KR20150108991A - 플렉서블 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널과 윈도우 부재를 포함한다. 상기 윈도우 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 상기 일면 상에 배치된 합성 수지층 및 상기 합성 수지층 상에 배치된 유리층을 포함한다. 상기 유리층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수 있다. 상기 유리층의 일면에 합성 수지 용액을 코팅하여 상기 합성 수지층을 형성할 수 있다.

Description

플렉서블 표시장치 및 그 제조방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 플렉서블 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 불량이 감소된 플렉서블 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

근래에 휘어지거나 접어지는 표시장치(이하, 플렉서블 표시장치)가 개발되고 있다. 이러한 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널 및 다양한 기능성 부재들을 포함한다.

상기 기능성 부재들은 상기 플렉서블 표시패널의 일면 및 타면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 배치된다. 상기 기능성 부재들은 상기 플렉서블 표시패널과 함께 휘어지거나 접어진다.

따라서, 본 발명의 목적은 내구성이 향상되고, 굴곡강성(bending stiffness)이 감소된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 표시패널의 일면 상에 배치된 윈도우 부재를 포함한다. 상기 윈도우 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 상기 일면 상에 배치된 합성 수지층 및 상기 합성 수지층 상에 배치된 유리층을 포함한다. 상기 유리층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수 있다. 상기 윈도우 부재의 두께는 약 50 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 일 수 있다.

상기 합성 수지층은 상기 유리층에 직접 결합될 수 있다. 상기 합성 수지층과 상기 유리층 사이에 배치되어 상기 합성 수지층과 상기 유리층을 결합하는 접착층을 더 포함할 수 있다.

상기 유리층은 알루미노실리케이트계 유리를 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 상기 유리층 상에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 코팅층은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 반사방지 코팅층(Anti-Reflection Coating Layer), 눈부심 방지 코팅층(Anti-Glare Coating Layer), 및 하드 코팅층 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 상기 플렉서블 표시패널과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 터치스크린 및 편광판을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 상기 윈도우 부재와 상기 플렉서블 표시패널 사이에 배치되어 상기 윈도우 부재와 상기 플렉서블 표시패널을 결합하는 감암 접착 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 윈도우 부재는 상기 플렉서블 표시패널의 상기 일면 상에 배치된 복수 개의 합성 수지층들 및 상기 복수 개의 합성 수지층들과 교번하게 배치된 복수 개의 유리층들을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 유리층들 중 상기 윈도우 부재의 외면을 구성하는 유리층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 플렉서블 표시패널을 제조하는 단계, 합성 수지층과 유리층을 포함하는 윈도우 부재를 제조하는 단계, 및 상기 플렉서블 표시패널과 상기 윈도우 부재를 결합하는 단계를 포함한다.

상기 윈도우 부재를 제조하는 단계는 상기 유리층을 정의하는 유리기판을 제공하는 단계 및 상기 유리기판 상에 상기 합성 수지층을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 합성 수지층을 형성하는 단계는 상기 유리기판의 일면 상에 합성 수지 용액을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계, 및 상기 코팅층을 경화하는 단계를 포함한다.

상기 코팅층을 경화하는 단계는 약 100℃에서 약 20분 동안 1차 경화하는 단계 및 약 300℃에서 약 20분 내지 약 35분 동안 2차 경화하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 합성 수지층을 형성하는 단계는 상기 합성 수지층을 정의하는 합성 수지 필름을 제공하는 단계, 상기 유리기판의 일면 또는 상기 합성 수지 필름의 일면에 접착층을 형성하는 단계, 및 상기 접착층이 상기 유리기판과 상기 합성 수지 필름 사이에 배치되도록 상기 유리기판과 상기 합성 수지 필름을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 상기 윈도우 부재는 합성 수지층과 유리층을 포함할 수 있다. 이중층의 윈도우 부재는 단일층의 유리 부재보다 굴곡강성이 감소된다. 즉, 상기 이중층의 윈도우 부재는 단일층의 유리 부재 대비 더 쉽게 접혀진다.

상기 유리층은 윈도우 부재의 외면을 정의한다. 이중층의 윈도우 부재는 단일층의 플라스틱 부재보다 강도가 높고, 찍힘 불량이 방지되며, 표면 조도가 균일한 상기 윈도우 부재의 외면을 제공할 수 있다.

