KR20210089297A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210089297A
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김예진
김슬기
안철근
장의윤
최원준
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 그리고 상기 표시 패널 배면에 위치하는 보호층을 포함하고, 상기 보호층은, 제1 보호층, 상기 제1 보호층과 중첩하며 홀을 포함하는 금속층, 그리고 상기 제1 보호층과 상기 금속층 사이에 위치하는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은, 서로 마주하는 상기 제1 보호층의 일면과 상기 금속층의 일면 사이에 위치하는 제1 영역, 그리고 상기 홀 내에 위치하는 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 제3 영역은 서로 다른 접착력을 가진다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 개시는 표시 장치에 관한 것이다.
최근에 휘어지거나 접어지는 전자장치의 개발이 활발해지고 있다. 이러한 플렉서블 전자장치는 플렉서블 표시 패널이나 플렉서블 터치패널과 같은 전자 패널 및 다양한 외측부재들을 포함한다. 상기 외측부재들은 각각의 서로 다른 기능을 갖는다. 상기 외측부재들은 전자장치의 일면 및 타면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 배치된다.
상기 외측부재들은 상기 전자장치와 함께 휘어지거나 벤딩되거나 폴딩된다. 상기 외측부재들은 휘어지거나 벤딩되거나 폴딩되기 위해 비교적 유연한 성질을 가질 것이 요구된다.
실시예들은 신뢰성 및 유연성이 향상된 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 그리고 상기 표시 패널 배면에 위치하는 보호층을 포함하고, 상기 보호층은, 제1 보호층, 상기 제1 보호층과 중첩하며 홀을 포함하는 금속층, 그리고 상기 제1 보호층과 상기 금속층 사이에 위치하는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은, 서로 마주하는 상기 제1 보호층의 일면과 상기 금속층의 일면 사이에 위치하는 제1 영역, 그리고 상기 홀 내에 위치하는 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 제3 영역은 서로 다른 접착력을 가진다.
상기 제2 영역의 접착력은 상기 제3 영역의 접착력 보다 클 수 있다.
상기 제3 영역의 접착력은 0일 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 제1 보호층 및 상기 금속층 사이에 위치하는 제2 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 접착층은 아크릴계 접착 물질을 포함할 수 있다.
상기 접착층은 2-EHA (2-ethylhexyl acrylate), 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate), IBoA (Isobornyl acrylate), Isobornyl methacrylate, IOA (Isooctyl acrylate), n-octyl acrylate, n-BA (n-butyl acrylate), VAC (Vinyl acetate), CHA (Cyclohexyl acrylate), THFA (Tetrahydrofurfuryl acrylate), 4-acryloylmorpholine, Lauryl acrylate 및 Urethane acrylate 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 접착층은 25도 (℃) 에서 0.001 내지 0.250 MPa의 모듈러스(modulus)를 가질 수 있다.
상기 제1 영역 및 제2 영역은 PIBoA (poly(isobornyl acrylate)) 및 PtBA (poly(tert-butyl acrylate)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 영역 및 제2 영역은 광산 발생제를 더 포함할 수 있다.
상기 광산 발생제는 N-trifluoromethylsulfonyloxy-1,8-naphthalimide 및 bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제3 영역은 polyacrylic acid (PAA)를 포함할 수 있다.
상기 제3 영역은 캄펜 및 아이소부텐 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 그리고 상기 표시 패널 배면에 위치하는 보호층을 포함하고, 상기 보호층은, 제1 보호층, 상기 제1 보호층의 배면에 위치하는 제2 보호층, 상기 제2 보호층의 배면에 위치하며 복수의 홀을 포함하는 금속층, 그리고 상기 제2 보호층과 상기 금속층 사이에 위치하는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은, 서로 마주하는 상기 제1 보호층의 일면과 상기 금속층의 일면 사이에 위치하는 제1 영역, 그리고 상기 홀 내에 위치하는 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 제3 영역은 서로 다른 접착력을 가지며, 표시 장치의 벤딩축과 상기 복수의 홀이 중첩한다.
실시예들에 따르면 신뢰성 및 유연성이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f 및 2g 각각은 도 1에 표시된 표시 장치가 폴딩되거나 롤링된 것을 도시한 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 제조 공정 중의 보호층의 일부에 대한 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 보호층의 단면도이고, 도 9는 보호층이 구부러진 경우에 대한 단면도이다.
도 10은 제조 공정에 따른 접착 물질의 접착력에 대한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 도 1 내지 도 2g를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f 및 2g 각각은 도 1에 표시된 표시 장치가 폴딩되거나 롤링된 것을 도시한 사시도이다.
