KR20210034720A - 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈 기재를 사용하면서도 강성과 탄성을 동시에 향상시킨 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 있어서, 일측면이 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측면에 결합되는 제1메탈; 상기 제1메탈의 타측면에 상기 제1메탈이 폴딩되는 길이 방향으로 형성되는 접합홈; 및 상기 접합홈에 결합되는 제2메탈;을 포함하며, 상기 제1메탈은 고탄성계수의 메탈로 구성되고, 상기 제2메탈은 저탄성계수의 메탈로 구성되는 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 관한 것이다.

Description

플렉시블 디스플레이 패널의 지지체{SUPPORTER OF FLEXIBLE DISPLAY PANEL}

본 발명은 플렉시블 디스플레이 패널의 지지지체에 관한 것으로서, 특히, 메탈 기재를 사용하면서도 강성과 탄성을 동시에 향상시킨 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 관한 것이다.

일반적으로, 플렉시블(Flexible) 디스플레이용 백(Back) 지지체로서 도 1과 같이, 폴리이미드(PI : Polyimide) 필름 또는 단일 메탈소재를 기재로 사용하여 폴딩 성능을 확보하였다.

그러나, 이와 같은 구조는 폴딩 내구성은 우수하나 폴딩부의 탄성이 부족하여 폴딩 후 응력 제거시 자체 복원이 되지 않으며, 비폴딩부의 경우 강성이 낮아 플렉시블 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널의 지지체로서 성능이 부족하다는 문제점이 제기되었다. 즉, 기존 백 플레이트(Back Plate) 소재(PI)는 굽혀질 경우 중앙 굽혀진 부위의 탄성이 부족해서 폴딩 상태에서 자체적으로 탄성에 의해 펼쳐지는 성능이 없으며, 50㎛ 두께의 기재 자체의 비폴딩부의 강성이 부족하다는 문제점이 있다.

도 2의 (a)는 폴리이미드 필름 기재의 폴딩 상태를 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2의 (b)는 일반적인 메탈 기재의 폴딩 상태를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 폴리이미드 필름 기재의 경우 연성은 있지만 폴딩부 자체의 탄성력이 부족하여 자기 복원력이 떨어지며, 메탈 기재의 경우 강성은 있지만 굴곡반경이 크고, 폴딩 내구성이 취약하여 폴더블 소재로써는 부적합 하다는 문제점이 제기되었다.

(0001) 국내등록특허 제10-1947811호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 메탈 기재를 사용하여 비폴딩부의 강성을 유지하면서도 폴딩부에 대한 강성과 탄성(연성)의 특성을 동시에 구현한 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명인 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체는, 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 있어서, 일측면이 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측면에 결합되는 제1메탈; 상기 제1메탈의 타측면에 상기 제1메탈이 폴딩되는 길이 방향으로 형성되는 접합홈; 및 상기 접합홈에 결합되는 제2메탈;을 포함하며, 상기 제1메탈은 고탄성계수의 메탈로 구성되고, 상기 제2메탈은 저탄성계수의 메탈로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1메탈과 상기 제2메탈의 접합방법은, 이종 금속의 냉간압착과 소둔법을 이용한 클래딩법을 적용하여 접합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1메탈의 두께는 30㎛ 이상 100㎛ 이하로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접합홈의 두께는 상기 제1메탈 두께의 40% 이상 80% 미만인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1메탈은 탄성계수 170㎬ 이상 210㎬ 이하의 스테인리스 스틸 금속으로 이루어지고, 상기 제2메탈은 탄성계수가 30㎬ 이상 100㎬ 이하의 비정질 합금으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 플렉시블 디스플레이 패널에 결합되는 기재를 고탄성계수의 제1메탈을 사용함으로써 폴딩부와 비폴딩부의 강성을 확보함은 물론, 제1메탈의 폴딩부에는 접합홈을 형성하고 이에 저탄성계수의 제2메탈을 사용함으로써 폴딩부의 연성까지 동시에 확보할 수 있다. 즉, 접합홈을 통한 폴딩부의 두께 조절을 이용하여 강성과 연성을 확보함과 동시에 접합홈에 제2메탈을 결합함으로써 탄성 복원력을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1메탈과 제2메탈의 결합시 냉간압착과 소둔법(Annealing)을 이용한 클래딩(Cladding)법을 적용함으로써, 플렉시블 디스플레이 패널과 기재 결합시 종래와 같이 점착제(점착필름)가 사용되지 않으므로 폴딩부의 점착제 사용으로 인한 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다.

