수 있다. 본 개시 내용의 제 2 태양의 폴더블 모듈(100b)의 일부 적용예에 따르면, 상기 스택 접착제(10b)는 약 10 kPa 내지 약 100 kPa의 전단 모듈러스, 예를 들면, 약 10 kPa 내지 약 90 kPa, 약 10 kPa 내지 약 80 kPa, 약 10 kPa 내지 약 70 kPa, 약 10 kPa 내지 약 60 kPa, 약 10 kPa 내지 약 50 kPa, 약 10 kPa 내지 약 40 kPa, 약 10 kPa 내지 약 30 kPa, 약 10 kPa 내지 약 30 kPa, 약 20 kPa 내지 약 90 kPa, 약 20 kPa 내지 약 80 kPa, 약 20 kPa 내지 약 70 kPa, 약 20 kPa 내지 약 60 kPa, 약 20 kPa 내지 약 50 kPa, 약 20 kPa 내지 약 40 kPa, 약 20 kPa 내지 약 30 kPa, 약 30 kPa 내지 약 90 kPa, 약 30 kPa 내지 약 80 kPa, 약 30 kPa 내지 약 70 kPa, 약 30 kPa 내지 약 60 kPa, 약 30 kPa 내지 약 50 kPa, 약 30 kPa 내지 약 40 kPa, 약 40 kPa 내지 약 90 kPa, 약 40 kPa 내지 약 80 kPa, 약 40 kPa 내지 약 70 kPa, 약 40 kPa 내지 약 60 kPa, 약 40 kPa 내지 약 50 kPa, 약 50 kPa 내지 약 90 kPa, 약 50 kPa 내지 약 80 kPa, 약 50 kPa 내지 약 70 kPa, 약 50 kPa 내지 약 60 kPa, 약 60 kPa 내지 약 90 kPa, 약 60 kPa 내지 약 80 kPa, 약 60 kPa 내지 약 70 kPa, 약 70 kPa 내지 약 90 kPa, 약 70 kPa 내지 약 80 kPa, 및 약 80 kPa 내지 약 90 kPa의 전단 모듈러스로 특성화된다. 본 태양에서, 상기 스택 접착제(10b)는 약 10 kPa, 20 kPa, 25 kPa, 30 kPa, 35 kPa, 40 kPa, 45 kPa, 50 kPa, 55 kPa, 60 kPa, 65 kPa, 70 kPa, 75 kPa, 80 kPa, 85 kPa, 90 kPa, 95 kPa, 100 kPa의 전단 모듈러스, 또는 이들 값들 사이의 임의의 전단 모듈러스 값에 의하여 특성화될 수도 있다. 상기 폴더블 모듈(100b)의 태양들은 이러한 전자 장치 응용들에 통상적으로 채용되는 일반적인 접착제들의 전단 모듈러스와 비교하여 상대적으로 더 낮은, 예를 들면 약 10 kPa 내지 약 100 kPa의 전단 모듈러스를 갖는 스택 접착제(10b)를 포함한다. 상대적으로 더 낮은 전단 모듈러스 값들을 갖는 이러한 접착제들(10b)을 사용하는 것은, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)을 상기 제 2 주표면(66)으로부터 멀어지는 방향으로 구부릴 때, 즉 상기 제 2 주표면(66)이 볼록한 형태를 보이도록 상기 모듈(100b)을 구부림으로써, 상기 패널(60)의 제 1 주표면(64)에서 관찰되는 인장 응력들이 현저하게 감소하는 예상치 못한 결과를 가져온다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100b)의 특정 태양들은 상기 모듈(100b) 내에 채용된 접착제들 중 하나 이상의 전단 모듈러스를 제어함으로써 전체 모듈을 구부리는 것과 관련된 구부림 힘들을 최소화하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상대적으로 낮은 전단 모듈러스 값(예를 들면, 약 0.01 MPa 내지 약 0.1 MPa)을 갖는 이러한 스택 접착제(10b)를 사용하는 것은, 상기 제 1 주표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100b)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있는 예상치 못한 결과를 가져온다. 더욱이, 상기 폴더블 모듈(100b)의 다른 태양들은 상기 제 1 접착제(10a)의 전단 모듈러스 및 상기 스택 접착제(10b)의 전단 모듈러스를 제어함으로써 (예를 들면, 두 접착제들은 모두 약 0.01 MPa 내지 약 0.1 MPa의 전단 모듈러스를 갖는다) 전체 모듈을 구부리는 것과 관련된 구부림 힘들을 최소화하도록 구성될 수 있다. 0.1 MPa보다 큰 전단 모듈러스를 갖는 하나 이상의 접착제들(예를 들면, 접착제들(10a, 10b))을 갖는 폴더블 모듈(예를 들면, 폴더블 모듈(100b))에 비하여, 상기 폴더블 모듈(100b)의 특정 태양들과 관련된 이러한 구부림 힘들을 감소시키는 것은 상대적으로 낮은 탄성 전단 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착제(10a) 및/또는 스택 접착제(10b)의 사용을 통해 얻어진다.

본 개시 내용의 제 2 태양의 폴더블 모듈(100b)(도 2 참조)의 다른 실행예들에 따르면, 상기 스택 접착제(10b)는 약 5 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 예를 들면, 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 15 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 55 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 및 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께(12b)에 의하여 특성화된다. 다른 실시예들은 약 5 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 25 ㎛, 30 ㎛, 35 ㎛, 40 ㎛, 45 ㎛, 50 ㎛, 55 ㎛, 60 ㎛의 두께(12b), 또는 이들 두께 값들 사이의 임의의 두께에 의하여 특성화된 스택 접착제(10b)를 갖는다. 일 태양에 있어서, 상기 스택 접착제(10b)의 두께(12b)는 약 30 ㎛ 내지 약 60 ㎛이다. 상대적으로 더 큰 두께 값들을 갖는 이러한 접착제들(10b)을 사용하는 것은, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)을 상기 패널의 제 2 주표면(66)으로부터 멀어지는 방향으로 구부릴 때, 상기 패널(60)의 제 1 주표면(64)에서 관찰되는 인장 응력들이 현저하게 감소하는 예상치 못한 결과를 가져온다. 상기 접착제(10b)의 두께(12b)를 더욱 증가시키면 상기 패널(60)의 제 1 주표면(64)에서 관찰되는 인장 응력들이 추가적으로 감소하는 결과가 얻어질 것이라고 생각되지만, 상기 두께(12b)는 상기 스택(90b)의 전체 두께(92b)를 최소화하는 것을 목표로 하는 응용 분야 요건들에 의하여 제한될 수 있다.

