KR20200053820A - 커버 부재 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

커버 부재 및 이의 제조 방법이 제공된다. 커버 부재는 제1 기판, 두께 방향으로 제1 기판과 중첩 배치된 제2 기판, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 제1 기판과 제2 기판을 결합하는 기판 결합층을 포함하되, 제1 기판의 두께와 제2 기판의 두께의 합은 5mm 이하이다.

Description

커버 부재 및 이의 제조 방법{Cover member and method of fabricating the same}

본 발명은 커버 부재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 장치의 외측에 배치되어 표시 패널 등을 보호하는 표시 장치용 커버 부재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

표시 장치는 화상을 표시하는 장치이다. 그 동안 많은 평판형 표시 장치가 개발되어 왔고, 최근에는 평판형 표시 장치를 휘어 몰입감을 향상시키는 곡면 표시 장치도 등장하고 있다.

표시 장치는 표시를 담당하는 표시 패널 외에, 표시 패널을 외부 충격으로부터 보호하는 기능을 하는 커버 부재를 포함할 수 있다. 곡면화된 표시 장치의 경우 커버 부재도 함께 곡면화된다.

커버 부재를 곡면화하는 방법 중 하나는 커버 부재의 자중을 이용하여 휘어지도록 하는 것이다. 자중을 이용하기 때문에 커버 부재가 두꺼울수록 잘 휘어질 수 있다. 그런데, 커버 부재가 너무 두꺼우면 유연성이 떨어져 곡면화 과정에서 손상될 수 있다. 또한, 자중을 이용한 곡면화 방법은 공정 속도 측면에서도 비효율적인 면이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 곡면화 유연성이 확보된 커버 부재를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 곡면화 유연성이 확보된 커버 부재의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 커버 부재는 제1 기판, 두께 방향으로 상기 제1 기판과 중첩 배치된 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 기판 결합층을 포함하되, 상기 제1 기판의 두께와 상기 제2 기판의 두께의 합은 5mm 이하이다.

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 평면 형상은 실질적으로 동일할 수 있다.

상기 제1 기판의 일 측면 및 상기 제2 기판의 일 측면은 정렬되어 있을 수 있다.

상기 기판 결합층의 일 측면은 상기 제1 기판의 일 측면 및 상기 제2 기판의 일 측면보다 내측에 위치할 수 있다.

상기 기판 결합층은 상기 제1 기판의 상기 일 측면 및 상기 제2 기판의 상기 일 측면으로부터 외측으로 돌출될 수 있다.

상기 제1 기판의 두께와 상기 제2 기판의 두께는 동일할 수 있다.

상기 기판 결합층은 균일한 두께를 갖고, 상기 기판 결합층의 두께는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판보다 두께보다 작을 수 있다.

상기 기판 결합층은 광학 투명 접착제 또는 광학 투명 수지를 포함할 수 있다.

상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 기판 결합층의 굴절률 편차는 0.1 이내일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 커버 부재는 곡면을 포함하는 커버 부재로서, 제1 유리 기판, 두께 방향으로 상기 제1 유리 기판과 중첩 배치된 제2 유리 기판, 및 상기 제1 유리 기판과 상기 제2 유리 기판 사이에 배치되어 상기 제1 유리 기판과 상기 제2 유리 기판을 결합하는 기판 결합층을 포함한다.

상기 커버 부재는 오목한 곡면을 포함하고, 상기 제1 유리 기판은 상기 제2 유리 기판보다 전방에 배치될 수 있다.

상기 제1 유리 기판의 두께는 상기 제2 유리 기판의 두께보다 작을 수 있다.

상기 커버 부재는 볼목한 곡면을 포함하고, 상기 제1 유리 기판은 상기 제2 유리 기판보다 전방에 배치되며, 상기 제2 유리 기판의 두께는 상기 제1 유리 기판의 두께보다 클 수 있다.

상기 제1 유리 기판 및 상기 제2 유리 기판은 각각 강화 유리를 포함할 수 있다.

상기 제1 유리 기판과 상기 제2 유리 기판은 각각 외측에 위치하는 제1 표면 및 대향하는 방향에 위치하는 제2 표면을 포함하고, 상기 제1 표면에 인접한 제1 압축 영역, 상기 제2 표면에 인접한 제2 압축 영역 및 상기 제1 압축 영역과 상기 제2 압축 영역 사이에 배치된 인장 영역을 포함할 수 있다.

상기 제1 유리 기판의 곡률 반경은 상기 제2 유리 기판의 곡률 반경보다 작고, 상기 제1 유리 기판의 상기 제1 표면의 압축 스트레스는 상기 제2 유리 기판의 상기 제2 표면의 압축 스트레스보다 클 수 있다.

상기 제1 유리 기판의 곡률 반경은 상기 제2 유리 기판의 곡률 반경보다 작고, 상기 제1 유리 기판의 상기 제1 표면의 압축 스트레스는 상기 제2 유리 기판의 상기 제2 표면의 압축 스트레스와 실질적으로 동일하고, 상기 제2 유리 기판의 상기 제2 표면의 압축 스트레스는 상기 제1 유리 기판의 상기 제1 표면의 압축 스트레스보다 클 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 커버 부재의 제조 방법은 곡면 지그 상에 제1 기판을 배치하고 가압하여 상기 제1 기판을 곡면화하는 단계, 및 상기 곡면 지그 상에 배치된 상기 제1 기판 상에 제2 기판을 배치하고 가압하여 상기 제2 기판을 곡면화하는 단계를 포함한다.

상기 제1 기판을 곡면화하는 단계 전에 상기 제1 기판 상에 기판 결합층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 기판을 곡면화하는 단계는 상기 제1 기판과 상기 기판 결합층을 함께 곡면화하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 기판을 곡면화하는 단계 및 상기 제2 기판을 곡면화하는 단계 사이에 상기 제1 기판 상에 기판 결합층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

일 실시예에 따른 커버 부재에 의하면, 곡면화 유연성을 가지면서도 일정 수준의 강도를 확보할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 커버 부재의 제조 방법에 의하면, 효율적인 곡면화 공정을 진행할 수 있다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 사시도들이다.
도 2는 도 1의 (a)의 곡면 표시 장치의 분해사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 9은 도 8의 제1 기판과 제2 기판의 유리 강화 공정 후의 스트레스 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따른 이온 교환 공정을 나타낸 개략도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 커버 부재와 터치 유닛을 함께 도시한 단면도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 커버 부재와 터치 유닛을 함께 도시한 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재와 터치 유닛을 함께 도시한 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 커버 부재 제조 방법의 공정 단계를 나타낸 단면도들이다.
도 18은 다른 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 커버 부재 제조 방법의 공정 단계를 나타낸 단면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 사시도들이다.

도 1을 참조하면, 실시예들에 따른 곡면 표시 장치(10: 10_1, 10_2, 10_3, 10_4)는 표시 장치의 일종으로 표시면이 적어도 부분적으로 곡면을 갖는 표시 장치를 지칭한다. 표시 장치는 화상이나 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 장치이면, 장치의 주된 용도, 부가된 기능이나 명칭 등에 관계없이 표시 장치에 해당하는 것으로 해석될 수 있다. 표시 장치의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 소형 게임기, 카지노에서 사용되는 슬롯 머신 등과 같은 대형 게임기, 전자 칠판, 전자책, 스마트폰, 휴대 전화기, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네이게이션, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시부를 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다.