상기 윈도우 부재는 상기 유리층의 일면에 합성 수지 용액을 코팅하여 상기 합성 수지층을 형성할 수 있다. 그에 따라 박형의 윈도우 부재가 제조되며, 제조 비용이 감소된다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 접혀진 상태의 측면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 펼쳐진 상태의 측면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치를 설명한다.

도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요도 소를 지칭한다. 그리고, 어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 펼쳐진 상태의 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 접혀진 상태의 측면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 플렉서블 표시장치(이하, 표시장치)는 플렉서블 표시패널(DP, 이하 표시패널)과 상기 표시패널(DP)의 일면 상에 배치된 플렉서블 윈도우 부재(WM, 이하 윈도우 부재)를 포함한다.

상기 표시패널(DP)은 플렉서블한 베이스 기판(미 도시)과 상기 베이스 기판 상에 배치된 신호배선들(미 도시) 및 상기 신호배선들에 전기적으로 연결된 화소들(미 도시)을 포함한다. 상기 화소들은 상기 신호배선들로부터 수신한 신호들에 근거하여 이미지를 생성한다. 상기 표시패널(DP)은 일면 상으로 상기 이미지를 표시한다. 상기 표시패널(DP)은 예컨대, 유기발광 표시패널 또는 전기영동 표시패널 또는 전기습윤 표시패널 등 중 어느 하나일 수 있다.

상기 이미지가 제공되는 상기 표시패널(DP)의 일면은 표시면(DS)으로 정의되고, 상기 이미지가 제공되지 않는 상기 표시패널(DP)의 타면은 비표시면(NDS)으로 정의될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에는 1개의 표시면(DS)을 구비한 표시패널(DP)이 예시적으로 도시되었다. 본 발명의 다른 실시예에서 양면으로 이미지를 표시하는 표시패널이 적용될 수도 있다.

상기 윈도우 부재(WM)는 상기 표시패널(DP)을 보호한다. 상기 윈도우 부재(WM)는 투명한 물질로 구성된다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 상기 윈도우 부재(WM)는 복수 개의 베이스층들을 포함한다.

상기 윈도우 부재(WM)의 외면(OS)은 상기 표시장치의 외면을 구성할 수 있다. 상기 표시장치의 외면은 터치펜과 같은 입력수단이 접촉하는 면일 수 있다. 상기 윈도우 부재(WM)의 내면(IS)은 후술하는 접착 부재와 접촉하는 접착면을 구성할 수 있다.

상기 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM)는 투명한 접착 부재(AM)에 의해 결합될 수 있다. 상기 접착 부재(AM)는 자외선 경화형 감압 접착 부재(PSA, pressure sensitive adhesives sheet)가 적용될 수 있다. 상기 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM)는 직접 결합되지 않을 수 있다. 상기 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM) 사이에는 다른 기능성 부재들이 더 배치될 수 있다. 상기 다른 기능성 부재들에 대해서는 후술한다.

상기 표시장치는 전체적으로 곡면을 이루도록 휘어지거나 말려지거나, 특정한 영역에서 접혀질 수 있다. 상기 표시장치는 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면상에서 폴딩영역(FA)과 주변영역들(SA1, SA2)로 구분될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에는 1개의 폴딩영역(FA)과 2개의 주변영역들(SA1, SA2)을 포함하는 표시장치가 예시적으로 도시되었다.

상기 폴딩영역(FA)은 상기 표시장치가 접히는 영역으로 정의된다. 상기 표시장치는 상기 폴딩영역(FA)에 정의된 폴딩축(PA)을 따라 접혀진다. 상기 폴딩축(PA)은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장된 가상의 축이다. 상기 주변영역들(SA1, SA2)은 상기 폴딩영역(FA)에 인접한 영역으로 정의된다. 상기 주변영역들(SA1, SA2)은 평평하거나, 완만하게 휘어질 수 있다. 상기 폴딩영역(FA)과 상기 주변영역들(SA1, SA2)은 상기 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM)에도 동일하게 정의된다.

도 1b에 도시된 것과 같이, 상기 표시장치는 상기 2개의 주변영역들(SA1, SA2)이 서로 마주보도록 접힐 수 있다. 상기 표시장치는 0.5 ㎜ 내지 10 ㎜의 곡률반경(R1)을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 상기 2개의 주변영역들(SA1, SA2)은 10도 내지 90도의 사이각을 갖도록 접힐 수도 있다.