계속하여 도 2를 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100b)의 특정 태양들은 상기 제 1 접착제(10a) 및/또는 상기 스택 접착제(10b)의 두께를 제어함으로써 전체 모듈을 구부리는 데 관계되는 구부림 힘들을 최소화하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 일 범위의 두께들(12a)(예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛)을 갖는 제 1 접착제(10a) 및/또는 일 범위의 두께들(12b)(예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛)을 갖는 스택 접착제(10b)를 사용하면, 상기 제 1 주표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100b)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있다. 비교적 작은 두께 (예컨대 10 ㎛ 미만) 또는 비교적 큰 두께(예를 들면 40 ㎛ 초과)를 갖는 하나 이상의 접착제들(예를 들면, 제 1 접착제(10a) 및/또는 스택 접착제(10b))을 갖는 폴더블 모듈(예를 들면 폴더블 모듈(100b))에 비하여, 상기 폴더블 모듈(100b)의 특정 태양들에 관련된 이들 구부림 힘의 감소는 소정 범위 내의 두께들을 갖는 제 1 접착제(10a) 및/또는 스택 접착제(10b)의 사용을 통해 얻어진다.

다시 도 2를 참조하면, 다른 실행예에 따르면, 시험 장치에 의하여 상기 모듈이 두 시험 플레이트들(250) 사이의 거리(D)의 대략 절반인 구부림 반경(220)까지 안쪽으로 구부려질 때(도 4a 및 도 4b 참조), 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)은 150 뉴튼(N) 이하의 구부림 힘(bending force, F_bend)을 갖는 특징을 가질 수 있다. 특정 실행예들에 있어서, 상기 모듈을 약 20 mm to 약 3 mm의 반경(즉, 약 40 내지 약 6 mm의 플레이트 거리(D)), 예를 들면, 20 mm, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm 및 3 mm의 반경까지 구부릴 때, 상기 구부림 힘은 약 150 N, 140 N, 130 N, 120 N, 110 N, 100 N, 90 N, 80 N, 70 N, 60 N, 50 N, 40 N, 30 N, 20 N, 10 N, 5 N 이하, 또는 이들 구부림 힘의 상한값들 사이의 임의의 값 이하이다. 위에서 개괄된 바와 같이, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)에서 이러한 상대적으로 낮은 구부림 힘들은 상기 제 1 접착제(10a) 및/또는 상기 스택 접착제(10b)의 물성들 및/또는 두께들을 맞춤화함으로써 얻어질 수 있다.

도 2에 도시된 상기 폴더블 모듈(100b)의 일부 실시예들에서, 상기 스택 접착제(10b)는 약 0.1 내지 약 0.5, 예를 들면, 약 0.1 내지 약 0.45, 약 0.1 내지 약 0.4, 약 0.1 내지 약 0.35, 약 0.1 내지 약 0.3, 약 0.1 내지 약 0.25, 약 0.1 내지 약 0.2, 약 0.1 내지 약 0.15, 약 0.2 내지 약 0.45, 약 0.2 내지 약 0.4, 약 0.2 내지 약 0.35, 약 0.2 내지 약 0.3, 약 0.2 내지 약 0.25, 약 0.25 내지 약 0.45, 약 0.25 내지 약 0.4, 약 0.25 내지 약 0.35, 약 0.25 내지 약 0.3, 약 0.3 내지 약 0.45, 약 0.3 내지 약 0.4, 약 0.3 내지 약 0.35, 약 0.35 내지 약 0.45, 약 0.35 내지 약 0.4, 및 약 0.4 내지 약 0.45의 포와송 비를 갖는 것에 의하여 추가적으로 특성화된다. 다른 실시예들은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5의 포와송 비, 또는 이 값들 사이의 임의의 포와송 비에 의하여 특성화되는 스택 접착제(10b)를 포함한다. 일 태양에 있어서, 상기 스택 접착제(10b)의 포와송 비는 약 0.4 내지 약 0.5이다.

앞서 개괄된 바와 같이, 도 2에 도시된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)은 특정 물성(예를 들면, 약 10 kPa 내지 약 100 kPa의 전단 모듈러스)을 갖는 스택 접착제(10b)를 포함할 수 있다. 상기 모듈(100b)에 스택 접착제(10b)로서 채용될 수 있는 예시적인 접착제들은 상기 제 1 접착제(10a)로서 적합한 것들과 대체로 동일하거나 유사하다. 따라서, 상기 스택 접착제(10b)는 당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의하여 이해되는 바와 같이 상기 스택 부재(75)를 상기 패널(60)의 제 1 주표면(64)에 결합하기에 적합한 OCA들, 에폭시들, 및 다른 결합 물질들을 포함할 수 있다. 상기 모듈(100b)의 일부 태양들에서, 상기 스택 접착제(10b)는 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)의 구부림에서 마찰에 의해 생성되는 것을 포함하여 응용 환경에서의 다양한 온도 기울기들 및 온도들을 적용하였을 때에도 그의 물성에 변화가 없거나 거의 없도록 높은 내열성도 가질 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)의 커버 부재(50)는 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면(54)에 1.5 mm 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼이 로딩되었을 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성을 갖는 것으로 더 특성화된다. 또한, 상기 제 1 주표면(54)이 압축 상태에 있고 상기 구부림 반경이 상기 커버 부재(50)의 상기 제 1 주표면(54) 상의 중심점으로부터 상기 패널(60)의 상기 제 2 주표면(66)까지로 측정되도록 상기 모듈을 2점 배치(two-point configuration)로 약 10 mm 내지 약 3 mm의 구부림 반경으로 구부렸을 때(도 4b 참조), 상기 장치 모듈(100b)은 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 접선 응력이 장력에 있어서 1000 MPa 이하인 점에 의하여 특성화된다. 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)(도 2)과 관련된 이러한 성능 특성들은 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100a)(도 1)에 의하여 보여진 것들과 비교할 만하다. 더욱 구체적으로, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 이러한 감소된 인장 응력 레벨들은 상기 제 1 접착제(10a)의 물성들(예를 들면, 전단 모듈러스 및/또는 포와송 비) 및/또는 상기 제 1 접착제(10a)의 두께(12a)를 맞춤화함으로써 달성된다. 따라서, 본 개시 내용의 일부 태양들은 상기 모듈 내에서 그의 커버 부재를 스택에 결합하는 접착제의 물성 및/또는 두께를 제어함으로써, 특히 상기 커버 부재에서 기계적 신뢰성이 개선된 폴더블 전자 장치 모듈을 제공한다.