곡면 표시 장치(10)의 곡면은 평면이 휘어진 형상일 수 있다. 예를 들어, 곡면 표시 장치(10)는 마주보는 2개의 장변과 마주보는 2개의 단변을 포함하는 직사각형 형상의 평면으로부터 유래된 곡면을 포함할 수 있다. 정상적인 표시 화면의 방향을 기준으로, 곡면 표시 장치(10)의 장변은 도 1(a), 도 1(c)에 도시된 바와 같이 가로로 배치될 수도 있고, 도 1(b), 도 1(d)에 도시된 바와 같이 세로로 배치될 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 곡면 표시 장치(10)는 도 1(a) 내지 도 1(d)에 도시된 바와 같이 단변은 직선을 유지한 채 장변이 휘어져 이루어진 곡면을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 곡면 표시 장치(10)는, 장변은 직선을 유지한 채 단변이 휘어져 이루어진 곡면을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 곡면 표시 장치(10)는 장변과 단변 모두 휘어져 이루어진 곡면을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 곡면 표시 장치(10)의 표면은 구 표면의 일부 또는 타원체 표면의 일부를 포함할 수 있다. 곡면 표시 장치(10)의 휘어진 부분의 곡률은 일정할 수 있다. 즉, 곡면 표시 장치(10)의 휘어진 부분은 중심(도 3의 'CP' 참조)을 기준으로 일정한 반지름을 갖는 원의 일부(원호) 상에 놓일 수 있다. 곡면 표시 장치(10)의 곡률 반경(도 3의 'R' 참조)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 0.5m 내지 5m이거나, 1m 내지 1.5m일 수 있다.

곡면 표시 장치(10)의 곡면은 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 표시면을 바라보았을 때 표시 방향으로 오목하게 휘어진 오목면을 포함할 수도 있고, 도 1c와 도 1d에 도시된 바와 같이 표시 방향으로 볼록하게 휘어진 볼록면을 포함할 수도 있다.

곡면 표시 장치(10)는 표시 패널(200) 및 표시 패널(200)의 일면에 배치된 커버 부재(100)를 포함할 수 있다. 곡면 표시 장치(10)의 표시 패널(200)과 커버 부재(100)는 모두 동일한 형상의 휘어진 곡면을 포함할 수 있다. 즉, 곡면 표시 장치(10)는 곡면 표시 패널(200)과 곡면 커버 부재(100)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 커버 부재(100)와 표시 패널(200)은 그 사이에 개재된 광학 투명 접착제나 광학 투명 수지 등의 투명 결합층(미도시)에 의해 결합될 수 있다.

표시 패널(200)은 액정 표시 패널(LCD), 전기 영동 표시 패널(EPD) 등의 수광 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널(OLED), 마이크로 LED 표시 패널(micro-LED), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전계 방출 표시 패널(FED), 음극선 표시 패널(CRT)등의 자발광 표시 패널 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 표시 패널(200)로서 액정 표시 패널을 예로 하여 설명하며, 특별한 구분을 요하지 않는 이상 실시예에 적용된 액정 표시 패널을 단순히 표시 패널로 약칭할 것이다. 그러나, 실시예가 액정 표시 패널에 제한되는 것은 아니고, 기술적 사상을 공유하는 범위 내에서 상기 열거된 또는 본 기술분야에 알려진 다른 표시 패널이 적용될 수도 있다.

커버 부재(100)는 표시 패널(200)을 덮어 외부 충격 등으로부터 보호하는 역할을 한다. 커버 부재(100)는 예를 들어, 곡면 표시 장치(10)의 보호 유리나 윈도우 등일 수 있다. 커버 부재(100) 상에는 터치 입력을 제공하는 층이나 필름이 더 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 커버 부재(100)가 배치되는 표시 패널(200)의 상기 일면은 표시 패널(200)의 표시면일 수 있다.

도 2는 도 1의 (a)의 곡면 표시 장치의 분해사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 커버 부재(100)는 제1 기판(110), 제2 기판(120), 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 결합하는 기판 결합층(150)을 포함한다. 제2 기판(120)은 표시 패널(200)에 대향한다. 제1 기판(110)은 표시 패널(200) 대향면의 반대면을 구성한다. 표시 패널(200)로부터 제공된 빛은 제2 기판(120), 기판 결합층(150) 및 제1 기판(110)을 통해 외부로 출사된다.

제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 기판 결합층(150)은 두께 방향으로 실질적으로 중첩한다. 예를 들어, 제1 기판(110)의 일면 상에 기판 결합층(150)이 배치되고, 기판 결합층(150)의 일면 상에 제2 기판(120)이 배치될 수 있다. 제1 기판(110), 제2 기판(120), 및 기판 결합층(150)의 평면상 형상과 크기는 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 기판 결합층(150)의 측면은 모든 에지(변)에서 상호 정렬될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 실시예에 따라 기판 결합층(150)의 크기가 제1 및 제2 기판(110, 120)보다 작거나, 커서 그 측면이 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 측면에 정렬되지 않을 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

커버 부재(100)가 표시 패널(200)의 표시면 상에 배치되는 경우, 곡면 표시 장치(10)의 관찰자는 커버 부재(100)를 통과하여 나온 빛에 의해 영상 이미지를 인지한다. 따라서, 커버 부재(100)는 소정의 광 투과율을 가질 필요가 있다. 이를 위해 제1 기판(110), 기판 결합층(150) 및 제2 기판(120)은 모두 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 투명한 물질은 가시광에 대해 투과율이 88% 이상이거나, 90% 이상이거나, 95% 이상이거나, 98% 이상일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 제1 기판(110), 기판 결합층(150) 및 제2 기판(120)의 굴절률은 실질적으로 동일할 수 있다. 여기서, 굴절률이 실질적으로 동일하다고 하는 것은 굴절률이 완전히 동일한 경우 뿐만 아니라, 굴절률의 편차가 0.1 이내(즉, 0.1 이하)인 경우를 포함한다. 커버 부재(100)를 구성하는 제1 기판(110), 기판 결합층(150) 및 제2 기판(120)의 굴절률이 실질적으로 동일하면 이들 사이의 계면에서 빛의 반사나 굴절이 최소화될 수 있다. 따라서, 표시 화면 왜곡이나 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.

제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있지만, 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 일 실시예에서 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 모두 유리를 포함하여 이루어질 수 있고 이하에서 그와 같은 경우를 예로 하여 설명한다. 그러나, 예시되는 바와 달리 제1 기판(110)과 제2 기판(120)은 유리 외에 석영이나 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등 플라스틱을 포함하여 이루어질 수도 있다.

기판 결합층(150)은 광학 투명 접착제(OCA) 또는 광학 투명 수지(OCR)을 포함할 수 있다. 기판 결합층(150)으로 광학 투명 접착제가 적용되는 경우, 기판 결합층(150)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등으로 이루어진 기재 및 기재의 양면에 배치된 투명한 접착층을 포함할 수 있다. 기판 결합층(150)으로 광학 투명 수지가 적용되는 경우, 광학 투명 수지는 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지가 적용될 수 있다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 이격 거리는 기판 결합층(150)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 기판 결합층(150)은 균일한 두께를 갖고, 그에 따라 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 이격 거리도 균일할 수 있다.