우선 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 일면(S1) 상에 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)을 포함할 수 있다. 주변 영역(PA)은 영상이 표시되지 않는 영역일 수 있으며 표시 영역(DA)과 주변 영역(PA)의 형태는 상대적으로 변경될 수 있다. 실시예에 따라 주변 영역(PA)이 실질적으로 생략될 수도 있다. 본 명세서는 도 1에 일 예로 어플리케이션의 아이콘들과 시계창을 도시하였으며, 표시 영역(DA)은 사각형상일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 폴더블 표시 장치 또는 말려지는 롤러블 표시 장치 또는 구부러지는 벤더블 표시 장치 또는 스트렛쳐블 표시 장치일 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
이하 도 1에 도 2a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 제2 방향(DR2)에 평행한 벤딩축(BX)을 기준으로 인-폴딩 될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1000)가 벤딩축(BX)을 중심으로 인-폴딩됨에 따라, 표시 장치(1000)의 제1 면(S1)이 제2 방향(DR2)에 평행한 벤딩축(BX)을 중심으로 접혀, 벤딩축(BX)을 기준으로 구분되는 표시 장치(1000)의 제1 면(S1)이 마주하도록 접히고, 제1 면(S1)에 대향하는 배면이 외부로 노출될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 제2 방향(DR2)에 평행한 벤딩축(BX)을 기준으로 아웃-폴딩 될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)가 제2 방향(DR2)에 평행한 벤딩축(BX)을 중심으로 아웃-폴딩 됨에 따라, 표시 장치(1000)의 제1 면(S1)이 외부로 노출되고, 제1 면(S1)에 대향하는 배면이 제2 방향(DR2)에 평행한 벤딩축(BX)을 중심으로 접혀, 벤딩축(BX)을 기준으로 구분되는 배면의 양 측이 마주하도록 접힐 수 있다.
도 1에 도 2c를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩축(BX)을 기준으로 인-폴딩될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)가 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩축(BX)을 중심으로 인-폴딩됨에 따라, 표시 장치(1000)의 제1 면(S1)이 마주하도록 접히고, 제1 면(S1)에 대향하는 배면이 외부로 노출될 수 있다.
도 2d를 참조하면 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩축(BX)을 기준으로 아웃-폴딩될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)가 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩축(BX)을 중심으로 아웃-폴딩됨에 따라, 표시 장치(1000)의 제1 면(S1)이 외부로 노출되고, 제1 면(S1)에 대향하는 배면이 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩축(BX)을 중심으로 접혀, 벤딩축(BX)을 기준으로 구분되는 배면의 양 측이 마주하도록 접힐 수 있다.
다음 도 2e 내지 도 2g를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 다양한 방법으로 폴딩되거나 롤링될 수 있다. 도 2e에서와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 끝 부분부터 안쪽으로 롤링되거나 폴딩될 수 있다. 또는 도 2f에서와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 끝 부분부터 바깥쪽으로 롤링되거나 폴딩될 수 있다. 도 2g에서와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 대각선 방향으로 폴딩되거나 롤링될 수 있다. 도 2a 내지 도 2g에서 표시 장치(1000)의 롤링 또는 폴딩 방법을 예시적으로 도시한 것이며, 이에 제한되지 않고 다양한 방법으로 폴딩되거나 롤링될 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 9를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치가 포함하는 보호층에 대해 설명한다. 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 제조 공정 중의 보호층의 일부에 대한 단면도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 보호층의 단면도이고, 도 9는 보호층이 구부러진 경우에 대한 단면도이다.
우선 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 기판 상에 적층된 회로부를 포함하는 표시 패널(100), 표시 패널(100) 상에 위치하는 입력 감지 부재(200), 입력 감지 부재(200) 상에 위치하는 윈도우(400), 그리고 표시 패널(100)의 배면에 위치하는 보호층(300)을 포함한다.
표시 패널(100)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판 상에 위치하는 복수의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 트랜지스터는 발광 다이오드와 연결될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널일 수 있으나, 표시 패널(100)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 다양한 종류의 패널로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 표시 패널(100)은 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 전기 습윤 표시 패널 등으로 이루어질 수도 있다. 또한, 표시 패널(100)은 마이크로 발광 다이오드(Micro LED) 표시 패널, 양자점 발광 다이오드(QLED) 표시 패널, 양자점 유기 발광 다이오드(QD-OLED) 표시 패널 등의 차세대 표시 패널로 이루어질 수도 있다.
표시 패널(100) 상에는 입력 감지 부재(200)가 위치할 수 있다. 입력 감지 부재(200)는 외부에서 인가되는 터치를 감지하여 전기적 신호를 생성할 수 있다. 터치는 신체 접촉/인접, 전도성 물체의 접촉/인접, 광, 열, 압력 등의 다양한 형태의 외부 입력을 포함한다.
입력 감지 부재(200)는 도전성 센서, 광 센서, 열 센서 등 다양한 입력을 감지할 수 있는 센서들을 포함할 수 있다. 입력 감지 부재(200)는 정전용량 방식 또는 압력감지방식으로 인가되는 터치를 감지할 수 있다.
일 실시예에 따른 입력 감지 부재(200)는 유기막, 입력 감지 전극, 그리고 유기막 순으로 적층된 구조를 포함할 수 있으며, 이러한 적층 구조에 제한 없이 다양한 적층 구조를 가질 수 있음은 물론이다.
