KR20110114256A - 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비 - Google Patents

플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비에 관한 것으로, 수평 방향으로 배치되어 플렉서블 소자를 수평 방향으로 로딩하는 제1 및 제2 전극부를 포함할 수 있다. 상기 제1 전극부는 상기 수평 방향으로 이동 가능하고 상기 제2 전극부는 고정되어, 상기 플렉서블 소자에 수평 방향의 기계적 스트레스가 인가되도록 상기 제1 전극부가 상기 제2 전극부쪽으로 수평 이동할 수 있다. 본 발명에 의하면, 플렉서블 소자에 균일한 기계적 스트레스가 인가되어 플렉서블 소자가 균일한 곡률 반경으로 휘어지게 되고, 이에 따라 플렉서블 소자의 벤딩 테스트의 신뢰성을 담보할 수 있다.

Description

플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비{BENDING TEST APPARATUS FOR FLEXIBLE DEVICES}
본 발명은 반도체 소자의 테스트 설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전기적 및 기계적 스트레스 테스트의 신뢰성을 확보할 수 있는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비에 관한 것이다.
유리 기판 위에 제작되는 디스플레이 소자는 휘어지지 않기 때문에 전기적 스트레스에 의한 신뢰성 조사가 주로 이루어진다. 그러나, 플렉서블한 기판 위에 제작되는 디스플레이 소자와 같은 플렉서블 소자는 휘어지는 특성을 가지기 때문에 전기적 스트레스 외에 기계적인 스트레스를 받게 된다. 그러므로, 플라스틱 기판 위에 증착되는 박막 및 플렉서블 소자의 기계적인 스트레스에 대한 신뢰성 측정이 필요하다.
본 발명은 플렉서블 소자에 대한 기계적 스트레스 테스트에 있어서 신뢰성을 확보할 수 있는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비는 수평 방향으로 기계적 스트레스를 인가하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 플렉서블 소자를 일정한 곡률 반경으로 휘게하므로써 일정한 기계적 스트레스를 인가할 수 있는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비는, 수평 방향으로 배치되어 플렉서블 소자를 수평하게 로딩하는 제1 및 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부는 상기 수평 방향으로 이동 가능하고 상기 제2 전극부는 고정되어, 상기 플렉서블 소자에 수평 방향의 기계적 스트레스가 인가되도록 상기 제1 전극부가 상기 제2 전극부쪽으로 수평 이동할 수 있다.
본 실시예의 설비에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극부 중 적어도 어느 하나는 상기 수평 방향과 수직한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설계될 수 있다.
본 실시예의 설비에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극부 사이에 배치되어 상기 수평 방향의 기계적 스트레스가 인가된 상기 플렉서블 소자가 중력 방향으로 휘어지는 것을 제한하는 지지대를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 설비에 있어서, 상기 플렉서블 소자에 전기적 스트레스가 인가되도록 상기 제1 및 제2 전극부에 전기적 신호를 제공하는 전기 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 변형 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비는, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 연결되어 상기 회전력을 전달받아 편심 회전하는 캠; 상기 캠의 편심 회전에 의해 수평 방향으로 직선 이동하는 캐리어; 상기 캐리어에 고정되어 상기 캐리어의 직선 이동에 의존하여 상기 수평 방향으로 이동하는 회전 가능한 제1 전극부; 및 상기 제1 전극부와 상기 수평 방향으로 이격 고정된 회전 가능한 제2 전극부를 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 모터는 상기 수평 방향으로 위치 이동이 가능하게 설계될 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 캠과 상기 캐리어는 상기 수평 방향으로 배치될 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 수평 방향은 서로 반대 방향인 제1 및 제2 수평 방향을 포함하고, 상기 캐리어의 상기 제2 수평 방향으로의 이동에 의존하여 상기 제1 전극부는 상기 제2 전극부쪽으로 이동되고, 상기 제1 전극부의 이동에 의해 상기 제1 