커버 부재(100)는 두께가 두꺼울수록 강도가 높아지지만, 그 두께가 너무 두꺼우면 광투과율이 저하되고 터치 입력 감도가 낮아질 수 있다. 커버 부재(100)의 두께는 위와 같은 사항들을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어 커버 부재(100)의 두께(t0)는 0.5mm 내지 5.5mm의 범위에서 선택될 수 있다. 커버 부재(100)의 두께(t0)가 0.5mm 이상이면 표시 패널(200)에 대한 실효적인 보호 기능을 갖는 강도를 확보할 수 있다. 커버 부재(100)의 두께(t0)가 5.5mm 이하인 것이 높은 광투과율 및 터치 입력에 대한 감도를 유지하는 데에 유리하다. 커버 부재(100)에서 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 두께의 합(t1+t2)은 0.5mm 내지 5mm 이하의 범위일 수 있다. 커버 부재(100)에서 기판 결합층(150)의 두께(t3)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 두께(t1, t2)보다 작으며, 예를 들어 0.1mm 내지 0.5mm일 수 있다.

커버 부재(100)의 두께(t0)는 곡면 표시 장치(10)의 표시 면적에 따라 다르게 선택될 수 있다. 예를 들어, 곡면 표시 장치(10)가 태블릿 PC나 스마트폰 등 대략 10인치 이하 또는 6인치 이하의 표시 면적을 가질 경우, 커버 부재(100)는 0.5mm 내지 1mm의 두께(t0)를 가질 수 있다. 곡면 표시 장치(10)가 40인치 이상의 대형 표시 면적을 가질 경우 커버 부재(100)는 3mm 내지 5.5mm의 두께(t0)를 가질 수 있다.

곡면 표시 장치(10)에 적용되는 커버 부재(100)는 휘어진 곡면을 포함한다. 일반적으로 유리는 두께가 두꺼울수록 유연성이 떨어져 휘어짐에 의해 깨지거나 크랙이 발생할 확률이 높아진다. 따라서, 곡면 표시 장치(10)에 적용되는 유리는 그 두께가 얇은 것이 유연성 확보에 유리하다. 다만, 너무 얇은 두께의 유리는 원하는 만큼의 강도를 갖추기 어렵다. 도시된 실시예에서와 같이 복수의 유리를 적층한 커버 부재(100)를 사용하면 상기한 유연성 및 강도 조건을 모두 충족시킬 수 있다. 즉, 0.5m 내지 5m 또는 1m 내지 1.5m의 곡률 반경을 갖는 곡면화 조건에서도, 상대적으로 얇은 두께의 2장의 유리를 사용함으로써 크랙을 방지하고, 유리를 휘는 공정을 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이들을 적절한 방식으로 적층하여 전체 두께를 증가시킴으로써, 일정 수준 이상의 커버 부재(100) 강도를 확보할 수 있다. 또한, 유리보다 상대적으로 낮은 경도를 갖는 기판 결합층(150)을 사용하는 경우 그에 의한 충격 흡수가 가능하여 외력에 의해 커버 부재(100)가 파손되는 현상을 줄일 수 있다.

커버 부재(100)에 다른 부가층이 결합되어 있지 않은 경우 커버 부재(100)의 전체 두께(t0)는 제1 기판(110)의 두께(t1), 제2 기판(120)의 두께(t2) 및 기판 결합층(150)의 두께(t3)의 합과 동일하다. 일 실시예에서, 제1 기판(110)의 두께(t1)와 제2 기판(120)의 두께(t2)는 동일할 수 있다. 예를 들어, 커버 부재(100)의 전체 두께(t0)가 5.5mm인 경우 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 두께(t1, t2)는 각각 2.5mm이고, 기판 결합층(150)의 두께(t3)는 0.5mm일 수 있다.

이하, 다른 실시예에 따른 커버 부재에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 먼저 설명된 실시예의 구성도 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하거나 간략화하고 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

도 4는 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 커버 부재(101)는 기판 결합층(151)이 제1 기판(110)과 제2 기판(120)보다 평면상 작은 크기를 갖는 경우를 예시한다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 측면은 상호 정렬되지만, 기판 결합층(151)의 측면은 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 측면보다 내측에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 측면은 기판 결합층(151)의 측면보다 외측으로 돌출된다. 기판 결합층(151)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 모든 에지에서 그보다 내측에 위치할 수 있지만, 일부의 에지에서는 내측에 위치하고 다른 일부의 에지에서는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 측면에 정렬될 수도 있다.

커버 부재(100)의 기판 결합층(151)은 상술한 실시예와 동일하게 광학 투명 접착제 또는 광학 투명 수지가 모두 적용 가능하다. 예를 들어, 기판 결합층(151)으로서 광학 투명 접착제를 적용하되, 처음부터 작은 크기의 광학 투명 접착제를 사용함으로써 도 4에 도시된 커버 부재(101)가 형성될 수 있다. 다른 예로, 기판 결합층(151)으로 광학 투명 수지를 적용하되, 광학 투명 수지가 제1 기판(110) 또는 제2 기판(120)의 측면으로 넘치는 것을 방지하기 위해 제1 기판(110) 또는 제2 기판(120)의 에지로부터 소정의 마진을 두고 도포하거나, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 측면까지 도포하였지만 경화 과정을 통해 크기가 축소되면서 도 4에 도시된 바와 같은 커버 부재(100)가 형성될 수도 있다. 그러나, 도 4의 기판 결합층(151)을 제조하는 방법이 상기 예시된 바에 제한되지 않음은 자명하다.

도 5는 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 커버 부재(102)는 기판 결합층(152)이 제1 기판(110) 및/또는 제2 기판(120)의 측면 상에까지 배치된 점에서 이전 실시예와 차이가 있다.

구체적으로 설명하면, 기판 결합층(152)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 대향면 사이 뿐만 아니라 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 중 적어도 하나의 기판의 측면에까지 배치된다. 일 실시예에서, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 적어도 일측 에지에서 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 측면보다 외측으로 돌출될 수 있다. 이와 같은 형상의 커버 부재(100)는 예를 들어, 기판 결합층(152)으로서 광학 투명 접착제를 적용하되, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)보다 큰 크기의 광학 투명 접착제를 사용하고, 이후 돌출된 부위를 제1 기판(110) 및/또는 제2 기판(120)의 측면 방향으로 꺾어 그에 부착함으로써 형성될 수 있다.

다른 예로, 기판 결합층(152)으로 광학 투명 수지를 적용하되, 광학 투명 수지의 일부가 제1 기판(110) 및/또는 제2 기판(120)의 측면으로 넘쳐 해당 표면 상에서 경화됨으로써 제1 기판(110) 및/또는 제2 기판(120)의 측면에까지 잔류할 수도 있다. 이 경우, 측면에 배치된 기판 결합층(152) 부위는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 개재된 기판 결합층(152) 부위와 연결될 수 있지만, 상호 분리되어 있을 수도 있다.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다. 도 6의 실시예는 커버 부재(103)의 제1 기판(113)과 제2 기판(123)의 두께가 서로 상이할 수 있음을 예시한다.