또한, 제1메탈의 두께를 30㎛ 이상 100㎛ 이하로 형성함으로써 강성 확보와 함께 제품 슬림화를 구현할 수 있으며, 접합홈의 두께는 제1메탈 두께의 40% 이상 80% 미만으로 형성함으로써 소정의 강성과 연성을 동시에 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 백 지지체로 폴리이미드 필름 기재를 사용한 플렉시블 디스프레이 장치를 나타낸 도면,
도 2는 종래의 폴리이미드 필름 기재와 메탈 기재 사용시 폴딩부의 상태를 개념적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 메탈 기재로 구성된 지지체의 일 실시례에 의한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 지지체의 폴딩 상태를 나타낸 개념도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 플렉시블 디스플레이 패널의 후면에 결합되는 지지체(기재)에 관한 것으로써, 플렉시블 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널과 같이 폴딩 패널에 적용할 수 있는 기재에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 기본적인 구조는 도 1의 종래 구성을 참조할 수 있으며, 이하에서는 본 발명의 핵심인 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 대해서만 설명하도록 한다.

본 발명인 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체(이하, '지지체'라 함)는 메탈 소재로 구성되어 기본적인 강성의 특성을 확보할 수 있다. 그러나, 메탈로 구성할 경우 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 강성은 있으나 폴딩부(30)의 굴곡반경이 크고 폴딩부(30)의 내구성이 취약해지는 문제점을 갖는다. 따라서, 본 발명에서는 폴딩부(30)에 홈 형태의 접합부를 형성하고, 이에 저탄성계수의 메탈을 결합하여 탄성복원력을 확보함과 동시에 소정의 강성도 함께 확보할 수 특징을 갖는다.

도 3은 본 발명에 따른 메탈 기재로 구성된 지지체의 일 실시례에 의한 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 지지체의 폴딩 상태를 나타낸 개념도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명인 지지체를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 지지체는 제1메탈(10), 접합홈(11) 및 제2메탈(20)로 구성된다.

제1메탈(10)의 일측면은 플렉시블 디스플레이 패널의 후면에 결합된다. 제1메탈(10)의 두께는 30㎛ 이상 100㎛ 이하로 형성함으로써, 플렉시블 디스플레이 패널의 슬림화와 동시에 금속 재질로 인한 소정의 강성을 확보할 수 있다. 제1메탈(10)은 탄성계수 170㎬ 이상 210㎬ 이하의 고탄성계수의 메탈을 사용하는 것이 바람직하다. 제1메탈(10)로는 스테인리스 301, 304, 316 등과 같은 금속을 사용할 수 있다. 상기와 같은 탄성계수 범위 내의 금속을 사용할 경우 전체적으로 소정의 강성과 함께 폴딩부(30)의 두께 조절을 통한 연성을 함께 확보할 수 있다. 폴딩부(30)의 두께 조절은 접합홈(11)의 구성을 통해 구현할 수 있다.

접합홈(11)은 제1메탈(10)의 타측면에 제1메탈(10)이 폴딩되는 길이 방향으로 형성된다. 즉, 접합홈(11)은 길이 방향으로 구성된 선형의 홈으로 형성되며, 도면상에는 접합홈(11)의 단면을 사각형으로 도시하였으나 단면의 형태를 도시된 바로만 한정하는 것은 아니며, 결합력을 향상시키기 위해 공지된 다양한 형태로 구성하는 것이 가능하다. 접합홈(11)에는 제2메탈(20)이 결합된다.