및 제2 전극부 사이의 거리가 축소되어 상기 플렉서블 소자에 수평 방향의 기계적 스트레스를 인가할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 캐리어에 결합되어 상기 캐리어를 상기 제1 수평 방향으로 복원 이동시키는 용수철을 더 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 캐리어와 상기 캠 사이에 배치되어 상기 캐리어의 복원 위치를 넘는 상기 제1 수평 방향으로의 과도한 이동을 저지하는 스톱퍼를 더 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 스톱퍼는 상기 수평 방향으로의 위치 이동이 가능하게 설계될 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극부 중 적어도 어느 하나는, 상기 플렉서블 소자가 끼워지는 홈을 포함하는 롤러; 상기 롤러 내에 배치되어 상기 홈에 끼워진 상기 플렉서블 소자와 접촉하는 적어도 하나의 전극; 및 상기 롤러가 회전 가능하게 설치되는 전극 바디를 포함할 수 있다. 상기 롤러는 상기 플렉서블 소자가 휘어질 때 회전되어 상기 플렉서블 소자에 일정한 기계적 스트레스가 인가될 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 적어도 하나의 전극에 전기적 신호를 인가하여 상기 플렉서블 소자에 전기적 스트레스를 인가하는 단자 연결 구조의 프로브를 더 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극부 사이에 상기 롤러의 반경과 동일하거나 보다 큰 높이를 가지며, 상기 플렉서블 소자가 중력 방향으로 휘어지는 것을 방해하는 지지대를 더 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 모터의 위치를 가늠할 수 있는 제1 눈금자와 상기 제1 및 제2 전극부 사이의 거리를 가늠할 수 있는 제2 눈금자 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 캠은 그 회전축이 상기 모터의 회전축과 오프셋될 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극부와 상기 캐리어가 설치되는 장소를 제공하는 프레임을 더 포함하고, 상기 프레임은 상기 캐리어의 상기 수평 방향으로의 이동을 안내하는 제1 이동홈을 포함할 수 있다.
본 변형 실시예의 설비에 있어서, 상기 프레임은 상기 모터의 위치를 변경시키는 제2 이동홈과 상기 스톱퍼의 위치를 변경시키는 제3 이동홈을 더 포함할 수 있다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 다른 변형 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비는, 회전 운동이 직선 왕복 운동으로 변환되는 장치와; 상기 장치와 결합되어 상기 장치와 함께 직선 왕복 운동하는 제1 전극부와; 그리고 상기 제1 전극부와는 수평 방향으로 이격 배치되어, 상기 제1 전극부와의 사이에 플렉서블 소자를 수평 상태로 로딩하는 고정된 제2 전극부를 포함할 수 있다. 상기 제1 전극부는 상기 제2 전극부쪽으로 직선 이동하여 상기 플렉서블 소자를 수직 방향으로 휘어지게 할 수 있다.
본 다른 변형 실시예에 있어서, 상기 장치는 상기 회전 운동을 발생시키는 모터와; 상기 제1 전극부와 결합되고, 상기 회전 운동을 전달받아 상기 직선 왕복 운동하는 캐리어와; 그리고 상기 모터와 결합되어 상기 회전 운동에 의해 편심 회전하고, 상기 편심 회전에 따라 상기 캐리어를 상기 제2 전극부쪽으로 직선 운동시키는 캠을 포함할 수 있다. 상기 캠은 상기 모터의 회전 운동을 상기 캐리어의 직선 왕복 운동으로 변환시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 플렉서블 소자를 로딩하는 전극부가 수평 방향으로 설치되어 수평 방향의 기계적 스트레스를 인가하므로써 수직 방향의 기계적 스트레스를 인가하는 것에 비해 보다 균일한 기계적 스트레스를 인가할 수 있게 된다. 또한 전극부가 회전 가능하게 설계되므로써 보다 균일한 기계적 스트레스를 인가하므로써 균일한 곡률 반경으로 플렉서블 소자를 휘어지게 할 수 있다. 이에 따라 벤딩 테스트시 플렉서블 소자에 변곡점이 생기지 않아 테스트 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 도시한 단면도.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 도시한 평면도.
도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비에 있어서 전극부를 확대 도시한 평면도.
도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비에 있어서 전극부를 확대 도시한 단면도.
도 2a 및 3a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 방법을 도시한 평면도.