도 6을 참조하면, 커버 부재(103)는 오목한 형상을 갖고, 제1 기판(113)이 제2 기판(123)보다 전방(표면 측)에 배치된다. 제1 기판(113)과 제2 기판(123)이 대향하면서 대체로 일정한 간격을 갖는 경우, 제1 기판(113)과 제2 기판(123)의 단면은 동일한 중심(CP)을 갖는 동심원의 일부인 원호를 포함할 수 있다. 따라서, 동심원의 중심(CP)으로부터 상대적으로 가까운 제1 기판(113)의 곡률 반경(R1)이 동심원의 중심(CP)으로부터 더 먼 제2 기판(123)의 곡률 반경(R2)보다 작게 된다.

유리는 일반적으로 곡률 반경이 작을수록 큰 스트레스를 받는다. 따라서, 전방에 위치하는 제1 기판(113)이 제2 기판(123)보다 더 큰 스트레스를 받게 된다. 유리가 스트레스를 많이 받으면 깨지거나 크랙이 발생하는 등 손상될 가능성이 높은데, 유리의 유연성이 높을수록 손상 가능성은 낮아질 수 있다. 상술한 바와 같이 유리의 두께가 얇을수록 유연성 확보에 유리하므로, 상대적으로 스트레스를 더 많이 받는 제1 기판(113)을 제2 기판(123)보다 얇게 함으로써 휘어짐에 따른 손상 가능성을 낮출 수 있다. 이와 같은 관점에서 제1 기판(113)의 두께(t1)는 제2 기판(123)의 두께(t2)보다 작을 수 있다.

제1 기판(113)의 두께(t1)와 제2 기판(123)의 두께(t2)의 합이 5mm인 예시적인 실시예에서, 제1 기판(113)의 두께(t1)가 약 1mm이고 제2 기판(123)의 두께(t2)가 약 4mm이거나, 제1 기판(113)의 두께(t1)가 약 2mm이고, 제2 기판(123)의 두께(t2)가 약 3mm일 수 있다. 제1 기판(113)의 두께(t1)와 제2 기판(123)의 두께(t2)의 합이 0.5mm인 다른 예시적인 실시예에서, 제1 기판(113)의 두께(t1)가 약 0.1mm이고 제2 기판(123)의 두께(t2)가 약 0.4mm이거나, 제1 기판(113)의 두께(t1)가 약 0.2mm이고, 제2 기판(123)의 두께(t2)가 약 0.3mm일 수 있다.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다. 도 7의 실시예는 커버 부재(104)가 볼록한 형상을 갖는 점에서 도 6의 실시예와 차이가 있다.

도 7을 참조하면, 볼록한 형상을 갖는 커버 부재(104)에서 전방에 배치된 제1 기판(114)의 곡률 반경(R1)은 후방에 배치된 제2 기판(124)의 곡률 반경(R2)보다 크게 된다. 따라서, 상대적으로 곡률 반경이 작은 제2 기판(124)이 더 많은 스트레스를 받을 수 있다. 이에 따른 손상 가능성을 줄이기 위해 본 실시예의 경우 제2 기판(124)의 두께(t2)가 제1 기판(114)의 두께(t1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(114)의 두께(t1)와 제2 기판(124)의 두께(t2)의 합이 5mm인 예시적인 실시예에서, 제1 기판(114)의 두께(t1)가 약 4mm이고 제2 기판(124)의 두께(t2)가 약 1mm이거나, 제1 기판(114)의 두께(t1)가 약 3mm이고, 제2 기판(124)의 두께(t2)가 약 2mm일 수 있다. 제1 기판(114)의 두께(t1)와 제2 기판(124)의 두께(t2)의 합이 0.5mm인 다른 예시적인 실시예에서, 제1 기판(114)의 두께(t1)가 약 0.4mm이고 제2 기판(124)의 두께(t2)가 약 0.1mm이거나, 제1 기판(114)의 두께(t1)가 약 0.3mm이고, 제2 기판(124)의 두께(t2)가 약 0.2mm일 수 있다.

도 6 및 도 7의 실시예에서는 제1 기판(113, 114)과 제2 기판(123, 124) 중 상대적으로 곡률 반경이 작은 기판의 두께가 더 얇은 경우을 예시하였지만, 그 반대의 경우가 적용될 수도 있다. 예를 들어, 도 5의 경우 제1 기판(113)이 제2 기판(123)보다 두껍고, 도 6의 경우 제2 기판(124)이 제1 기판(114)보다 두꺼울 수도 있다. 이 경우에도 커버 부재(103, 104)가 단일 유리로 이루어진 경우에 비해 유연성이 우수하여 크랙을 방지할 수 있고, 유리의 곡면 형성 공정이 용이해질 수 있다.

도 8은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다. 도 8은 커버 부재(105)의 제1 기판(115) 및 제2 기판(125)이 각각 강화 유리로 이루어질 수 있음을 예시한다. 설명의 편의상 제1 기판(115)과 제2 기판(125)의 표면 중 커버 부재(105)의 외측을 향하는 면을 제1 표면(115S1, 125S1)으로, 커버 부재(105)의 내측에 위치하며 서로 대향하는 면을 제2 표면(115S2, 125S2)으로 각각 지칭한다.

도 8을 참조하면, 제1 기판(115)과 제2 기판(125)은 각각 얇은 두께를 가지면서도 외부 충격에 의해 쉽게 파손되지 않는 강도를 갖기 위해 강화 유리를 포함할 수 있다. 강화 유리는 화학적 강화 또는 열적 강화 등의 방법으로 제조될 수 있다. 제1 기판(115)과 제2 기판(125)은 휘어지기 전부터 강화되어 있을 수 있다. 또한, 제1 기판(115)과 제2 기판(125)은 상호 기판 결합층(150)을 통해 결합되기 전부터 강화되어 있을 수 있다.

제1 기판(115)과 제2 기판(125)은 각각 압축 영역(CSR: CSR11, CSR12, CSR21, CSR22)과 인장 영역(CTR: CTR1, CTR2)을 포함한다. 압축 영역(CSR)은 압축 스트레스가 작용하는 영역이고, 인장 영역(CTR)은 인장 스트레스가 작용하는 영역이다. 압축 영역(CSR)은 유리의 표면(일면과 타면)에 인접하여 배치되고, 인장 영역(CTR)은 유리의 내부 영역(또는 중심 영역)에 배치된다. 압축 깊이(DOL: DOL11, DOL12, DOL21, DOL22)는 대체로 균일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 9은 도 8의 제1 기판과 제2 기판의 유리 강화 공정 후의 스트레스 프로파일을 나타낸 그래프이다. 도 9의 그래프에서 x축은 각 기판(115, 125)의 두께 방향을 나타낸다. 도 9에서는 압축 스트레스가 양의 값으로, 인장 스트레스가 음의 값으로 표시되었다. 본 명세서에서 압축/인장 스트레스의 크기는 그 값의 부호와 상관없는 절대값의 크기를 의미한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 기판(115)과 제2 기판(125)은 각각 제1 표면(115S1, 125S1)으로부터 제1 깊이(제1 압축 깊이, DOL11, DOL21)까지 확장하는 제1 압축 영역(CSR11, CSR21) 및 제2 표면(115S2, 125S2)으로부터 제2 깊이(제2 압축 깊이, DOL12, DOL22)까지 확장하는 제2 압축 영역(CSR12, CSR22)을 포함한다. 제1 압축 깊이(DOL11, DOL21)와 제2 압축 깊이(DOL12, DOL22) 사이에는 인장 영역(CTR1, CTR2)이 배치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 각 기판(115, 125)의 마주하는 측면들 사이에도 유사한 방식으로 압축 영역과 인장 영역이 배치될 수 있을 것이다.