상기 표시장치의 상기 제1 방향(DR1)과 상기 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면의 법선 방향(DR3)의 두께(T1)는 상기 표시패널(DP), 상기 윈도우 부재(WM), 및 상기 접착 부재(AM)의 두께들의 합과 같다. 상기 표시장치의 상기 두께(T1)가 증가할수록 밴딩시 상기 표시장치에 발생하는 인장/압축 스트레인은 증가된다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 펼쳐진 상태의 측면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 흐름도이다.

도 2a에 도시된 것과 같이, 상기 윈도우 부재(WM)는 적어도 하나의 합성 수지층(PL)과 적어도 하나의 유리층(GL)을 포함한다. 도 2a에는 하나의 합성 수지층(PL)과 상기 합성 수지층(PL) 상에 배치된 유리층(GL)을 포함하는 윈도우 부재(WM)가 예시적으로 도시되었다. 상기 윈도우 부재(WM)의 적층 구조는 이에 제한되지 않는다.

상기 윈도우 부재(WM)의 두께(WT1)는 약 50 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 의 범위를 갖는다. 외부 충격으로부터 상기 표시패널(DP)을 보호하기 위해, 상기 윈도우 부재(WM)는 소정의 강도 이상을 요구하는데, 이를 위해 상기 윈도우 부재(WM)의 두께(WT1)는 약 50 ㎛ 보다 큰 값을 갖는다. 두께에 비례하는 인장/압축 스트레인을 줄이기 위해 상기 윈도우 부재(WM)의 두께(WT1)는 약 300 ㎛ 보다 작은 값을 갖는다. 상기 합성 수지층(PL)과 상기 유리층(GL)을 이루는 물질에 따라 상기 윈도우 부재(WM)의 두께(WT1)는 상술한 범위에서 변경될 수 있다.

상기 합성 수지층(PL)은 상기 유리층(GL)에 직접 결합된다. 후술하는 것과 같이, 상기 합성 수지층(PL)은 상기 유리층(GL) 상에 코팅될 수 있다. 상기 유리층(GL)과 상기 합성 수지층(PL) 각각은 영역에 무관하게 실질적으로 균일한 두께를 갖는다.

상기 유리층(GL)은 비-알카리계(Non-Alkali) 유리를 포함할 수 있다. 상기 유리층(GL)은 알루미노실리케이트계(Aluminosilicate) 유리를 포함할 수 있다. 상기 알루미노실리케이트계(Aluminosilicate) 유리는 우수한 내스크래치성 및 내손상성을 갖는다.

상기 유리층(GL)의 두께(WT10)는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수 있다. 상기 윈도우 부재(WM)의 강도는 상기 합성 수지층(PL)보다 큰 강도를 갖는 상기 유리층(GL)에 의존하여 결정된다. 상기 윈도우 부재(WM)가 소정의 강도를 갖기 위해 상기 유리층(GL)의 두께(WT10)는 적어도 약 25 ㎛를 갖는다. 상기 유리층(GL)이 두꺼워질수록 굴곡강성이 높아져 깨질 수 있기 때문에, 상기 유리층(GL)의 두께(WT10)는 약 100 ㎛ 이하를 갖는 것이 바람직하다.

상기 합성 수지층(PL)은 투명한 플라스틱을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 투명한 플라스틱은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 나프탈렌(PEN), 폴리이소 술폰(PES), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리 카보네이트(PC) 등을 포함할 수 있다. 상기 합성 수지층(PL)의 두께(WT20)는 약 25 ㎛ 내지 약 200 ㎛일 수 있다.

상기 유리층(GL)의 상면은 도 1a 및 도 1b에서 참조한 상기 윈도우 부재(WM)의 외면(OS)을 구성하고, 상기 합성 수지층(PL)의 하면은 도 1a 및 도 1b에서 참조한 상기 윈도우 부재(WM)의 내면(IS)을 구성할 수 있다. 상기 유리층(GL)은 상기 합성 수지층(PL)보다 강도가 높기 때문에, 터치펜과 같은 입력수단에 의한 찍힘 불량이 방지된 외면(OS)을 제공할 수 있다. 또한, 상기 유리층(GL)은 표면 조도가 균일한 상기 외면(OS)을 제공할 수 있다.