도 3을 참조하면, 폴더블 전자 장치 모듈(100c)이 제공되며, 성능 특성들(즉, 상기 커버 부재의 제 2 주표면에서의 높은 천공 저항성 및 최소의 접선 응력들(장력에 있어서))을 포함하여 그의 특징부들의 대부분은 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100b)(도 2)과 공통된다. 달리 언급되지 않는다면, 상기 모듈들(100b 및 100c) 사이에 공통되는 임의의 특징부들(즉, 동일한 부재 번호들을 갖는)은 동일하거나 유사한 구조, 특징들 및 성질들을 갖는다. 도 3에 나타내어진 바와 같이, 상기 모듈(100c)은 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께(52) 및 약 20 GPa 내지 약 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖는 커버 부재(50)를 포함한다.

도 3에 도시된 모듈(100c)은 약 100 ㎛ 내지 약 600 ㎛의 두께(92c)를 갖는 스택(90c); 및 상기 스택 부재(75c)를 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에 결합하도록 구성된 제 1 접착제(10a)를 더 포함한다. 상기 스택(90c)은 제 1 및 제 2 주표면들(64, 66) 및 약 300 MPa 내지 약 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스를 갖는 패널(60)을 더 포함한다. 또한 상기 스택(90c)은 (예컨대 도 3에 개념적으로 도시된 바와 같이) 상기 패널(60) 또는 터치 센서(80)에 결합된 하나 이상의 전자 소자들(102)(예를 들면, 터치 센서 전극 라인들, 및 다른 전자 장치 및 전자 장치 부품) 및 약 1 GPa 내지 약 5 GPa의 스택 부재 탄성 모듈러스를 갖는 스택 부재(75c)도 포함한다. 상기 스택 부재는 스택 접착제(10b)로 상기 패널(60)에 부착된다. 또한, 상기 패널(60), 스택 부재(75c), 및 전자 소자들(102) 사이의 관계들은 (예를 들면, 도 3에 도시된 터치 센서(80)에 결합되는 것과 같이) 도 3에 예시적이고 개념적인 형태로 묘사됨이 이해되어야 할 것이다. 상기 장치 모듈(100c)의 응용 분야에 따라, 이들 부재들은 서로에 대하여 상이한 방향들을 가질 수 있다. 예를 들면, 예를 들면, 패널(60)은 상기 전자 소자들(102)이 상기 패널(60) 내에서 두 개의 유리 층들에 의하여 샌드위치된 LCD 패널 또는 OLED 디스플레이이거나, 또는 예컨대 유리 밀봉층에 의하여 봉지된 폴리머 기판일 수 있다. 도 2를 참조하라. (도 3에 도시된 바와 같은) 다른 예들에서, 상기 전자 소자들(102)은 상기 패널(60) 및 스택 접착제(10b) 위에서 상기 스택(75) 내의 더 높은 수직 위치에 위치한 터치 센서(예를 들면 인듐 주석 산화물, 은 나노와이어 등과 같은 투명 도전체로 된 전자적 트레이스 라인들)의 태양들일 수 있으며, 상기 센서(80)에 결합될 수 있다. 상기 모듈(100c)에 대한 응용 분야에 따라, 일부 전자 소자들(102)은 상기 패널(60) 위에 또는 상기 패널(60) 내에 위치될 수 있으며 다른 전자 소자들은 터치 센서(80)에 결합될 수 있음이 역시 예상된다.

도 3에 도시된 모듈(100c)의 일부 태양들에 있어서, 상기 스택 부재(75c)는 약 1 GPa 내지 약 5 GPa의 스택 부재 탄성 모듈러스, 예를 들면, 약 1 GPa 내지 약 4.5 GPa, 약 1 GPa 내지 약 4 GPa, 약 1 GPa 내지 약 3.5 GPa, 약 1 GPa 내지 약 3 GPa, 약 1 GPa 내지 약 2.5 GPa, 약 1 GPa 내지 약 2 GPa, 약 1 GPa 내지 약 1.5 GPa, 약 1.5 GPa 내지 약 4.5 GPa, 약 1.5 GPa 내지 약 4 GPa, 약 1.5 GPa 내지 약 3.5 GPa, 약 1.5 GPa 내지 약 3 GPa, 약 1.5 GPa 내지 약 2.5 GPa, 약 1.5 GPa 내지 약 2 GPa, 약 2 GPa 내지 약 4.5 GPa, 약 2 GPa 내지 약 4 GPa, 약 2 GPa 내지 약 3.5 GPa, 약 2 GPa 내지 약 3 GPa, 약 2 GPa 내지 약 2.5 GPa, 약 2.5 GPa 내지 약 4.5 GPa, 약 2.5 GPa 내지 약 4 GPa, 약 2.5 GPa 내지 약 3.5 GPa, 약 2.5 GPa 내지 약 3 GPa, 약 3 GPa 내지 약 4.5 GPa, 약 3 GPa 내지 약 4 GPa, 약 3 GPa 내지 약 3.5 GPa, 약 3.5 GPa 내지 약 4.5 GPa, 약 3.5 GPa 내지 약 4 GPa, 및 약 4 GPa 내지 약 4.5 GPa의 스택 부재 탄성 모듈러스를 보인다.

도 3에 도시된 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100c)에서, 상기 스택 부재(75c)는 터치 센서(80), 편광판(70), 및 상기 터치 센서(80)를 상기 편광판(70)에 결합하는 접착제(10c)를 포함한다. 일반적으로, 상기 접착제(10c)의 조성과 두께는 상기 제 1 접착제(10a) 및 상기 스택 접착제(10b)에 채용된 것들과 비교할 만하다. 상기 접착제들(10a 및 10b)이 상이한 물성들 및/또는 두께들을 보유하는 한도 내에서, 상기 접착제(10c)는 제 1 접착제(10a) 또는 스택 접착제(10b)의 성질들 및/또는 두께들과 매치되도록 선택될 수 있다.