도 2b 및 3b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 방법에 있어서 전극부를 확대 도시한 단면도.
도 4a 및 4b는 본 발명의 변형 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 도시한 단면도이고, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 도시한 평면도이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 본 실시예의 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비(100)는 하우징(114) 내에 플렉서블 소자(101)의 신뢰성을 테스트할 수 있는 테스트부(102)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 테스트부(102)는 전기적 스트레스 및 기계적 스트레스에 의한 플렉서블 소자(101)의 신뢰성을 테스트할 수 있도록 설계될 수 있다. 예컨대, 벤딩 테스트 설비(100)는 하우징(114) 내부에 프레임(112)이 설치되고, 테스트부(102)는 그 프레임(12)에 제공되도록 설계될 수 있다.
테스트부(102)는 회전 운동을 발생시키는 모터(120), 그 회전 운동을 전달받아 편심 회전할 수 있는 캠(130), 캠(130)의 편심 회전에 의해 직선 왕복 운동할 수 있는 캐리어(140), 캐리어(140)에 연결되어 직선 왕복 운동이 가능한 제1 전극부(150), 제1 전극부(150)와 함께 플렉서블 소자(101)를 로딩할 수 있는 제2 전극부(160), 그리고 제2 전극부(160)를 일정 위치에 고정시킬 수 있는 고정부(170)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 제1 및 제2 전극부(150,160)는 수평 방향으로 배치될 수 있다. 아울러, 제1 및 제2 전극부(150,160)는 플렉서블 소자(101)의 벤딩 테스트시 회전 가능하게 설계되므로써, 플렉서블 소자(101)는 균일한 기계적 스트레스를 인가받을 수 있다. 캠(130)은 모터(120)의 회전 운동을 캐리어(140)의 직선 왕복 운동으로 변환시킬 수 있다.
제1 및 제2 전극부(150,160)는 전기 장치(190)와 전기적으로 연결되어, 플렉서블 소자(101)에 전기적 신호를 인가할 수 있다. 전기 장치(190)는 4단자 연결 구조를 가지는 프로브일 수 있다. 예컨대, 제1 전극부(150)는 전기전 신호의 전달 경로를 제공하는 제1 전기배선(192a)과 제2 전기배선(192b)을 통해 전기 장치(190)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 전극부(160)는 전기적 신호의 전달 경로를 제공하는 제3 전기배선(194a)과 제4 전기배선(194b)을 통해 전기 장치(190)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극부(150) 및 제2 전극부(160)는 플렉서블 소자(101)에 기계적 스트레스를 인가하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160) 중 적어도 어느 하나가 이동 가능하게 설계되어 플렉서블 소자(101)를 휘게할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 제2 전극부(160)는 고정되고, 제1 전극부(150)는 제2 전극부(160)와의 간격이 변경되도록 직선 왕복 이동될 수 있다. 예컨대, 제1 전극부(150)는 좌측 방향(A1) 및 우측 방향(A2)으로 직선 왕복 운동할 수 있는 캐리어(140)에 고정되어 캐리어(140)의 직선 왕복 이동에 의존하여 좌우측으로 직선 왕복 이동될 수 있다. 반면에, 제2 전극부(160)는 프레임(112)에 고정 설치된 고정부(170)에 의해 고정될 수 있다. 제1 전극부(150)는 나사(111)에 의해 캐리어(140)와 나사 결합될 수 있고, 제2 전극부(160)는 나사(113)에 의해 고정부(170)와 나사 결합될 수 있다. 고정부(170)는 나사(115)에 의해 프레임(112)에 나사 결합될 수 있다.