본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)는 동일한 두께를 갖는 단일층의 유리 부재보다 상기 폴딩영역(FA)에서 더 쉽게 폴딩된다. 단일층 대비 복수 층은 작은 굴곡강성을 갖기 때문이다. 뿐만 아니라 상기 합성 수지층(PL)은 상기 유리층(GL)보다 작은 탄성 모듈러스를 갖기 때문이다.

단일층의 굴곡강성은 아래의 수학식에 따른다. 아래의 수학식의 부호 BS는 굴곡강성을 의미하고, 부호 E는 단일층의 탄성 모듈러스를 의미하며, 부호 TH는 단일층의 두께를 의미한다.

[수학식]

상기 단일층의 유리 부재의 굴곡강성은 단일층 두께의 세제곱에 비례한다. 반면에, 상기 복수 층의 굴곡강성은 각 층의 굴곡강성의 합과 같다. 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)의 굴곡강성은 상기 유리층(GL)의 굴곡강성과 상기 합성 수지층(PL)의 굴곡강성의 합과 같다.

다시 말해, 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)의 상기 폴딩영역(FA)의 굴곡강성은 상기 유리층(GL)의 두께(W10)의 세제곱과 상기 합성 수지층(PL)의 두께(WT20)의 세제곱의 합에 비례한다. 따라서, 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)는 상기 단일층의 유리 부재보다 작은 굴곡강성을 갖는다.

본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)는 동일한 두께를 갖는 단일층의 합성 수지 부재와 유사한 굴곡강성을 갖는다. 상기 유리층(GL)이 상기 합성 수지 부재보다 큰 모듈러스를 갖더라도, 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM)는 이중층 구조에 의해 상기 수학식의 두께 인자가 감소하기 때문이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하여 윈도우 부재(WM)의 및 제조방법 및 이를 포함하는 플렉서블 표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.

플렉서블 표시장치의 제조를 위해서, 먼저 플렉서블 표시패널(DP, 도 1a 및 도 1b 참조) 및 윈도우 부재(WM)를 제조한다. 복수 회의 포토리소그래피 공정과 박막 증착 공정들을 통해 상기 플렉서블 표시패널(DP)을 제조한다. 플렉서블 표시패널(DP)의 종류에 따른 제조방법은 이미 공지된 바, 상세한 설명은 생략한다. 상기 플렉서블 표시패널(DP) 및 상기 윈도우 부재(WM)의 제조순서는 제한되지 않는다.

상기 윈도우 부재(WM)를 제조하기 위해, 유리기판을 제공한다(S10). 상기 유리기판은 상기 유리층(GL)에 대응한다. 물리적, 광학적, 화학적 연마방식에 모기판의 두께를 감소시킴으로써 박형 유리기판을 제조할 수 있다.

다음, 상기 윈도우 부재(WM)에 합성 수지 용액을 코팅한다(S20). 상기 합성수지 용액은 유기용매 및 상기 유기용매에 용해된 합성 수지를 포함한다. 상기 합성 수지 용액은 약 6wt%의 합성 수지를 포함할 수 있다. 상기 합성 수지 용액은 30000 cp의 점도를 가질 수 있다. 상기 합성 수지 용액은 슬릿 코터를 통해 코팅될 수 있다.

다음, 상기 합성 수지 용액을 포함하는 코팅층을 경화시킨다(S30). 약 100℃에서 약 20분 동안 1차 경화할 수 있다. 그에 따라 상기 코팅층의 점도는 증가된다. 이후, 약 300℃에서 약 20분 내지 약 35분 동안 2차 경화할 수 있다. 그에 따라 상기 코팅층으로부터 상기 유리층(GL)이 형성된다.

이후, 제조된 상기 플렉서블 표시패널(DP) 및 상기 윈도우 부재(WM)를 결합한다. 상기 플렉서블 표시패널(DP)의 일면 또는 상기 윈도우 부재(WM)의 일면에 감압 접착 부재를 부착한다. 상기 감압 접착 부재는 상기 접착 부재(AM, 도 1a 및 도 1b 참조)에 대응한다. 상기 감압 접착 부재가 상기 플렉서블 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM) 사이에 배치되도록 상기 플렉서블 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM)를 결합한다. 이후, 상기 감압 접착 부재를 경화시킬 수 있다.