계속 도 3을 참조하면, 상기 폴더블 모듈(100c)의 특정 태양들은 상기 모듈(100c) 내에 채용되는 접착제들 중 하나 이상의 전단 모듈러스를 제어함으로써 전체 모듈을 구부리는 것과 관련된 구부림 힘들을 최소화하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상대적으로 더 낮은 전단 모듈러스 값(예를 들면, 0.01 MPa 내지 0.1 MPa)을 갖는 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b) 및/또는 접착제(10c)를 사용하는 것은, 상기 제 1 주표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100c)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있는 예상치 못한 결과를 가져온다. 0.1 MPa보다 큰 전단 모듈러스를 갖는 하나 이상의 접착제들(예를 들면, 접착제들(10a, 10b, 및 10c))을 갖는 폴더블 모듈(예를 들면, 폴더블 모듈(100c))에 비하여, 상기 폴더블 모듈(100c)의 특정 태양들과 관련된 이러한 구부림 힘들을 감소시키는 것은 상대적으로 낮은 탄성 전단 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b), 및/또는 접착제(10c)의 사용을 통해 얻어진다. 또한, 상기 폴더블 모듈(100c)의 특정 태양들은 상기 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b) 및/또는 접착제(10c)의 두께를 제어함으로써 전체 모듈을 구부리는 것과 관련된 구부림 힘들을 최소화하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 일 범위의 두께들(12a)(예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛)을 갖는 제 1 접착제(10a), 일 범위의 두께들(12b)(예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛)을 갖는 스택 접착제(10b), 및/또는 일 범위의 두께들(예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛)을 갖는 접착제(10c)를 사용하면, 상기 제 1 주표면(54)이 오목 또는 볼록한 형태를 보이도록 상기 전체 모듈(100c)을 각각 위쪽 또는 아래쪽 방향으로 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 전체 구부림 힘을 감소시킬 수 있다. 비교적 작은 두께 (예컨대 10 ㎛ 미만) 또는 비교적 큰 두께(예를 들면 40 ㎛ 초과)를 갖는 하나 이상의 접착제들(예를 들면, 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b), 및/또는 접착제(10c))을 갖는 폴더블 모듈(예를 들면 폴더블 모듈(100c))에 비하여, 상기 폴더블 모듈(100c)의 특정 실시예들과 관련된 이러한 구부림 힘의 감소는 소정 범위 내의 두께들을 갖는 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b) 및/또는 접착제(10c)의 사용을 통해 얻어진다.

다시 도 3을 참조하면, 시험 장치에 의하여 상기 모듈이 두 시험 플레이트들(250) 사이의 거리(D)의 대략 절반인 구부림 반경(220)까지 안쪽으로 구부려질 때(도 4a 및 도 4b 참조), 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100c)은 150 뉴튼(N) 이하의 구부림 힘(bending force, F_bend)을 갖는 특징을 가질 수 있다. 특정 실행예들에 있어서, 상기 모듈을 약 20 mm to 약 3 mm의 반경(즉, 약 40 내지 약 6 mm의 플레이트 거리(D)), 예를 들면, 20 mm, 19.75 mm, 19.5 mm, 19.25 mm, 19 mm, 18.5 mm, 17.5 mm, 17 mm, 16.5 mm, 16 mm, 15.5 mm, 15 mm, 14.5 mm, 14 mm, 13.5 mm, 및 13 mm, 12.5 mm, 12 mm, 11.5 mm, 11 mm, 10.5 mm, 10 mm, 9.5 mm, 9 mm, 8.5 mm, 7.5 mm, 7 mm, 6.5 mm, 6 mm, 5.5 mm, 5 mm, 4.5 mm, 4 mm, 3.5 mm, 3.25 mm 및 3 mm의 반경까지 구부릴 때, 상기 구부림 힘은 약 150 N, 140 N, 130 N, 120 N, 110 N, 100 N, 90 N, 80 N, 70 N, 60 N, 50 N, 40 N, 30 N, 20 N, 10 N, 5 N 이하, 또는 이들 구부림 힘의 상한값들 사이의 임의의 값 이하이다. 위에서 개괄된 바와 같이, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100c)에서 이러한 상대적으로 낮은 구부림 힘들은 상기 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b), 및/또는 접착제(10c)의 물성들 및/또는 두께들을 맞춤화함으로써 얻어질 수 있다.

도 3에도 도시된 바와 같이, 세 개의 접착제들과 다중 층들을 포함하는 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100c)은 상기 폴더블 모듈들(100a 및 100b)(도 1 및 도 2 참조)에 의하여 보여진 것들과 비교할 만한 성능 특성들을 보인다. 특히, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서의 감소된 인장 응력 레벨들은 상기 제 1 접착제(10a)의 물성들(예컨대 전단 모듈러스 및/또는 포와송 비) 및/또는 상기 제 1 접착제(10a)의 두께(12a)(도 2 참조)를 맞춤화함으로써 달성된다. 일반적으로, 본 개시 내용은 상기 모듈 내에서 그의 커버 부재를 스택에 결합하는 접착제의 물성 및/또는 두께를 제어함으로써, 특히 상기 커버 부재에서 기계적 신뢰성이 개선된 폴더블 전자 장치 모듈(100c)을 제공한다. 또한, 상기 폴더블 전자 장치 모듈(100c)은 상기 패널을 스택 부재(75c)에 결합시키는 스택 접착제(10b)의 물성들 및/또는 두께를 제어함으로써 상기 패널(60)의 제 1 주표면(64)에서 낮은 인장 응력들을 가짐을 의미하는 높은 기계적 신뢰성을 보인다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 폴더블 전자 장치 모듈들(100a 내지 100c)(도 1 내지 도 3 참조)은 본 개시 내용의 태양에 따라 각각 2점(two-point) 시험 장치(200) 내에서 구부러지지 않은 구성과 구부러진 구성으로 묘사된다. 상기 폴더블 전자 장치 모듈들(100a 내지 100c)과 관련된 특징부들의 일부는 명확성을 위하여 도 4a 및 도 4b에는 묘사되지 않았음이 이해되어야 한다.

도 4a에서 상기 모듈들(100a 내지 100c)은 2점(two-point) 시험 장치(200) 내에서 (시험 장치(200)을 나타낸 도 4b 참조) 구부러지지 않은 구성으로 묘사된다. 두 수직 플레이트들(250)은 구부림 테스트를 하는 동안 일정한 힘 F_bend로 상기 모듈(100a, 100b, 및 100c)에 대항하여 안쪽으로 가압된다. 상기 시험 장치(200)와 관련된 고정 장치들(미도시)은 힘 F_bend가 상기 플레이트들(250)을 통하여 상기 모듈들에 인가될 때 상기 모듈들이 위쪽 방향으로 구부러지는 것을 보장한다.