캐리어(140)의 우측 방향(A2)으로의 직선 운동은 모터(120)와, 모터(120)의 샤프트(122)에 연결된 캠(130)에 의해 구현될 수 있다. 캐리어(140)는 제1 이동홈(141)을 따라 직선 이동할 수 있다. 제1 이동홈(141)은 프레임(112) 상에 혹은 프레임(112) 내에 마련될 수 있다. 캠(130)은 가령 원판 구조를 가질 수 있고 편심 회전할 수 있도록 모터(120)와 결합될 수 있다. 예컨대, 캠(130)은 그 회전축이 모터(120)의 회전축(I-I')과 오프셋되도록 모터(120)와 결합될 수 있다. 모터(120)의 작동에 의해 회전축(I-I')을 중심으로 샤프트(122)가 회전 운동하면 캠(130)이 편심 회전(eccentric rotation)하게 된다. 이러한 캠(130)의 편심 회전으로 캐리어(140)를 우측 방향(A2)으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 전극부(150)가 제2 전극부(160)쪽으로 이동되어 플렉서블 소자(101)가 휘어질 수 있다. 플렉서블 소자(101)는 상방, 하방 혹은 상하방 양쪽으로 휘어질 수 있다. 본 실시예에 의하면, 플렉서블 소자(101)를 상하 방향중 어느 하나, 가령 상방(B)으로 휘게 하기 위한 지지대(180)가 포함될 수 있다. 지지대(180)는 플렉서블 소자(101)를 아래에서 지지하여 플렉서블 소자(101)가 휘어질 때 그 초기 방향을 위로 향하게 할 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 소자(101)는 중력 방향으로 휘어지는 것이 방해될 수 있다.
캐리어(140)의 좌측 방향(A1)으로의 직선 운동은 용수철(142)에 의해 구현될 수 있다. 용수철(142)은 양단 중 어느 하나는 고정되고 다른 하나는 캐리어(140)에 연결되어 캐리어(140)가 우측 방향(A2)으로의 이동시 늘어날 수 있도록 설계될 수 있다. 따라서, 캠(130)이 편심 회전하여 캐리어(140)로부터 멀어지게 되면 용수철(142)의 복원력에 의해 캐리어(140)가 좌측 방향(A1)으로 직선 이동되어 초기 위치로 복원될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극부(150)는 제2 전극부(160)로부터 멀어지게 된다. 캐리어(140)가 복원 위치, 즉 초기 위치를 벗어나 좌측 방향(A1)으로 과도하게 직선 이동되는 것은 스톱퍼(144)에 의해 저지될 수 있다. 용수철(142)은 그 좌측 일단은 프레임(112)에 고정되고 그 우측 일단은 캐리어(140)에 연결될 수 있다. 예컨대, 도 1b에 도시된 바와 같이, 프레임(112)에 홈(143)이 마련될 수 있고, 그 홈(143) 내에 용수철(142)이 설치될 수 있다.
모터(120)는 그 위치가 좌우측 변동 가능하게 설계될 수 있다. 예컨대, 모터(122)는 좌측 방향(A1) 및 우측 방향(A2)으로 이동 가능한 이동판(124)에 결합될 수 있다. 모터(120)가 우측 방향(A2)으로 이동하면 캐리어(140)가 우측 방향(A2)으로 더 이동될 수 있으므로 플렉서블 소자(101)에 가해지는 기계적 스트레스가 커질 수 있다. 본 실시예에 의하면, 모터(120)의 위치를 변경시키므로써 플렉서블 소자(101)에 가해지는 기계적 스트레스의 양을 조절할 수 있다.
본 실시예의 벤딩 테스트 설비(100)는 상술한 바와 같이 기계적 스트레스의 양을 조절 가능하게 설계될 수 있다. 예컨대, 도 1b에 도시된 바와 같이, 모터(120)는 고정핀(126)에 의해 고정홈(125)에 결합되고, 이동판(124)은 제2 이동홈(127)을 따라 좌측 방향(A1) 및 우측 방향(A2)으로 자유롭게 이동 가능하게 설계될 수 있다. 이에 따라 모터(120)는 제2 이동홈(127)을 따라 좌우측 방향(A1,A2)을 따라 이동 가능할 수 있다. 고정홈(125)은 가령 이동판(124) 내에 혹은 이동판(124) 상에 마련될 수 있고, 제2 이동홈(127)은 가령 프레임(112) 내에 혹은 프레임(112) 상에 마련될 수 있다.