상술한 제조방법에 따르면, 별도의 접착 부재 없이, 상기 합성 수지층(PL)은 상기 유리층(GL)에 결합될 수 있다. 따라서, 윈도우 부재(WM)의 두께가 감소되고, 제조비용이 감소된다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 펼쳐진 상태의 측면도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 흐름도이다. 이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 실시예에 따른 윈도우 부재에 대해 설명한다. 다만, 도 1a 내지 도 2b를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 상기 윈도우 부재(WM10)는 적어도 하나의 합성 수지층(PL)과 적어도 하나의 유리층(GL), 및 상기 합성 수지층(PL)과 상기 유리층(GL)을 결합하는 접착층(AL)을 포함한다. 도 3a에는 3층 구조의 윈도우 부재(WM10)가 예시적으로 도시되었다. 상기 윈도우 부재(WM10)의 적층 구조는 이에 제한되지 않는다.

상기 접착층(AL)은 감압 접착 부재 또는 광학투명 접착 레진층을 포함할 수 있다. 상기 감압 접착 부재는 고분자, 가교제, 및 레진을 포함한다. 상기 고분자는 아크릴 계열, 실리콘 계열, 및 우레탄 계열 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 광학투명 접착 레진층은 아크릴계 레진 또는 실리콘계 레진 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 윈도우 부재(WM10)가 밴딩될 때 발생하는 응력을 감소시키기 위해, 상기 접착층(AL)은 낮은 탄성 모듈러스를 갖는다. 상기 접착층(AL)의 탄성 모듈러스는 1Mpa 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 접착층(AL)의 두께는 약 50 ㎛ 이하 일 수 있다.

아래의 표 1은 단일층 유리 부재의 굴곡강성을 나타낸다. 아래의 굴곡강성 값들은 단일층 유리 부재를 밴딩시키면서 해당 곡률반경에서 각각 측정하였다.

	두께 50㎛	두께 30㎛
곡률반경 5mm	2.1N	0.5N
곡률반경 3mm	5.7N	1.3N
곡률반경 1mm	깨짐	9.5N

단일층 유리 부재는 두께가 두껍고, 곡률반경이 작을수록 큰 굴곡강성을 갖는다. 동일한 곡률반경 및 동일한 두께의 조건에서, 상기 유리 부재의 표면 조도(surface roughness)가 낮을수록 굴곡강성은 작아진다. 별도로 나타내지는 않았으나, 유리 부재의 표면 조도(surface roughness)를 제어하면, 약 100㎛ 두께의 단일층 유리 부재는 약 10mm의 곡률반경에서 깨지지 않을 수 있다.

아래의 표 2는 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM10)의 굴곡강성을 나타낸다.

	유리층 두께 25㎛/접착층 두께 25㎛/합성수지층 두께 50㎛
곡률반경 5mm	0.2N
곡률반경 3mm	0.42N
곡률반경 1mm	2.2N

본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM10)는 단일층 유리 부재보다 큰 두께를 갖더라도 더 작은 굴곡강성을 갖는다. 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM10)의 굴곡강성은 상기 접착층(AL)이나 상기 합성수지층(PL)에 비해 매우 큰 모듈러스를 갖는 유리층(GL)에 의해 결정된다. 상기 윈도우 부재가(WM10)의 두께가 100㎛이더라도 유리층(GL)의 두께는 25㎛ 이기 때문에 상기 윈도우 부재(WM10)는 작은 굴곡강성을 갖는다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여 윈도우 부재(WM10)의 및 제조방법 및 이를 포함하는 플렉서블 표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.

플렉서블 표시장치의 제조를 위해서, 먼저 플렉서블 표시패널(DP, 도 1a 및 도 1b 참조) 및 윈도우 부재(WM)를 제조한다.

상기 윈도우 부재(WM)를 제조하기 위해, 유리기판 및 합성수지 필름을 제공한다(S100). 상기 유리기판은 상기 유리층(GL)에 대응하고, 상기 합성수지 필름은 합성 수지층(PL)에 대응한다. 상기 합성수지 필름은 종래의 일반적인 압착 또는 압출 방법 등에 의해 제조될 수 있다.

다음, 상기 유리기판의 일면 또는 상기 합성수지 필름의 일면 상에 접착층(AL)을 형성한다(S200). 상기 감압 접착 부재를 상기 유리기판의 일면 또는 합성수지 필름의 일면에 라미네이션할 수 있다. 상기 유리기판의 일면 또는 상기 합성수지 필름에 액상의 광학투명 접착 레진을 도포하여 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 코팅층은 가경화될 수 있다.