도 4b를 참조하면, 상기 플레이트들(250)은 특정 구부림 반경(220)이 달성될 때까지 함께 협력하여 움직인다. 일반적으로, 상기 구부림 반경(220)은 상기 플레이트들(250) 사이의 거리(D)의 대략 절반이다. 앞서 개괄된 바와 같이, 상기 폴더블 전자 장치 모듈들(100a 내지 100c)은, 상기 모듈을 상기 제 1 주표면(54)이 압축 상태에 있도록 (즉, "C" 지점에서) 2점 배치(two-point configuration)로 약 20 mm 내지 약 2 mm의 구부림 반경(220)으로 구부렸을 때, 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)(도 1 내지 도 3 참조)에서의 (즉, "T" 지점에서) 접선 응력이 장력에 있어서 1000 MPa 이하인 점에 의하여 특성화된다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 구부림 반경(220)은 상기 커버 부재(50)의 상기 제 1 주표면(54) 상의 중심점으로부터 상기 패널(60)의 상기 제 2 주표면(66)까지로 측정된다. 이 중심점은 상기 모듈들(100a 내지 100c)와 관련된 대칭선(210) 상에 위치된다. 특정 실행예들에 있어서, 커버 부재(50)의 상기 제 2 주표면(56)(도 1 내지 도 3 참조)에서의 (장력에 있어서) 상기 접선 응력은 약 1000 MPa, 950 MPa, 925 MPa, 900 MPa, 875 MPa, 850 MPa, 825 MPa, 800 MPa, 775 MPa, 750 MPa, 725 MPa, 700 MPa 이하, 또는 이들 (장력에 있어서) 접선 응력 한계 값들 사이의 임의의 값 이하이다. 또한, 본 개시 내용의 다른 실행예들에 있어서, 상기 모듈들(100a, 100b, 및 100c)은 상기 모듈이 플레이트들(250)을 채용하는 시험 장치(220)에 의하여 안쪽으로 구부러질 때(도 4a 및 도 4b 참조), 구부림 힘(F_bend)이 150 뉴튼(N) 이하인 점에서 특성화될 수 있다. 특정 실행예들에 있어서, 상기 모듈을 약 20 mm to 약 3 mm의 반경(즉, 약 40 내지 약 6 mm의 플레이트 거리(D))까지 구부릴 때, 상기 구부림 힘은 약 150 N, 140 N, 130 N, 120 N, 110 N, 100 N, 90 N, 80 N, 70 N, 60 N, 50 N, 40 N, 30 N, 20 N, 10 N, 5 N 이하, 또는 이들 구부림 힘의 상한값들 사이의 임의의 값 이하이다.

구성에 있어서 폴더블 모듈들(100a, 100b 및 100c)과 비교할만한 폴더블 모듈들의 신중한 연구 및 분석을 통하여 상기 모듈들 내에 채용되는 접착제들의 물성들 및/또는 두께들의 제어가 갖는 중요성에 대한 이해가 발전되었다. 이러한 연구들은 통상적인 합성 빔(composite beam) 이론 및 수식들에 기초하고 한 층은 상기 커버 부재에 대응되고 다른 층은 (예를 들면, 패널, 전자 소자들 및 다른 부품들을 포함할 것으로 예상되는 바에 따른) 스택에 대응되는 단순 2개층 모델(simple two-layer models) 전개를 포함하였다. 또한, 더욱 복잡한 비선형 유한 요소 해석(finite element analysis, "FEA") 모델들이 (즉, 통상적인 FEA 소프트웨어 패키지들을 활용) 본 개시 내용의 태양들에 기여하였다. 특히, 상기 FEA 모델들은 상기 커버 부재의 응집 파괴들에 이를 수 있는 응력들, 박리 효과들, 그리고 상기 폴더블 모듈들 내의 잠재적인 버클링(buckling) 문제들을 동시에 평가하기 위하여 사용되었다.

이러한 비선형 FEA 모델들의 산출물은 도 5a, 도 5b, 및 도 6에 도시된 그래프들을 포함하였다. 이들 도면들 각각은 추정된 접선 응력(MPa)을 본 개시 내용에 포함된 모듈들, 예를 들면 모듈들(100a 내지 100c)과 설계상 비교할 만한 상기 폴더블 전자 장치 모듈의 두께를 관통하는 깊이(mm)의 함수로서 나타낸 그래프를 포함한다. 상기 FEA 모델에서 상기 폴더블 전자 장치 모듈은 3 mm의 구부림 반경(예를 들면, 도 4b에 나타낸 것과 같은 구부림 반경(220))이 적용되었다. 아래의 표 1은 상기 FEA 모델에 채용된 부재들의 목록을 제공하며, 그들 각각에 대하여 가정된 물성들을 포함한다. 또한 상기 FEA 모델은 다음의 추가적인 가정들 하에서 수행되었다: (a) 전체 모듈은 비선형 기하 응답을 갖는 것으로 가정되었다; (b) 접착제들은 비압축성의 초-탄성(hyper-elastic) 물질인 것으로 가정되었다; (c) 상기 모델 내의 상기 커버 부재 및 다른 비-접착제 특징부들은 탄성 물질의 성질들을 갖는 것으로 가정되었다; 및 (d) 구부림은 실온에서 수행되었다.

<표 1>

도 5a를 참조하면, 추정된 접선 응력을 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들의 두께를 관통하는 깊이의 함수로서 나타낸 그래프가 제공된다. 이 그래프에서, 세 개의 가요성 모듈들 각각은 커버 부재를 스택에, 그리고 스택을 패널에 결합하도록 구성된 (예를 들면, 도 3에 도시된 가요성 모듈(100c)에 채용된 제 1 접착제(10a) 및 스택 접착제(10b)에 비교할만한) 접착제들을 포함한다. 상기 접착제들은 각각 10 kPa, 100 kPa 및 1000 kPa의 상이한 전단 모듈러스를 갖는다. 특히, 주어진 모듈에 채용된 상기 접착제들의 각각은 10 kPa, 100 kPa 또는 1000 kPa의 동일한 전단 모듈러스를 보유하는 것으로 가정되었다. 그래프에서 명백한 바와 같이, 상기 모듈 내에 포함된 접착제들의 전단 모듈러스가 10 kPa에서 1000 kPa로 증가함에 따라 커버 부재와 제 1 접착제 사이의 계면에서 (예를 들면, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서) 관찰되는 접선 응력들은 (장력에 있어서) 약 400 MPa 만큼 감소된다. 즉, 도 5a는 주어진 가요성 전자 장치 모듈 내의 모든 접착제들의 전단 모듈러스의 증가가 상기 커버 부재의 제 2 주표면에서 인장 응력들을 유리하게 감소시킬 수 있음을 입증한다.