제1 압축 영역(CSR11, CSR21)과 제2 압축 영역(CSR12, CSR22)은 외부 충격에 저항하여 각 기판(115, 125)에 크랙이 발생하거나 파손되는 것을 완화시킨다. 제1 및 제2 압축 영역(CSR11, CSR21, CSR12, CSR22)의 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)가 클수록 각 기판(115, 125)의 강도가 큰 것으로 이해될 수 있다. 일반적으로 외부 충격은 유리의 표면을 통해 전달되므로, 각 기판(115, 125)의 표면에서 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)를 갖는 것이 내구성 측면에서 유리하다. 제1 및 제2 압축 영역(CSR11, CSR21, CSR12, CSR22)의 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)는 700Mpa 이상일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 압축 영역(CSR11, CSR21, CSR12, CSR22)의 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)는 800MPa 내지 1050MPa의 범위에 있거나, 850MPa 내지 1000MPa의 범위에 있을 수 있다.

제1 압축 깊이(DOL11, DOL21)와 제2 압축 깊이(DOL12, DOL22)는 각 기판(115, 125)의 표면에 형성된 크랙이나 홈이 유리 제품(100) 내부의 인장 영역(CTR)으로 전파하는 것을 저지한다. 제1 및 제2 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)가 클수록 크랙 등의 전파를 잘 저지할 수 있다.

제1 및 제2 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)는 20㎛ 내지 150㎛의 범위에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)는 50㎛ 내지 100㎛의 범위에 있거나, 70㎛ 내지 85㎛의 범위에 있을 수 있다.

도 8 및 도 9의 실시예에서, 제1 압축 영역(CSR11, CSR21) 및 제2 압축 영역(CSR12, CSR22)의 압축 스트레스는 표면에서 가장 크고(CS11, CS21, CS12, CS22 참조) 내부로 갈수록 감소한다. 이와 같은 형태의 스트레스 프로파일은 이온 교환 공정을 통해 만들어질 수 있다. 이온 교환 공정은 유리 내부의 이온을 다른 이온으로 교환하는 공정이다. 이온 교환 공정을 통해 유리의 표면이나 그 근처의 이온은 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온에 의해 대체되거나 교환될 수 있다. 예를 들어, 각 기판(115, 125)의 유리가 Li+, Na+, K+, Rb+ 등의 일가 알칼리 금속을 포함하는 경우, 표면의 일가 양이온은 그보다 이온 반지름이 큰 Na+, K+, Rb+, Cs+ 이온으로 교환될 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 이온 교환 공정을 나타낸 개략도이다. 도 10에서는 유리 내부의 나트륨 이온(Na+)이 칼륨 이온(K+)으로 교환되는 것을 나타낸다.

도 10을 참조하면, 나트륨 이온을 포함하는 유리(Glass)를 질산 칼륨(KNO3)을 포함하는 용융염 욕조에 담지시키는 등의 방법으로 칼륨 이온에 노출시키면, 유리 내부의 나트륨 이온이 외부로 배출되고 그 자리에 칼륨 이온이 대체될 수 있다. 교환된 칼륨 이온은 나트륨 이온보다 이온 반지름이 크기 때문에 압축 스트레스를 발생시킨다. 교환된 칼륨 이온의 양이 많을수록 압축 스트레스가 커진다. 이온 교환은 유리의 표면을 통해 이루어지므로, 유리 표면의 칼륨 이온의 양(즉, 밀도)이 가장 많다. 교환된 칼륨 이온의 일부는 유리 내부로 확산되면서 압축 깊이를 증가시킬 수 있지만, 그 양(밀도)은 표면으로부터 멀어질수록 대체로 감소할 수 있다. 따라서, 유리는 표면의 압축 스트레스가 가장 크고 내부로 갈수록 감소하는 스트레스 프로파일을 가질 수 있다. 그러나, 실시예들이 상기 예시한 바에 제한되는 것은 아니고, 이온 교환 공정의 온도, 시간, 횟수, 열처리 유무 등에 따라 스트레스 프로파일은 변형될 수 있다.

다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 각 기판(115, 125)은 제1 압축 깊이(DOL11, DOL21) 및 제2 압축 깊이(DOL12, DOL22)에서 중립 스트레스(스트레스 값이 실질적으로 0임)를 갖고, 그보다 내부 영역에서는 인장 스트레스를 갖는다. 인장 스트레스는 중심으로 갈수록 같거나 증가할 수 있다.

스트레스 프로파일에서 압축 스트레스의 기울기의 절대값은 인장 스트레스의 기울기의 절대값보다 클 수 있다. 유리의 내부 영역에서는 인장 스트레스를 나타내면서 대체로 평균 기울기가 0인 넓은 구간이 존재할 수 있다. 인장 영역(CTR1, CTR2) 내의 평균 기울기가 0인 구간의 폭(즉, 유리의 두께)은 제1 및 제2 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)보다 클 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

인장 영역(CTR1, CTR2) 내에 있는 인장 스트레스는 제1 및 제2 압축 영역(CSR11, CSR12, CSR21, CSR22)의 압축 스트레스와 균형을 이룰 수 있다. 즉, 각 기판(115, 125)에서의 압축 스트레스의 총합과 인장 스트레스의 총합은 동일할 수 있다.

유리 내부의 인장 스트레스는 크기가 클수록 유리가 깨졌을 때 파편이 격렬히 방출되고 유리 내부로부터 파쇄가 일어날 우려가 있다. 유리의 강도를 높이기 위해서는 압축 스트레스 및 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)가 큰 것이 바람직하지만, 압축 스트레스의 총합이 커지게 되면 인장 스트레스도 함께 커진다. 높은 강도를 가지면서도 취약성(frangibility) 기준을 충족시키기 위해서는 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22) 및 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)는 크면서 압축 스트레스의 총합이 작아지도록 스트레스 프로파일을 조절하는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 각 기판(115, 125)의 제1 압축 깊이(DOL11, DOL21)와 제2 압축 깊이(DOL12, DOL22)는 서로 동일할 수 있다. 또한, 곡면 공정 전 유리 강화 공정 후의 각 기판(115, 125)의 제1 압축 영역(CSR11, CSR21)의 최대 압축 스트레스(CS11, CS21)와 제2 압축 영역(CSR12, CSR22)의 최대 압축 스트레스(CS12, CS22)는 서로 동일할 수 있다. 더 나아가, 제1 기판(115)과 제2 기판(125)의 각 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22) 및 각 압축 영역(CSR11, CSR21, CSR12, CSR22)별 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)도 동일할 수 있다. 제1 기판(115)과 제2 기판(125)에 대해 동일한 조건에서 유리 강화 공정을 수행하는 경우, 위와 같이 각 기판(115, 125)의 각 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22) 및 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)를 동일하게 할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 유리 강화 공정 후의 제1 기판(115)과 제2 기판(125)의 각 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22) 및 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)가 상이할 수도 있고, 나아가 각 기판(115, 125) 내에서의 제1 표면(115S1, 125S1)과 제2 표면(115S2, 125S2)의 압축 깊이(DOL11, DOL21, DOL12, DOL22)와 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)가 상이할 수도 있다.