다음, 상기 유리기판과 상기 합성수지 필름을 결합한다(S300). 상기 접착층(AL)이 상기 유리기판과 상기 합성수지 필름 사이에 배치되도록 상기 유리기판과 상기 합성수지 필름을 결합한다. 이후, 상기 접착층(AL)은 한번 더 경화될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 측면도이다. 이하, 도 4를 참조하여 윈도우 부재들을 설명한다. 다만, 도 1a 내지 도 3b를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM20)는 복수 개의 유리층들(GL1, GL2) 및 복수 개의 합성 수지층(PL1, PL2)을 포함한다. 도 4에는 2개의 유리층들(GL1, GL2)과 2개의 합성 수지층(PL1, PL2)을 포함하는 윈도우 부재(WM20)가 예시적으로 도시되었다.

상기 유리층들(GL1, GL2)과 상기 합성 수지층(PL1, PL2)은 교번하게 배치될 수 있다. 상기 합성 수지층(PL1, PL2) 중 제1 합성 수지층(PL1)은 상기 유리층들(GL1, GL2) 중 제1 유리층(GL1)에 직접 결합된다. 상기 합성 수지층(PL1, PL2) 중 제2 합성 수지층(PL2)은 상기 유리층들(GL1, GL2) 중 제2 유리층(GL2)에 직접 결합된다. 도 2b를 참조하여 설명한 방법으로 접착층 없이 상기 제1 합성 수지층(PL1)과 상기 제1 유리층(GL1)을 결합시키고, 상기 제1 합성 수지층(PL1)과 상기 제1 유리층(GL1)을 결합시킬 수 있다.

상기 윈도우 부재(WM20)는 상기 유리층들(GL1, GL2) 중 어느 하나와 상기 합성 수지층(PL1, PL2) 중 어느 하나를 결합시키는 접착층(AL)을 포함할 수 있다. 상기 접착층(AL)은 상기 제1 합성 수지층(PL1)과 상기 제2 유리층(GL2)을 결합시킬 수 있다. 상기 접착층(AL)은 감압 접착 부재 또는 광학투명 접착 레진층을 포함할 수 있다.

상기 제1 합성 수지층(PL1)과 상기 제2 유리층(GL2)은 도 3b를 참조하여 설명한 방법으로 결합시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 유리층(GL1)이 결합된 상기 제1 합성 수지층(PL1)과 상기 제2 합성 수지층(PL2)이 결합된 상기 제2 유리층(GL1)을 결합시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 윈도우 부재(WM20)는 상기 제1 유리층(GL1)과 상기 제2 유리층(GL2)을 결합시키는 접착층 및 상기 제1 합성 수지층(PL1)과 상기 제2 합성 수지층(PL2)을 결합시키는 접착층을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 접착층(AL)은 상기 윈도우 부재(WM20)의 제조방법에 따라 추가/생략될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 단면도이다. 이하, 본 실시예에 따른 표시장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(이하, 표시장치)는 플렉서블 표시패널(DP, 이하 표시패널)과 상기 표시패널(DP)의 일면 상에 배치된 플렉서블 윈도우 부재(WM, 이하 윈도우 부재), 및 기능성 부재들을 포함한다. 상기 윈도우 부재(WM)는 도 1a 내지 도 4를 참조하여 설명한 윈도우 부재 중 어느 하나일 수 있다.

상기 기능성 부재들은 상기 표시패널(DP)과 상기 윈도우 부재(WM) 사이에 배치된 터치스크린(TSP) 및 광학부재(LF)를 포함한다. 외부입력을 감지하는 터치스크린(TSP)은 접착 부재(AM)를 통해 상기 표시패널(DP)의 표시면(DS)에 결합될 수 있다.

상기 광학부재(LF)는 적어도 편광판을 포함한다. 또한, 위상차판을 더 포함할 수 있다. 상기 광학부재(LF)는 외부광의 반사를 방지할 수 있다. 상기 광학부재(LF)는 접착 부재(AM)를 통해 상기 터치스크린(TSP)에 결합된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 광학부재(LF)는 생략될 수 있고, 상기 터치스크린(TSP)에 포함될 수도 있다.