또한, 접합홈(11)의 두께(깊이)는 제1메탈(10) 전체 두께의 40% 이상 80% 미만으로 구성하는 것이 바람직하다. 접합홈(11)의 두께는 제2메탈(20)의 두께에 대응되므로 접합홈(11)의 두께만큼 제1메탈(10)의 두께는 얇아지며, 얇아진 두께만큼 제1메탈(10)의 강성은 작아지고 연성이 확보된다. 따라서, 제1메탈(10)의 두께를 줄여 소정의 강성을 유지한 상태로 확보되는 연성 및 접합홈(11)에 결합되는 제2메탈(20)의 탄성복원력을 고려하여 전술한 범위 내에서 접합홈(11)의 두께(깊이)를 결정하는 것이 바람직하다.

제2메탈(20)은 탄성계수가 30㎬ 이상 100㎬ 이하의 비정질 합금으로 구성하는 것이 바람직하다. 제2메탈(20)로는 주성분이 Ti계, Zr계, Fe계, Ni계 등과 같은 금속으로 구성된 비정질 합금을 사용할 수 있다. 즉, 저탄성계수의 메탈을 사용함으로써 폴딩부(30)의 유연성을 확보하여 탄성복원력을 높일 수 있다. 즉, 강성과 연성을 동시에 확보한 제1메탈(10)의 폴딩부(30)에 저탄성계수의 제2메탈(20)을 결합하여 탄성복원력까지 확보함으로써, 도 4와 같이 폴딩부(30)에 가해진 응력 제거시 원형 상태로의 복원력이 우수해진다.

한편, 제1메탈(10)과 제2메탈(20)의 접합방법은 이종 금속의 냉간압착과 소둔법(Annealing)을 이용한 클래딩(Cladding)법을 적용하여 결합한다. 냉간압착을 통한 압력과 소둔법을 통한 가열, 즉, 열과 압력을 가하면 금속 원자들 상호간에 결합되는 성질을 이용하여 별도의 점착제 없이 제1메탈(10)에 형성된 접합홈(11)에 제2메탈(20)을 결합한다. 점착제가 사용될 경우 금속과 열팽창계수가 달라 뒤틀림 현상이 발생하나, 점착제 등을 사용하지 않으므로 점착제의 구성으로 인한 뒤틀림 발생 문제를 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, 제2메탈(20)에는 규칙적이거나 불규칙적인 간격으로 홀(미도시)을 형성하고, 형성된 홀에 고무 등과 같은 탄성력을 갖는 물질로 충진함으로써 탄성력을 더욱 향상시킬 수 있다. 이때, 굽힙 강도가 높은 곳에는 홀의 개수를 늘리고, 굽힘 강도가 낮은 곳에는 홀의 개수를 줄여서 구성할 수 있다.

전술한 본 발명에 따른 지지체를 적용함으로써, 비폴딩부(40)의 강성 특성을 그대로 유지하면서도 폴딩부(30)의 탄성복원력을 향상시켜 우수한 폴딩 성능을 제공할 수 있다. 즉, 고탄성계수의 강성 기재로 비폴딩부(40)의 강성을 유지하면서 폴딩시 스트레스가 가장 높은 부분에 저탄성계수의 메탈 소재로 클래딩 결합함으로써, 강성과 탄성의 특성을 동시에 구현할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 제1메탈 11 : 접합부
20 : 제2메탈 30 : 폴딩부
40 : 비폴딩부

Claims (5)

1. 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체에 있어서,
   일측면이 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측면에 결합되는 제1메탈;
   상기 제1메탈의 타측면에 상기 제1메탈이 폴딩되는 길이 방향으로 형성되는 접합홈; 및
   상기 접합홈에 결합되는 제2메탈;을 포함하며,
   상기 제1메탈은 고탄성계수의 메탈로 구성되고, 상기 제2메탈은 저탄성계수의 메탈로 구성되는 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1메탈과 상기 제2메탈의 접합방법은,
   이종 금속의 냉간압착과 소둔법을 이용한 클래딩법을 적용하여 접합하는 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1메탈의 두께는 30㎛ 이상 100㎛ 이하로 형성되는 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 접합홈의 두께는 상기 제1메탈 두께의 40% 이상 80% 미만인 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1메탈은 탄성계수 170㎬ 이상 210㎬ 이하의 스테인리스 스틸 금속으로 이루어지고,
   상기 제2메탈은 탄성계수가 30㎬ 이상 100㎬ 이하의 비정질 합금으로 이루어진 플렉시블 디스플레이 패널의 지지체.

Images