도 5a를 참조하면, 상기 모듈에 포함된 접착제들의 전단 모듈러스가 1000 kPa에서 10 kPa로 감소함에 따라, 상기 패널을 스택 부재에 결합시키는 접착제(예컨대 도 3에 도시된 폴더블 모듈(100c)에 채용된 스택 접착제(10b))와 상기 패널 사이의 계면에서 관찰되는 인장 응력들은 200 MPa 만큼 감소된다. 즉, 도 5a는 주어진 가요성 전자 장치 모듈 내의 모든 접착제들의 전단 모듈러스의 감소가 상기 장치 모듈의 제 1 주표면에서 인장 응력들을 유리하게 감소시킬 수 있음을 입증한다.

도 5b를 참조하면, 추정된 접선 응력을 두 개의 폴더블 전자 장치 모듈들의 두께를 관통하는 깊이의 함수로서 나타낸 그래프가 제공된다. 이 그래프에서, 가요성 모듈들 각각은 커버 부재를 스택에 결합하도록 그리고 스택을 패널에 결합하도록 구성되고 10 kPa의 전단 모듈러스를 갖는 (예를 들면, 도 3에 도시된 가요성 모듈(100c)에 채용된 제 1 접착제(10a) 및 스택 접착제(10b)에 비교할만한) 접착제들을 포함한다. 상기 모듈들의 하나에서, 상기 모듈에 채용된 접착제들의 각각의 두께는 10 ㎛로 설정되었다. 다른 모듈에서, 상기 모듈에 채용된 접착제들의 각각의 두께는 36 ㎛로 설정되었다. 그래프에서 명백한 바와 같이, 상기 모듈 내에 포함된 접착제들의 두께가 36 ㎛에서 10 ㎛로 감소함에 따라 상기 커버 부재와 상기 제 1 접착제 사이의 계면에서 (예를 들면, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서) 관찰되는 인장 응력들은 약 80 MPa 만큼 감소된다. 즉, 도 5b는 주어진 가요성 전자 장치 모듈 내의 모든 접착제들의 두께의 감소가 상기 커버 부재의 제 2 주표면에서 인장 응력들을 유리하게 감소시킬 수 있음을 입증한다.

도 6을 참조하면, 추정된 접선 응력을 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들의 두께를 관통하는 깊이의 함수로서 나타낸 그래프가 제공된다. 이 그래프에서, "케이스 (1)"은 모든 접착제들이 36 ㎛의 두께를 갖고 10 kPa의 전단 모듈러스를 보이는 가요성 모듈에 대응된다. "케이스 (2)"는 상기 커버 부재에 인접한 접착제의 전단 모듈러스가 1000 kPa로 증가된 점을 제외하면 케이스 (1)과 동일한 구성을 갖는 가요성 모듈에 대응된다. "케이스 (3)"은 상기 커버 부재에 인접한 접착제의 두께가 12 ㎛로 감소된 점을 제외하면 케이스 (2)와 동일한 구성을 갖는 가요성 모듈에 대응된다. 그래프에서 명백한 바와 같이, 상기 커버 부재에 인접한 제 1 접착제의 전단 모듈러스가 10 kPa에서 1000 kPa로 (즉, 케이스 (1)에서 케이스 (2)로) 증가함에 따라 커버 부재와 제 1 접착제 사이의 계면에서 (예를 들면, 상기 커버 부재(50)의 제 2 주표면(56)에서) 관찰되는 인장 응력들은 약 240 MPa 만큼 감소된다. 또한, 상기 커버 부재에 인접한 제 1 접착제의 두께를 36 ㎛에서 12 ㎛로 (즉, 케이스 (2)에서 케이스 (3)으로) 감소시킴에 따라 또 다른 48 MPa의 인장 응력이 감소하는 것이 관찰된다. 즉, 도 6은 주어진 가요성 전자 장치 모듈 내에서 커버 부재를 스택에 결합하는 접착제의 전단 모듈러스를 증가시키고 두께를 감소시키는 것은 상기 커버 부재의 제 2 주표면에서 인장 응력들을 유리하게 감소시킬 수 있음을 입증한다.

도 7을 참조하면, 모듈(100c)와 비교할만한 배열로 구성된 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여, 추정된 구부림 힘(N)을 접착제 두께(㎛)의 함수로서 나타낸 개념적 그래프가 제공된다. 더욱 구체적으로, 상기 세 개의 모듈들의 각각은 세 개의 접착제들(즉, 제 1 접착제(10a), 제 2 접착제(10b), 및 접착제(10c))로 구성된다. 또한, 상기 모듈들 각각의 세 접착제들은 모두 단일의 식별되는 전단 모듈러스를 갖는다; 결과적으로 제 1 모듈의 접착제들은 "E_PSA ¹"의 전단 모듈러스를 갖고, 제 2 모듈의 접착제들은 "E_PSA ²"의 전단 모듈러스를 갖고, 그리고 제 3 모듈의 접착제들은 "E_PSA ³"의 전단 모듈러스를 갖는다. 도 7에 도시된 바와 같이, E_PSA ¹ > E_PSA ² > E_PSA ³이다. 이러한 폴더블 전자 장치 모듈들에 채용되는 접착제들의 전단 모듈러스의 감소가 (예를 들면, 도 4a 및 도 4b에 묘사된 2점 시험 구성에서와 같이) 이러한 모듈들을 접거나 아니면 구부리는 데 필요한 구부림 힘들을 상당히 감소시키는 결과를 가져온다는 것이 도 7로부터 명백하다. 또한, 일정한 두께의 범위에 대하여 즉, "t_PSA ¹"과 "t_PSA ²" 사이에서 이러한 전자 장치 모듈들의 구부림 힘들(N)의 최적인 감소가 발생하는 것도 도 7로부터 명백하다. 상기 전자 장치 모듈들의 일부 태양들은 도 7에 도시된 바와 같이 각각 t_PSA ¹ 및 t_PSA ² 두께들에 대응되는 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 두께 범위에서 그들의 가장 낮은 구부림 힘들을 보인다. 대조적으로, t_PSA ²보다 더 큰 접착제 두께들(㎛) 및 t_PSA ¹보다 더 작은 두께들은 구부림 힘들을 증가시키는 결과를 가져오는 경향이 있다.