상기 기능성 부재들은 상기 표시패널(DP)의 비표시면(NDS)에 결합된 보호 필름(PF)을 더 포함할 수 있다. 상기 보호 필름(PF)은 외부의 충격으로부터 상기 표시패널(DP)을 보호한다. 상기 보호 필름(PF)은 접착 부재(AM)를 통해 상기 표시패널(DP)에 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 상기 윈도우 부재(WM)의 외면(OS) 상에 배치된 기능성 코팅층(FC)을 더 포함할 수 있다. 상기 기능성 코팅층(FC)은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 반사방지 코팅층(Anti-Reflection Coating Layer), 눈부심 방지 코팅층(Anti-Glare Coating Layer), 및 하드 코팅층 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DP: 플렉서블 표시패널 AM: 접착 부재
WM: 윈도우 부재 PL: 합성 수지층
GL: 유리층 AL: 접착층
FA: 폴딩 영역 SA1, SA2: 주변영역

Claims (16)

1. 플렉서블 표시패널; 및
   상기 플렉서블 표시패널의 일면 상에 배치된 윈도우 부재를 포함하고,
   상기 윈도우 부재는,
   상기 플렉서블 표시패널의 상기 일면 상에 배치된 합성 수지층; 및
   상기 합성 수지층 상에 배치된 유리층을 포함하고, 상기 유리층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 윈도우 부재의 두께는 약 50 ㎛ 내지 약 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 합성 수지층은 상기 유리층에 직접 결합된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 합성 수지층과 상기 유리층 사이에 배치되어 상기 합성 수지층과 상기 유리층을 결합하는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 유리층은 알루미노실리케이트계 유리를 포함하는 플렉서블 표시장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 유리층 상에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 기능성 코팅층은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 반사방지 코팅층(Anti-Reflection Coating Layer), 눈부심 방지 코팅층(Anti-Glare Coating Layer), 및 하드 코팅층 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 플렉서블 표시장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 플렉서블 표시패널과 상기 윈도우 부재 사이에 배치된 터치스크린 및 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 윈도우 부재와 상기 플렉서블 표시패널 사이에 배치되어 상기 윈도우 부재와 상기 플렉서블 표시패널을 결합하는 감암 접착 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
10. 폴딩축이 정의된 폴딩영역과 상기 폴딩영역에 인접한 주변영역을 포함하는 플렉서블 표시패널; 및
    상기 폴딩영역과 상기 주변영역에 중첩하도록 상기 플렉서블 표시패널의 일면 상에 배치된 윈도우 부재를 포함하고,
    상기 윈도우 부재는,
    상기 플렉서블 표시패널의 상기 일면 상에 배치된 복수 개의 합성 수지층들; 및
    상기 복수 개의 합성 수지층들과 교번하게 배치된 복수 개의 유리층들을 포함하고,
    상기 복수 개의 유리층들 중 상기 윈도우 부재의 외면을 구성하는 유리층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 합성 수지층들 중 어느 하나의 합성 수지층은 상기 복수 개의 유리층들 중 어느 하나의 유리층에 직접 결합된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
12. 제10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 합성 수지층들과 상기 복수 개의 유리층들 중 인접하는 합성 수지층과 유리층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
13. 플렉서블 표시패널을 제조하는 단계;
    합성 수지층과 유리층을 포함하는 윈도우 부재를 제조하는 단계; 및
    상기 플렉서블 표시패널과 상기 윈도우 부재를 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 윈도우 부재를 제조하는 단계는,
    상기 유리층을 정의하는 유리기판을 제공하는 단계; 및
    상기 유리기판 상에 상기 합성 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 합성 수지층을 형성하는 단계는,
    상기 유리기판의 일면 상에 합성 수지 용액을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅층을 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 코팅층을 경화하는 단계는,
    약 100℃에서 약 20분 동안 1차 경화하는 단계; 및
    약 300℃에서 약 20분 내지 약 35분 동안 2차 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
16. 제13 항에 있어서,
    상기 합성 수지층을 형성하는 단계는,
    상기 합성 수지층을 정의하는 합성 수지 필름을 제공하는 단계;
    상기 유리기판의 일면 또는 상기 합성 수지 필름의 일면에 접착층을 형성하는 단계;
    상기 접착층이 상기 유리기판과 상기 합성 수지 필름 사이에 배치되도록 상기 유리기판과 상기 합성 수지 필름을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
    

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