한편, 최대 압축 스트레스(CS11, CS21, CS12, CS22)는 경우에 따라 기판(115, 125)이나 각 압축 영역(CSR11, CSR21, CSR12, CSR22)별로 달라질 수도 있다. 예를 들어, 동일한 조건으로 제1 기판(115)과 제2 기판(125)의 강화 공정을 수행하여 제1 기판(115)과 제2 기판(125)의 각 표면이 동일한 크기의 최대 압축 스트레스를 가졌다고 하더라도 곡면 형성 과정에서 스트레스 값이 달라질 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 제1 기판(115)이 제2 기판(125)보다 전면(표시 방향을 기준으로 전방)에 배치된 오목한 형상의 커버 부재(105)의 경우, 커버 부재(105)의 전면에 가까울수록 휘어짐에 따른 압축 스트레스가 더 부가되어 최대 압축 스트레스가 커지고, 커버 부재(105)의 후면에 가까울수록 휘어짐에 따른 인장 스트레스가 부가되어 최대 압축 스트레스가 작아질 수 있다.

만약, 제1 기판(115)과 제2 기판(125)을 적층한 상태에서 곡면 공정을 수행하는 경우, 최대 압축 스트레스의 크기는 제1 기판(115)의 제1 표면(115S1), 제1 기판(115)의 제2 표면(115S2), 제2 기판(125)의 제2 표면(125S2) 및 제2 기판(125)의 제1 표면(125S1)의 순서대로 작아질 수 있다.

다른 예로, 제1 기판(115)과 제2 기판(125)의 곡면 공정이 각각 개별적으로 이루어지는 경우(예컨대, 제1 기판(115)을 먼저 휜 상태에서 제2 기판(125)을 적층하면서 제2 기판(125)을 휘는 방식), 곡면 공정을 통해 제1 기판(115)의 제2 표면(115S2)과 제2 기판(125)의 제1 표면(125S1)은 인장 스트레스가 부가되고, 제1 기판(115)의 제1 표면(115S1)와 제2 기판(125)의 제2 표면(125S2)은 압축 스트레스가 부가될 수 있다. 상대적으로 작은 곡률을 갖는 제1 기판(115)이 그에 부가되는 스트레스의 절대값이 더 클 것이므로, 최대 압축 스트레스의 크기는 제1 기판(115)의 제1 표면(115S1), 제2 기판(125)의 제2 표면(125S2), 제1 기판(115)의 제2 표면(115S2) 및 제2 기판(125)의 제1 표면(125S1)의 순서대로 작아질 수 있다.

그러나, 각 기판(115, 125) 표면의 최대 압축 스트레스의 크기 분포는 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니고, 곡면 형성 과정을 거쳤음에도 불구하고 각 기판(115, 125) 표면의 최대 압축 스트레스 값이 변경되지 않고 유지되어, 곡면의 커버 부재(100) 내에서 각 기판(115, 125) 표면별로 최대 압축 스트레스가 실질적으로 동일한 값을 가질 수도 있다.

다른 실시예로, 상대적으로 후면에 배치되는 제2 기판(125)의 최대 압축 스트레스가 곡면 형성 과정을 통해 작아지는 것을 감안하여 강화 공정시 제2 기판(125)의 최대 압축 스트레스를 제2 기판(125)의 최대 압축 스트레스보다 크게 할 수도 있다. 예를 들어, 곡면의 커버 부재(105)로 완성되었을 때 제1 기판(115)의 제1 표면(115S1)의 최대 압축 스트레스(CS11)와 제2 기판(125)의 제1 표면(125S1)의 최대 압축 스트레스(CS21)가 실질적으로 동일하도록 강화 공정시 각 기판(115, 125)의 스트레스를 조절할 수 있다. 한편, 각 기판(115, 125)에서의 제1 표면(115S1, 125S1)과 제2 표면(115S2, 125S2)의 스트레스도 곡면화 과정을 통해 달라질 수 있으므로, 상기와 같은 경우 각 기판(115, 125) 표면에서의 최대 압축 스트레스의 크기는 "제2 기판(125)의 제2 표면(125S2) > 제1 기판(115)의 제1 표면(115S1) = 제2 기판(125)의 제1 표면(125S1) > 제1 기판(115)의 제2 표면(125S2)"의 관계를 만족시킬 수 있다.

도 11은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다. 도 11은 커버 부재(100)가 3 이상의 기판을 포함할 수 있음을 예시한다.

도 11을 참조하면, 커버 부재(106)는 순차적으로 적층된 제1 기판(110), 제1 기판 결합층(151), 제2 기판(120), 제2 기판 결합층(152) 및 제3 기판(130)을 포함할 수 있다. 제1 기판 결합층(151)과 제2 기판 결합층(152)은 도 3의 기판 결합층(150)과 실질적으로 동일할 수 있다. 각 기판(110, 120, 130)과 각 기판 결합층(151, 152)은 평면상 형상과 크기가 실질적으로 동일할 수 있다. 본 실시예에 따른 커버 부재(106)는 도 3의 커버 부재(100)에서 제2 기판 결합층(152) 및 제3 기판(130)이 추가된 것으로 이해될 수 있다.

각 기판(110, 120, 130)의 두께는 동일할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 곡률 반경이 작은 기판일수록 두께가 더 작을 수 있다. 예를 들어, 커버 부재(106)가 오목한 형상이고 제3 기판(130)이 가장 후방에 위치하는 경우, 제3 기판(130)의 두께는 제1 기판(110)의 두께보다 클 수 있다. 제2 기판(120)의 두께는 제1 기판(110)의 두께 이상 제3 기판(130)의 두께 이하일 수 있다.

본 실시예의 경우, 3 이상의 기판(110, 120, 130)을 적층함으로써, 개별 기판의 유연성을 확보하는 한편, 적층에 의해 전체 두께를 증가시켜 강도를 개선할 수 있다. 뿐만 아니라, 2 이상의 기판 결합층(151, 152)이 적용됨으로써 충격 흡수 기능이 더욱 개선될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 3개보다 더 많은 수의 기판이 적층될 수도 있음은 자명하다.

도 12는 또 다른 실시예에 따른 커버 부재의 단면도이다. 도 12는 커버 부재(107)의 곡률이 위치별로 상이할 수 있음을 예시한다.

도 12를 참조하면, 커버 부재(107) 및 그에 포함된 제1 기판(117)과 제2 기판(127) 각각은 일 측면에서 타 측면을 따라 곡률이 달라진다. 곡률 반경은 측면으로부터 내측으로 갈수록 작아질 수 있다. 곡률 반경이 가장 작은 지점인 곡률 반경 최소 지점은 양 측면 사이의 거리를 양분하는 중앙부일 수도 있지만, 이에 제한되지 않고, 어느 한쪽으로 치우져서 위치할 수도 있다.