도 8a를 참조하면, 도 5a에 도시된 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여, 2점 시험 장치에서 추정된 구부림 힘, F_bend (N)를 플레이트 거리, D (mm)의 함수로 나타낸 그래프가 제공된다. 즉, 도 8a에 도시된 세 개의 가요성 모듈들의 각각은 커버 부재를 스택에, 그리고 스택을 패널에 결합시키도록 구성된 접착제들(예를 들면, 도 3에 도시된 가요성 모듈(100c)에 채용된 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b), 및 접착제(10c)와 비교 가능함)을 포함하고, 이 접착제들은 각각 10 kPa, 100 kPa 및 1000 kPa의 전단 모듈러스를 갖는다. 특히, 주어진 모듈에 채용된 상기 접착제들의 각각은 10 kPa, 100 kPa 또는 1000 kPa의 동일한 전단 모듈러스를 보유하는 것으로 가정되었다. 도 8a에 보여진 바와 같이, 모듈에 대한 구부림 힘은 플레이트 거리의 함수로서 상기 모듈 내에 채용된 접착제들의 전단 모듈러스에 민감하다. 예를 들면, 6 mm의 플레이트 거리(즉, 약 3 mm의 구부림 반경)에서, 1000 kPa의 전단 모듈러스를 보이는 접착제들을 갖는 상기 장치 모듈은 약 140 N의 구부림 힘을 겪고, 10 kPa의 전단 모듈러스를 보이는 접착제들을 갖는 상기 장치 모듈은 약 30 N의 구부림 힘을 겪는다. 따라서, 폴더블 전자 장치 모듈들은 상대적으로 낮은 전단 모듈러스를 갖는 접착제들을 채용함으로써 구부림 힘들이 감소하도록 최적화될 수 있다. 그러나, 도 5a와 관련하여 앞서 개괄된 바와 같이, 상기 모듈들에 대한 응용분야에 따라, 접착제의 전단 모듈러스의 제어를 통한 구부림 힘의 감소는 상기 모듈 내의 접착제들의 전단 모듈러스의 증가를 통해 얻어질 수 있는 커버 부재와 제 1 접착제 사이의 접선 응력에 있어서의 감소를 고려하여 상쇄되거나 또는 최적화될 수 있다.

도 8b를 참조하면, 도 5b에 도시된 두 개의 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여, 2점 시험 장치에서 추정된 구부림 힘, F_bend(N)를 플레이트 거리, D (mm)의 함수로 나타낸 그래프가 제공된다. 상기 가요성 모듈들의 각각은 커버 부재를 스택에 결합시키고, 스택을 패널에 결합시키도록 구성된 접착제들(예를 들면, 도 3에 도시된 가요성 모듈(100c)에 채용된 제 1 접착제(10a), 스택 접착제(10b), 및 접착제(10c)와 비교 가능함)을 포함하고, 이 접착제들은 10 kPa의 전단 모듈러스를 갖는다. 상기 모듈들의 하나에서, 상기 모듈에 채용된 각 접착제들의 두께는 10 ㎛로 설정되었다. 다른 모듈에서, 상기 모듈에 채용된 각 접착제들의 두께는 36 ㎛로 설정되었다. 도 8b에 보여진 바와 같이, 모듈에 대한 구부림 힘은 플레이트 거리의 함수로서 상기 모듈 내에 채용된 접착제들의 두께가 약 10 ㎛와 약 36 ㎛ 사이일 때 접착제 두께에는 상당히 둔감하다. 예를 들면, 6 mm의 플레이트 거리(즉, 약 3 mm의 구부림 반경)에서, 약 35 N과 약 40 N 사이에서 두 장치 모듈들은 모두 대략 동일한 구부림 힘을 겪었다. 그럼에도 불구하고, 접착제 두께 레벨이 36 ㎛보다 크게 멀어질수록 그리고 10 ㎛ 아래로 멀어질수록 상기 모듈들이 겪게 되는 구부림 힘들이 크기가 증가하는 결과에 이를 수 있음은 도 7로부터 명백하다.

도 8c를 참조하면, 도 6에 도시된 세 개의 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여, 2점 시험 장치에서 추정된 구부림 힘, F_bend (N)를 플레이트 거리, D (mm)의 함수로 나타낸 그래프가 제공된다. 앞서 언급된 바와 같이, "케이스 (1)"은 모든 접착제들이 36 ㎛의 두께를 갖고 10 kPa의 전단 모듈러스를 보이는 가요성 모듈에 대응된다. "케이스 (2)"는 상기 커버 부재에 인접한 접착제의 전단 모듈러스가 1000 kPa로 증가된 점을 제외하면 케이스 (1)과 동일한 구성을 갖는 가요성 모듈에 대응된다. 따라서, 케이스 (2)에서 상기 모듈 내에서 커버 부재에 인접하지 않는 다른 접착제들의 전단 모듈러스 값들은 10 kPa로 설정된다. "케이스 (3)"은 상기 커버 부재에 인접한 접착제의 두께가 12 ㎛로 감소된 점을 제외하면 케이스 (2)와 동일한 구성을 갖는 가요성 모듈에 대응된다. 즉, 케이스 (3)에서 상기 모듈 내에서 커버 부재에 인접하지 않는 다른 접착제들의 두께들은 36 ㎛로 설정되고, 상기 커버 부재에 인접한 접착제는 12 ㎛의 두께를 갖고 1000 kPa의 전단 모듈러스를 가졌다.

도 8c에 도시된 바와 같이, 6 mm의 플레이트 거리에 대한 구부림 힘은 약 40 N에서 모든 접착제들이 36 ㎛의 두께 및 10 kPa의 전단 모듈러스를 갖는 전자 모듈에 대응되는 케이스 (1)에 대하여 최소이다. 그러나 케이스 (3)의 조건에 대하여, 구부림 힘이 40 N만큼 소폭(modest) 증가하는 것은 제 1 접착제의 두께 및 전단 모듈러스를 12 ㎛ 및 1000 kPa로 각각 조정함(즉, 상기 모듈 내의 다른 접착제들의 두께나 전단 모듈러스에는 변화 없이)으로써 실현된다. 구부림 힘에서 약 40 N만큼 소폭 증가하는 케이스 (3) 조건은 도 8a에 도시된 바와 같은 모듈 내의 모든 접착제들의 전단 모듈러스의 증가로부터 빚어지는 구부림 힘의 대략 110 N의 증가와 대조된다. 더욱이, 앞서 도 6에서 입증된 바와 같이, 케이스 (3) 조건은 유리 커버 부재와 제 1 접착제 사이의 접선 응력에 있어서 288 MPa의 감소를 제공하는 데 특히 유리하다. 그러므로, 모듈 내에서 제 1 접착제, 즉, 유리 커버 부재에 인접한 접착제의 두께를 감소시키고 전단 모듈러스를 증가시킴으로써 구부림 힘을 소폭 증가시키면서 접선 응력의 상당한 감소가 실현될 수 있다.