캐리어(140)의 최대 이동 거리(D)는 캠(130)이 그리는 최대 편심 회전 궤적(131)의 우측단과 스톱퍼(144)와의 거리로 정의될 수 있다. 모터(120)가 제2 이동홈(127)을 따라 우측 방향(A2)으로 이동하면 그 궤적(131)은 우측 방향(A2)으로 이동되므로 캐리어(140)의 최대 이동 거리(D)가 커질 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 소자(101)에 가해지는 기계적 스트레스의 양이 커질 수 있다. 반대로, 모터(120)가 제2 이동홈(127)을 따라 좌측 방향(A1)으로 이동되면 캐리어(140)의 최대 이동 거리(D)가 작아져 기계적 스트레스 양이 작아질 수 있다.
본 실시예의 벤딩 테스트 설비(100)는 스톱퍼(144)의 위치를 좌측 방향(A1) 및 우측 방향(A2)으로 이동 가능하게 설계될 수 있다. 예컨대, 도 1b에 도시된 바와 같이 스톱퍼(144)는 제3 이동홈(145)을 따라 좌측 방향(A1) 및 우측 방향(A2)으로 이동 가능하게 설계될 수 있다. 제3 이동홈(145)은 프레임(112) 내에 혹은 프레임(112) 상에 마련될 수 있다.
상술한 바와 같이, 벤딩 테스트 설비(100)에 있어서 모터(120) 및/또는 스톱퍼(144)는 좌측 방향(A1) 및 우측 방향(A2)으로 이동 가능하므로 플렉서블 소자(101)에 가해지는 기계적 스트레스 양을 조절할 수 있고 또한 최대 스트레스 값을 임의대로 설정할 수 있다.
도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비에 있어서 전극부를 확대 도시한 평면도이고, 도 1d는 그 단면도이다.
도 1c 및 1d를 참조하면, 제1 전극부(150)는 제1 전극 바디(152)와, 제1 전극 바디(152)에 회전 가능하게 결합된 제1 롤러(154)와, 제1 롤러(154) 내부에 삽입된 제1 및 제2 금속 전극들(153a,153b)을 포함할 수 있다. 제1 롤러(154)는 플렉서블 소자(101)가 끼워질 수 있는 원통형 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 롤러(154)에는 플렉서블 소자(101)가 끼워질 수 있는 공간을 제공하는 제1 홈(156)이 마련될 수 있다. 플렉서블 소자(101)의 좌측단은 제1 홈(156)에 끼워져 제1 및 제2 금속 전극들(153a,153b)과 오믹 접촉을 이룰 수 있다. 제1 전극 바디(152)에는 제1 롤러(154)가 원할하게 회전할 수 있도록 마찰을 줄여줄 수 있는 제1 베어링(155)이 제공될 수 있다. 제1 롤러(154)는 회전축(Ⅱ-Ⅱ')을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 롤러(154)의 회전축(Ⅱ-Ⅱ')은 수평 방향(A1,A2)과 수직할 수 있다. 제1 롤러(154)의 상단부에는 제1 전기배선(192a)과 연결되는 제1 금속 전극(153a)이 내장되고, 제1 롤러(154)의 하단부에는 제2 전기배선(192b)과 연결되는 제2 금속 전극(153b)이 내장될 수 있다. 제1 및 제2 금속 전극들(153a,153b)은 일례로서 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)로 구성될 수 있다.
제2 전극부(160)는 제1 전극부(150)와 좌우 대칭 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 전극부(160)는 제2 전극 바디(162)와, 제2 전극 바디(162)에 회전축(Ⅲ-Ⅲ')을 중심으로 회전할 수 있게 결합된 원통형의 제2 롤러(164)와, 제2 롤러(164) 내부에 삽입된 제3 및 제4 금속 전극들(163a,163b)을 포함할 수 있다. 제2 롤러(164)의 회전축(Ⅲ-Ⅲ')은 제1 롤러(154)의 회전축(Ⅱ-Ⅱ')과는 평행하고 수평 방향(A1,A2)과는 수직할 수 있다. 제2 롤러(164)는 플렉서블 소자(101)가 끼워질 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 롤러(164)에는 플렉서블 소자(101)가 끼워질 수 있는 공간을 제공하는 제2 홈(166)이 마련될 수 있다. 플렉서블 소자(101)의 우측단은 제2 홈(166)에 끼워져 제3 및 제4 금속 전극들(163a,163b)과 오믹 접촉을 이룰 수 있다. 제2 전극 바디(162)에는 제2 롤러(164)가 원할하게 회전할 수 있도록 마찰을 줄여줄 수 있는 제2 베어링(165)이 제공될 수 있다. 제2 롤러(164)의 상단부에는 제3 전기배선(194a)과 연결되는 제3 금속 전극(163a)이 내장되고, 제2 롤러(164)의 하단부에는 제4 전기배선(194b)과 연결되는 제4 금속 전극(163b)이 내장될 수 있다. 제3 및 제4 금속 전극들(163a,163b)은 일례로서 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)로 구성될 수 있다.