도면에서는 양 측면 사이의 거리를 대략 1:2로 내분하는 지점에 곡률 반경 최소 지점이 위치하는 경우가 예시되어 있다. 일 실시예에서, 커버 부재(107)는 곡률 반경 최소 지점으로부터 먼 지점에 곡률 반경이 매우 커서 실질적으로 평면을 이루는 구간을 포함할 수 있다.

커버 부재(107)는 대체로 'J'자 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 일 측면으로부터 곡률 반경 최소 지점까지의 구간과 타 측면으로부터 곡률 반경 최소 지점까지의 구간은 대체로 90° 내외의 각도를 가질 수 있다.

곡률 반경 최소 지점에서의 곡률 반경(Rm)은 0.5m 이하일 수 있다. 예를 들어, 커버 부재(107)의 최소 곡률 반경(Rm)은 0.05m 내지 0.4m일 수 있다. 이처럼, 매우 작은 곡률 반경으로 인해 커버 부재(107)가 많은 스트레스를 받지만, 상술한 바와 같이 커버 부재(107)를 2 이상의 기판(117, 127)으로 형성하고, 개별 기판(117, 127)의 두께를 얇게 함으로써 휘어짐에 따른 크랙이나 파손 등을 방지할 수 있다.

도 13은 다른 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 단면도이다. 도 13은 곡면 표시 장치(11)가 터치 유닛(300)을 더 포함하는 경우에 대해 예시한다.

도 13을 참조하면, 터치 유닛(300)은 커버 부재(100)와 표시 패널(200) 사이에 배치된다. 터치 유닛(300)은 터치 입력을 인식하는 유닛으로 복수의 전극(또는 감지 전극)을 포함할 수 있다. 복수의 전극은 서로 절연된 제1 전극(도 14 내지 도 16의 'SE1')과 제2 전극(도 14 내지 도 16의 'SE2')을 포함할 수 있다. 제1 전극과 제2 전극은 ITO, ZO, IZO 등과 같은 투명 도전성 산화막, 금속 나노 와이어, 탄소 나노 튜브, 투명 전도성 폴리머 등의 투명한 도전 물질로 이루어지거나, 메탈 메쉬 형태로 형성될 수 있다. 제1 전극과 제2 전극은 이에 제한되는 것은 아니지만 절연층을 사이에 두고 다른 층에 배치될 수 있다.

터치 유닛(300)은 커버 부재(100) 상에 직접 형성되거나 필름 타입으로 형성되어 커버 부재(100)에 라미네이션될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명을 위해 도 14 내지 도 16이 참조된다.

도 14는 일 실시예에 따른 커버 부재와 터치 유닛을 함께 도시한 단면도이다. 도 14의 실시예는 터치 유닛이 커버 부재(100) 상에 직접 형성된 경우를 예시한다.

도 14를 참조하면, 터치 유닛의 제1 전극(SE1)은 커버 부재(100)의 표면 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(SE1)은 커버 부재(100)의 제2 기판(120)의 제1 표면 상에 직접 배치될 수 있다. 제1 전극(SE1) 상에는 제1 절연층(310)이 배치되고, 제1 절연층(310) 상에 제2 전극(SE2)이 배치될 수 있다. 제2 전극(SE2) 상에는 제2 절연층(320)이 배치될 수 있다.

제1 전극(SE1)은 커버 부재(100)의 제2 기판(120)의 제1 표면 상에 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다. 제2 전극(SE2) 또한 제1 절연층(310) 상에 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다.

도 15는 다른 실시예에 따른 커버 부재와 터치 유닛을 함께 도시한 단면도이다. 도 15의 실시예는 터치 유닛의 제1 전극(SE1)은 커버 부재(100) 상에 직접 형성되지만, 터치 유닛의 제2 전극(SE2)은 필름 형태로 제공되어 라미네이션된 경우를 예시한다.

구체적으로 설명하면, 터치 유닛의 제1 전극(SE1)이 커버 부재(100)의 표면 상에 배치되고, 제1 전극(SE1) 상에 제1 절연층(310)이 배치된 구조까지는 도 14의 실시예와 동일하다. 제1 절연층(310) 상에는 제2 전극(SE2)을 포함하는 터치 필름(330)이 부착된다. 터치 필름(330)과 제1 절연층(310) 사이에는 광학 투명 접착제 또는 광학 투명 접착 수지 등의 결합층(380)이 개재되어 이들을 결합할 수 있다. 터치 필름(330)은 기재(331), 제2 전극(SE2) 및 오버코트층(332)을 포함할 수 있다.

도 16은 또 다른 실시예에 따른 커버 부재와 터치 유닛을 함께 도시한 단면도이다. 도 16의 실시예는 터치 유닛의 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 각각 필름 필름 형태로 제공되어 커버 부재(100)와 라미네이션된 경우를 예시한다.

구체적으로 설명하면, 커버 부재(100)의 제1 기판(110)의 제1 표면 상에는 제1 기재(341), 제1 전극(SE1) 및 제1 오버코트층(342)을 포함하는 제1 터치 필름(340)이 부착되고, 커버 부재(100)의 제2 기판(120)의 제1 표면 상에는 제2 기재(351), 제2 전극(SE2) 및 제2 오버코트층(352)을 포함하는 제2 터치 필름(350)이 부착된다. 각 터치 필름(340, 350)과 커버 부재(100) 사이에는 광학 투명 접착제 또는 광학 투명 접착 수지 등의 결합층(381, 382)이 개재되어 이들을 결합할 수 있다.

이하, 상술한 곡면 표시 장치의 커버 부재의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 17은 일 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 커버 부재 제조 방법의 공정 단계를 나타낸 단면도들이다. 본 실시예에서는 기판 결합층(150)으로 광학 투명 접착제가 적용된 것을 예시한다.

도 17을 참조하면, 먼저 제1 기판(110) 상에 기판 결합층(150)이 형성된 적층체를 준비한다. 적층체는 평면 형상을 가질 수 있다. 이어, 곡면 지그(410) 상에 기판 결합층(150)이 위를 향하도록 적층체를 배치하고, 적층체를 가압 롤러(420)로 상부로부터 가압하여 적층체를 곡면 지그(410)의 표면에 밀착시킨다. 곡면 지그(410)의 표면에 밀착된 적층체는 곡면 지그(410)의 표면과 실질적으로 동일한 곡면을 갖게 된다.

이어, 적층체를 곡면 지그(410) 상에 배치한 상태에서 적층체 상에 제2 기판(120)을 배치하고, 가압 롤러(420)로 제2 기판(120)의 상부로부터 가압한다. 가압에 의해 제2 기판(120)이 적층체에 밀착되면서 적층체의 표면과 실질적으로 동일한 곡면을 갖게 된다. 아울러, 가압에 의해 제1 기판(110)과 제2 기판(120)이 기판 결합층(150)을 사이에 두고 합착됨으로써 커버 부재(100)가 완성될 수 있다.

도 17의 실시예에서는 제1 기판(110)과 기판 결합층(150)이 평면 상태로 적층시킨 상태에서 제1 기판(110)과 기판 결합층(150)을 한꺼번에 곡면화 하는 방법이 예시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 기판(110)을 곡면 지그(410)에 배치하여 곡면화하고, 이후 기판 결합층(150)을 라미네이션시킬 수도 있다.