본 개시 내용의 상기 폴더블 전자 장치 모듈은 높은 기계적 신뢰성과 천공 저항성을 갖도록 구성되는 장점이 있다. 특히, 이들 폴더블 모듈들은 상기 모듈 내에 채용된 접착제들의 두께들 및/또는 물성들을 제어함으로써 패널 및/또는 커버 부재의 주표면들에서 감소된 접선 응력들(장력에 있어서)을 보인다. 이들 더 낮은 인장 응력들은 더욱 우수한 신뢰성 및/또는 더 작은 구부림 반경의 능력으로 전환된다. 더욱이, 이러한 더 낮은 인장 응력들은 이러한 폴더블 모듈들을 채용하는 전자 장치들에 대하여 개선된 설계 마진을 제공할 수 있다. 본 개시 내용의 태양들과 관련된 폴더블 모듈들에서 인장 응력 감소의 관점에서, 압축 응력 영역들 및/또는 높은 잔류 압축 응력을 커버 부재에 생성하는 다른 강도-강화 수단들(measures)에 대한 필요가 감소될 수 있다. 따라서, 본 개시 내용에서 제시된 개념의 관점에서 상기 커버 부재와 관계되는 압축 응력 영역-관련된 처리 비용이 감소될 수 있다. 또한, 인장 응력 감소의 관점에서 이들 가요성 모듈들의 제 1 접착제의 두께를 감소시키는 데 따르는 유리한 효과들은 모듈 두께를 전체적으로 감소시키는 점도 추가적으로 제공할 수 있다. 그러한 모듈 두께의 감소는 얇은 두께(low profile)를 갖는 이러한 모듈들에 대한 많은 최종 제품 응용들에 있어서 유리할 수 있다.

본 개시 내용의 상기 폴더블 전자 장치 모듈들은 사용자가 상기 모듈을 구부리거나 접는데 필요한 구부림 힘을 최소화하도록 구성될 수 있는 장점도 있다. 특히, 상기 모듈에 채용되는 접착제들의 두께를 최적화함으로써 및/또는 전단 모듈러스를 감소시킴으로써 이러한 모듈들이 겪는 구부림 힘들이 감소될 수 있다. 또한, 예시적인 특정 폴더블 전자 장치 모듈들은 상대적으로 높은 전단 모듈러스 접착제를 유리 커버 부재에 사용하고 상대적으로 낮은 전단 모듈러스 접착제들을 상기 모듈 내의 다른 위치들에 사용함으로써 기계적 안정성, 천공 저항성, 및 구부림 힘의 감소를 위하여 최적화될 수 있다.

청구항들의 범위 및 정신에서 벗어나지 않으면서 다양한 변형들 및 변경들이 본 개시 내용의 폴더블 전자 장치 모듈들에 대하여 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims

폴더블 전자 장치 모듈로서,
25 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께 및 20 GPa 내지 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖고, (a) 유리 조성물을 갖는 부품, (b) 제 1 주표면, 및 (c) 제 2 주표면을 포함하는 커버 부재;
100 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께를 갖고, (a) 300 MPa 내지 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스 및 제 1 주표면과 제 2 주표면을 갖는 패널; 및 (b) 상기 패널에 결합된 전자 소자를 포함하는 스택; 및
상기 스택을 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에 결합시키도록 구성되고 0.1 MPa 내지 100 MPa의 전단 모듈러스에 의하여 특성화되는 제 1 접착제;
를 포함하고,
상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면이 압축 상태에 있고 구부림 반경이 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면 상의 중심점으로부터 상기 패널의 상기 제 2 주표면까지로 측정되도록 2점 배치(two-point configuration)로 20 mm 내지 2 mm의 구부림 반경으로 상기 모듈을 구부렸을 때 상기 장치 모듈은 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에서의 접선 응력을 장력(tension)으로 1000 MPa 이하로 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
폴더블 전자 장치 모듈로서,
25 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께 및 20 GPa 내지 140 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖고, (a) 유리 조성물을 갖는 부품, (b) 제 1 주표면, 및 (c) 제 2 주표면을 포함하는 커버 부재;
100 ㎛ 내지 600 ㎛의 두께를 갖고, (a) 300 MPa 내지 10 GPa의 패널 탄성 모듈러스 및 제 1 주표면과 제 2 주표면을 갖는 패널; (b) 상기 패널에 결합된 전자 소자; 및 (c) 스택 접착제로 상기 패널에 부착되고, 1 GPa 내지 5 GPa의 스택 부재 탄성 모듈러스를 갖는 스택 부재를 포함하는 스택; 및
상기 스택 부재를 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에 결합시키도록 구성되고 1 MPa 내지 1 GPa의 전단 모듈러스에 의하여 특성화되는 제 1 접착제;
를 포함하고,
상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면이 압축 상태에 있고 구부림 반경이 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면 상의 중심점으로부터 상기 패널의 상기 제 2 주표면까지로 측정되도록 2점 배치(two-point configuration)로 20 mm 내지 2 mm의 구부림 반경으로 상기 모듈을 구부렸을 때 상기 장치 모듈은 상기 커버 부재의 상기 제 2 주표면에서의 접선 응력을 장력(tension)으로 1000 MPa 이하로 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버 부재는, 구부러지지 않은 배치로부터 구부림 반경까지 상기 모듈을 2점 배치(two-point configuration)로 구부릴 때 적어도 200,000회의 구부림 사이클 동안 응집 파괴(cohesive failure)가 발생하지 않는 것을 추가적인 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버 부재는 50 GPa 내지 100 GPa의 커버 부재 탄성 모듈러스를 갖는 유리 부재인 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 접착제는 5 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 접착제는 0.1 내지 0.25의 포와송 비(Poisson's ratio)를 갖는 것을 추가적인 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버 부재는 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면에 1.5 mm 직경을 갖는 텅스텐 카바이드 볼이 로딩되었을 때 적어도 1.5 kgf의 천공 저항성(puncture resistance)을 갖는 것을 추가적인 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 스택 접착제가 10 kPa 내지 100 kPa의 전단 모듈러스를 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 스택 접착제가 5 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 스택 접착제가 0.4 내지 0.5의 포와송 비(Poisson's ratio)를 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 스택 부재가 터치 센서 및 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 주표면이 압축 상태에 있고 상기 구부림 반경이 상기 커버 부재의 상기 제 1 주표면 상의 중심점으로부터 상기 패널의 상기 제 2 주표면까지로 측정되도록 2점 배치로 20 mm 내지 3 mm의 구부림 반경으로 구부렸을 때, 상기 장치 모듈은 150 뉴튼(N) 이하의 구부림 힘을 갖는 것을 추가적인 특징으로 하는 폴더블 전자 장치 모듈.
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