다른 예로, 제1 롤러(154)에는 제1 및 제2 금속 전극(153a,154b) 중 어느 하나만이 내장되고, 제2 롤러(164)에는 제3 및 제4 금속 전극(163a,164b) 중 어느 하나만이 내장될 수 있다. 이 경우 도 1a에 도시된 전기 장치(190)는 2단자를 갖는 프로브일 수 있다.
이미 언급한 바와 같이 플렉서블 소자(101)의 아래 방향, 즉 중력 방향으로의 휘어짐을 저지할 수 있는 지지대(180)는 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160) 사이에 배치될 수 있다. 지지대(180)는 제1 롤러(154) 혹은 제2 롤러(164)의 반경과 동일하거나 혹은 그 보다 더 큰 높이를 가질 수 있다.
도 2a 및 3a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 방법을 도시한 평면도이고, 도 2b 및 3b는 전극부를 확대 도시한 단면도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160) 사이에 플렉서블 소자(101)가 로딩될 수 있다. 플렉서블 소자(101)는 수평 상태로 지지될 수 있다. 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160)는 제1 거리(L1)로 이격될 수 있다. 플렉서블 소자(101)는, 본 발명을 이에 한정하지는 않지만, 가령 휘어질 수 있는 폴리이미드와 같은 플라스틱 기판에 박막 필름 등이 형성된 전자 종이, 혹은 액정이나 유기 발광 디스플레이 소자를 포함할 수 있다. 본 단계는 플렉서블 소자(101)에 기계적 스트레스를 아직 가하지 아니하여, 플렉서블 소자(101)는 평평한 상태로 있을 수 있다. 선택적으로, 본 단계에서 제1 및 제2 전기배선들(192a,192b)을 통해 제1 전극부(150)에 전기적 스트레스 혹은 전기적 신호를 인가하고 제3 및 제4 전기배선들(194a,194b)을 통해 제2 전극부(160)에 전기적 스트레스 혹은 전기적 신호를 인가하여 플렉서블 소자(101)를 전기적으로 테스트할 수 있다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 플렉서블 소자(101)에 기계적 스트레스를 인가하여 벤딩 테스트(bending test)할 수 있다. 예컨대, 모터(120)가 회전력을 발생시키면 캠(130)은 그 회전력을 전달받아 편심 회전할 수 있다. 편심 회전하는 캠(130)은 캐리어(140)를 우측 방향(A2)으로 직선 이동시켜 제1 전극부(150)는 제2 전극부(160)쪽으로 이동될 수 있다. 이에 따라 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160) 사이는 제1 거리(L1)보다 작은 제2 거리(L2)로 좁아져, 결국 플렉서블 소자(101)는 휘어질 수 있다. 기계적 스트레스가 인가된 플렉서블 소자(101)는 지지대(180)에 의해 하방으로 휘어지지 아니하고 상방(B)으로 휘어질 수 있다. 상기와 같이 휘어진 상태에 있는 플렉서블 소자(101)에 전기적 스트레스 내지 신호를 인가하여 저항이나 출력 전류 등을 측정할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제1 롤러(154) 및 제2 롤러(164)는 회전 가능하므로 벤딩 테스트시 플렉서블 소자(101)는 일정한 곡률 반경으로 휘어질 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 전극부(150)가 제2 전극부(160)쪽으로 이동할 때 플렉서블 소자(101)에 기계적 스트레스가 인가될 수 있다. 이때, 제1 롤러(154)는 우회전하고 제2 롤러(164)는 좌회전하므로써 플렉서블 소자(101)에 일정한 기계적 스트레스가 인가될 수 있다. 만일 플렉서블 소자(101)가 불균일한 곡률 반경으로 휘어져 변곡점이 생긴 경우, 그 변곡점 주위에서 기계적 스트레스의 방향이 변경될 수 있다. 이 경우 플렉서블 소자(101)에 걸리는 기계적 스트레스가 일정치 않아 벤딩 테스트의 신뢰성을 확보할 수 없을 수 있다. 