도 18은 다른 실시예에 따른 곡면 표시 장치의 커버 부재 제조 방법의 공정 단계를 나타낸 단면도들이다. 본 실시예에서는 기판 결합층(150)으로 광학 투명 수지가 적용된 것을 예시한다.

도 18을 참조하면, 평면 형상의 제1 기판(110)을 준비한다. 이어, 곡면 지그(410) 상에 제1 기판(110)을 배치하고, 제1 기판(110)을 가압 롤러(420)로 상부로부터 가압하여 제1 기판(110)을 곡면 지그(410)의 표면에 밀착시킨다. 곡면 지그(410)의 표면에 밀착된 제1 기판(110)은 곡면 지그(410)의 표면과 실질적으로 동일한 곡면을 갖게 된다.

이어, 제1 기판(110)의 표면에 광학 투명 수지(150a)를 도포한다. 광학 투명 수지(150a)의 도포시 광학 투명 수지의 넘침을 방지하기 위해 제1 기판(110)의 측면에 댐 구조물(430)을 배치할 수 있다. 댐 구조물(430)은 제1 기판(110)의 측면에 밀착하여 배치되어, 광학 투명 수지(150a)가 제1 기판(110)의 측면 외측으로 넘치는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 적용되는 실시예에 따라 댐 구조물(430)은 생략될 수도 있다. 이후, 광학 투명 수지(150a)를 건조한다. 필요에 따라 광학 투명 수지(150a)의 유동성을 줄이기 위해 가경화 공정을 수행할 수도 있다. 광학 투명 수지(150a)의 표면은 제1 기판(110)의 표면 형상이 반영되어 곡면을 가질 수 있다.

이어, 도포된 광학 투명 수지(150a) 상에 제2 기판(120)을 배치하고, 제2 기판(120)을 가압 롤러(420)로 상부로부터 가압하여 광학 투명 수지(150a) 상에 밀착시켜 곡면화한다. 이어, 광학 투명 수지(150a)을 경화하여 기판 결합층(150)을 형성하고, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 결합시킨다. 상기 경화 공정은 자외선 경화 또는 열 경화 공정을 포함할 수 있다.

도 18의 실시예에서는 제1 기판(110)의 곡면화를 먼저 수행한 후 그 위에 광학 투명 수지(150a)층을 형성하는 방법이 예시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 평면 상태의 제1 기판(110) 상에 광학 투명 수지(150a)를 도포하여 건조 및/또는 가경화한 후 해당 적층체를 곡면 지그(410) 상에서 곡면화할 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 곡면 표시 장치
100: 커버 부재
110: 제1 기판
120: 제2 기판
150: 기판 결합층
200: 표시 패널
300: 터치 유닛

Claims (20)

1. 제1 기판;
   두께 방향으로 상기 제1 기판과 중첩 배치된 제2 기판; 및
   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 기판 결합층을 포함하되,
   상기 제1 기판의 두께와 상기 제2 기판의 두께의 합은 5mm 이하인 커버 부재.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 평면 형상은 실질적으로 동일한 커버 부재.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 기판의 일 측면 및 상기 제2 기판의 일 측면은 정렬되어 있는 커버 부재.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 기판 결합층의 일 측면은 상기 제1 기판의 일 측면 및 상기 제2 기판의 일 측면보다 내측에 위치하는 커버 부재.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 기판 결합층은 상기 제1 기판의 상기 일 측면 및 상기 제2 기판의 상기 일 측면으로부터 외측으로 돌출되는 커버 부재.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 기판의 두께와 상기 제2 기판의 두께는 동일한 커버 부재.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 기판 결합층은 균일한 두께를 갖고,
   상기 기판 결합층의 두께는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판보다 두께보다 작은 커버 부재.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 기판 결합층은 광학 투명 접착제 또는 광학 투명 수지를 포함하는 커버 부재.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 기판 결합층의 굴절률 편차는 0.1 이내인 커버 부재.
10. 곡면을 포함하는 커버 부재로서,
    제1 유리 기판;
    두께 방향으로 상기 제1 유리 기판과 중첩 배치된 제2 유리 기판; 및
    상기 제1 유리 기판과 상기 제2 유리 기판 사이에 배치되어 상기 제1 유리 기판과 상기 제2 유리 기판을 결합하는 기판 결합층을 포함하는 커버 부재.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 커버 부재는 오목한 곡면을 포함하고,
    상기 제1 유리 기판은 상기 제2 유리 기판보다 전방에 배치되는 커버 부재.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 유리 기판의 두께는 상기 제2 유리 기판의 두께보다 작은 커버 부재.
13. 제10 항에 있어서,
    상기 커버 부재는 볼목한 곡면을 포함하고,
    상기 제1 유리 기판은 상기 제2 유리 기판보다 전방에 배치되며,
    상기 제2 유리 기판의 두께는 상기 제1 유리 기판의 두께보다 큰 커버 부재.
14. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 유리 기판 및 상기 제2 유리 기판은 각각 강화 유리를 포함하는 커버 부재.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 유리 기판과 상기 제2 유리 기판은 각각 외측에 위치하는 제1 표면 및 대향하는 방향에 위치하는 제2 표면을 포함하고,
    상기 제1 표면에 인접한 제1 압축 영역, 상기 제2 표면에 인접한 제2 압축 영역 및 상기 제1 압축 영역과 상기 제2 압축 영역 사이에 배치된 인장 영역을 포함하는 커버 부재.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 유리 기판의 곡률 반경은 상기 제2 유리 기판의 곡률 반경보다 작고,
    상기 제1 유리 기판의 상기 제1 표면의 압축 스트레스는 상기 제2 유리 기판의 상기 제2 표면의 압축 스트레스보다 큰 커버 부재.
17. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 유리 기판의 곡률 반경은 상기 제2 유리 기판의 곡률 반경보다 작고,
    상기 제1 유리 기판의 상기 제1 표면의 압축 스트레스는 상기 제2 유리 기판의 상기 제2 표면의 압축 스트레스와 실질적으로 동일하고,
    상기 제2 유리 기판의 상기 제2 표면의 압축 스트레스는 상기 제1 유리 기판의 상기 제1 표면의 압축 스트레스보다 큰 커버 부재.
18. 곡면 지그 상에 제1 기판을 배치하고 가압하여 상기 제1 기판을 곡면화하는 단계; 및
    상기 곡면 지그 상에 배치된 상기 제1 기판 상에 제2 기판을 배치하고 가압하여 상기 제2 기판을 곡면화하는 단계를 포함하는 커버 부재의 제조 방법.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 기판을 곡면화하는 단계 전에 상기 제1 기판 상에 기판 결합층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 기판을 곡면화하는 단계는 상기 제1 기판과 상기 기판 결합층을 함께 곡면화하는 단계를 포함하는 커버 부재의 제조 방법.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 기판을 곡면화하는 단계 및 상기 제2 기판을 곡면화하는 단계 사이에 상기 제1 기판 상에 기판 결합층을 형성하는 단계를 더 포함하는 커버 부재의 제조 방법.

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