그러나, 본 실시예에 의하면 플렉서블 소자(101)는 일정한 곡률 반경으로 휘어질 수 있어 기계적 스트레스 역시 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 플렉서블 소자(101)에 대한 벤딩 테스트는 그 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 플렉서블 소자(101)에 수평 방향의 기계적 스트레스가 인가될 수 있어서 중력 효과가 배제될 수 있다. 만일, 플렉서블 소자(101)에 인가되는 기계적 스트레스가 중력 방향 혹은 그 반대 방향인 경우 중력이 더해질 수 있다. 플렉서블 소자(101)에 더해진 중력에 의해 기계적 스트레스가 일정치 않아 벤딩 테스트의 신뢰성을 확보하기가 어려워질 수 있다. 그러나, 본 실시예는 플렉서블 소자(101)에 수평 방향, 가령 우측 방향(A2)의 기계적 스트레스가 인가되므로 중력에 의한 기계적 스트레스의 불균일 현상이 일어나지 않는다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 변형 실시예에 따른 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비를 도시한 평면도이다. 본 변형 실시예는 상술한 실시예와 동일 유사하므로 이하에선 상이한 점에 대해 상세히 설명하고, 동일한 점에 대해서는 생략하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 벤딩 테스트 설비(200)는 모터(120)의 위치를 가늠할 수 있는 제1 눈금자(210), 제1 및 제2 전극부(150,160) 사이의 거리(L)를 가늠할 수 있는 제2 눈금자(220) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 눈금자(210)는 프레임(112)의 상면에 배치되거나 혹은 프레임(112)의 상면에 그려질 수 있다. 제1 눈금자(210)는 가령 이동판(124)의 측면에 인접 배치될 수 있다. 제2 눈금자(220)는 프레임(112)의 일측면에 배치될 수 있다. 제2 눈금자(220)는 제1 및 제2 전극부(150,160)의 측면에 인접 배치될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 벤딩 테스트 설비(202)는 제1 눈금자(210), 제2 눈금자(220), 및 타원판 형태의 캠(230)을 포함할 수 있다. 캠(230)은 타원판에 한정되지 아니하며 임의의 형태를 가질 수 있다. 제2 눈금자(220)는 제1 및 제2 전극부(150,160)의 아래의 프레임(112) 상면에 설치되거나 혹은 그려질 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 수평 방향으로 배치되어 플렉서블 소자를 수평하게 로딩하는 제1 및 제2 전극부를 포함하고,
    상기 제1 전극부는 상기 수평 방향으로 이동 가능하고 상기 제2 전극부는 고정되어, 상기 플렉서블 소자에 수평 방향의 기계적 스트레스가 인가되도록 상기 제1 전극부가 상기 제2 전극부쪽으로 수평 이동하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극부 중 적어도 어느 하나는 상기 수평 방향과 수직한 회전축을 중심으로 회전 가능한 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극부 사이에 배치되어, 상기 수평 방향의 기계적 스트레스가 인가된 상기 플렉서블 소자가 중력 방향으로 휘어지는 것을 제한하는 지지대를 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 소자에 전기적 스트레스가 인가되도록 상기 제1 및 제2 전극부에 전기적 신호를 제공하는 전기 장치를 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  5. 회전력을 발생시키는 모터;
    상기 모터에 연결되어 상기 회전력을 전달받아 편심 회전하는 캠;
    상기 캠의 편심 회전에 의해 수평 방향으로 직선 이동하는 캐리어;
    상기 캐리어에 고정되어 상기 캐리어의 직선 이동에 의존하여 상기 수평 방향으로 이동하는 회전 가능한 제1 전극부; 및
    상기 제1 전극부와 상기 수평 방향으로 이격 고정된 회전 가능한 제2 전극부를;
    포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모터는 상기 수평 방향으로 위치 이동이 가능한 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 캠과 상기 캐리어는 상기 수평 방향으로 배치된 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 수평 방향은 서로 반대 방향인 제1 및 제2 수평 방향을 포함하고,
    상기 캐리어의 상기 제2 수평 방향으로의 이동에 의존하여 상기 제1 전극부는 상기 제2 전극부쪽으로 이동되고, 상기 제1 전극부의 이동에 의해 상기 제1 및 제2 전극부 사이의 거리가 축소되어 상기 플렉서블 소자에 수평 방향의 기계적 스트레스를 인가하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 캐리어에 결합되어 상기 캐리어를 상기 제1 수평 방향으로 복원 이동시키는 용수철을 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 캐리어와 상기 캠 사이에 배치되어, 상기 캐리어의 복원 위치를 넘는 상기 제1 수평 방향으로의 과도한 이동을 저지하는 스톱퍼를 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스톱퍼는 상기 수평 방향으로의 위치 이동이 가능한 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극부 중 적어도 어느 하나는:
    상기 플렉서블 소자가 끼워지는 홈을 포함하는 롤러;
    상기 롤러 내에 배치되어 상기 홈에 끼워진 상기 플렉서블 소자와 접촉하는 적어도 하나의 전극; 및
    상기 롤러가 회전 가능하게 설치되는 전극 바디를 포함하고,
    상기 롤러는 상기 플렉서블 소자가 휘어질 때 회전되어 상기 플렉서블 소자에 일정한 기계적 스트레스가 인가되는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극에 전기적 신호를 인가하여 상기 플렉서블 소자에 전기적 스트레스를 인가하는 단자 연결 구조의 프로브를 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극부 사이에 상기 롤러의 반경과 동일하거나 보다 큰 높이를 가지며, 상기 플렉서블 소자가 중력 방향으로 휘어지는 것을 방해하는 지지대를 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 모터의 위치를 가늠할 수 있는 제1 눈금자와 상기 제1 및 제2 전극부 사이의 거리를 가늠할 수 있는 제2 눈금자 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 캠은 그 회전축이 상기 모터의 회전축과 오프셋된 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극부와 상기 캐리어가 설치되는 장소를 제공하는 프레임을 더 포함하고, 상기 프레임은 상기 캐리어의 상기 수평 방향으로의 이동을 안내하는 제1 이동홈을 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 모터의 위치를 변경시키는 제2 이동홈과 상기 스톱퍼의 위치를 변경시키는 제3 이동홈을 더 포함하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  19. 회전 운동이 직선 왕복 운동으로 변환되는 장치와;
    상기 장치와 결합되어 상기 장치와 함께 직선 왕복 운동하는 제1 전극부와; 그리고
    상기 제1 전극부와는 수평 방향으로 이격 배치되어, 상기 제1 전극부와의 사이에 플렉서블 소자를 수평 상태로 로딩하는 고정된 제2 전극부를 포함하고,
    상기 제1 전극부가 상기 제2 전극부쪽으로 직선 이동하여 상기 플렉서블 소자를 수직 방향으로 휘어지게 하는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 장치는:
    상기 회전 운동을 발생시키는 모터와;
    상기 제1 전극부와 결합되고, 상기 회전 운동을 전달받아 상기 직선 왕복 운동하는 캐리어와; 그리고
    상기 모터와 결합되어 상기 회전 운동에 의해 편심 회전하고, 상기 편심 회전에 따라 상기 캐리어를 상기 제2 전극부쪽으로 직선 운동시키는 캠을 포함하고,
    상기 캠이 상기 모터의 회전 운동을 상기 캐리어의 직선 왕복 운동으로 변환시키는 플렉서블 소자의 벤딩 테스트 설비.
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