일 실시예에 따른 입력 감지 부재(200)는 연속 공정을 통해 표시 패널(100) 상에 일체로 형성될 수 있다. 이때 입력 감지 부재(200)는 입력 감지 유닛 또는 입력 감지 회로로 지칭될 수 있다.
또한 본 명세서는 도시하지 않았으나 입력 감지 부재(200)와 표시 패널(100) 사이에 위치하는 광학 부재를 더 포함할 수 있다. 광학 부재는 광학 부재의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 저하시키거나, 광학 부재의 배면으로 입사되는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다. 광학 부재는 편광 필름, 반사 방지 필름, 위상차 필름, 및 산란 방지 필름 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
입력 감지 부재(200) 상에 윈도우(400)가 위치할 수 있다. 윈도우(400)는 외부 충격으로부터 표시 장치를 보호하고, 사용자에게 입력면을 제공할 수 있다. 윈도우(400)는 외부에 노출된 외면을 포함할 수 있다.
윈도우(400)는 제1 층(410) 및 제2 층(420)을 포함할 수 있다. 제1 층(410) 및 제2 층(420) 각각은 서로 독립적으로 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethylenenaphthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(arylene ethersulfone)) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함하는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 제1 층(410) 또는 제2 층(420)은 아크릴을 포함하는 화합물(아크릴레이트계 화합물)로도 형성될 수 있으며, 아크릴레이트계 화합물은 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 우레탄아크릴레이트, 에폭시　아크릴레이트, 폴리에테르　아크릴레이트, 폴리에스테르　아크릴레이트, 아크릴산, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-메틸부틸아크릴레이트, 아이소옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 카프로락톤　아크릴레이트(caprolactone acrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 트리메틸올프레인 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate), 라우릴　아크릴레이트(lauryl acrylate), 우레탄　아크릴레이트(urethane acrylate), 에폭시　아크릴레이트(epoxy acrylate), 폴리에스테르　아크릴레이트(polyester acrylate), 실리콘　아크릴레이트(silicon acrylate), 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100)의 배면에 위치하는 보호층(300)을 포함할 수 있다. 보호층(300)은 제1 보호층(310), 제2 보호층(320) 및 금속층(330)을 포함할 수 있다.
제1 보호층(310)은 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 보호층(310)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethylenenaphthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(arylene ethersulfone)) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함하는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
제1 보호층(310)을 구성하는 물질은 전술한 플라스틱 수지들에 제한되지 않고, 유/무기 복합재료를 포함할 수 있다. 제1 보호층(310)은 다공성 유기층 및 유기층의 기공들에 충전된 무기물을 포함할 수 있다. 제1 보호층(310)은 플라스틱 필름에 형성된 필름-기능층을 더 포함할 수 있다. 필름-기능층은 수지층을 포함할 수 있다. 필름-기능층은 코팅 방식에 의해 형성될 수 있다.
제2 보호층(320)은 일 실시예에 따른 쿠션층일 수 있다. 제2 보호층(320)은 표시 장치에 가해지는 물리적인 충격을 흡수할 수 있다. 본 명세서는 도시하지 않았으나 제2 보호층(320)은 충격 흡수를 위한 요철 구조, 엠보싱 구조 등을 포함할 수 있다. 또한 본 명세서는 제2 보호층(320)이 단일층으로 형성된 실시예를 도시하였으나 이에 제한되지 않고 제2 보호층(320)은 복수의 층으로 형성될 수 있다.
제2 보호층(320)은 충격 흡수가 가능한 어떠한 물질도 포함할 수 있다. 제2 보호층(320)은 고분자 수지를 포함할 수 있으며 예를 들어, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리이미드(polyimide) 및 폴리에틸렌(polyethylene)을 포함하거나, 고무액, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지를 포함할 수 있다.
금속층(330)은 표시 패널(100)의 배면, 구체적으로 제2 보호층(320)의 배면에 위치할 수 있다. 표시 장치는 금속층(330)을 포함함으로써 표시 장치는 폴더블하거나 플렉서블한 상태로 고정된 형태를 유지할 수 있다.
금속층(330)은 일 실시예에 따른 홀(330h)을 포함할 수 있다. 홀(330h)은 도 2a, 도 2b에 도시된 바와 같이 제2 방향(DR2)을 따라 평행한 벤딩축(BX)과 중첩하거나, 도 2c, 2d에 도시된 바와 같이 제1 방향(DR1)을 따라 평행한 벤딩축(BX)과 중첩할 수 있다. 홀(330h)은 벤딩축과 중첩하는 어떠한 형태도 가질 수 있으나, 일 예로 평면상 스트라이프 형상이거나 격자 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 접착층(11, 12, 13, 14, 15, 16)은 전술한 윈도우(400)의 제1 층(410)과 제2 층(420) 사이, 윈도우(400)와 입력 감지 부재(200) 사이, 입력 감지 부재(200)와 표시 패널(100) 사이, 표시 패널(100)과 제1 보호층(310) 사이, 제1 보호층(310)과 제2 보호층(320) 사이, 그리고 제2 보호층(320)과 금속층(330) 사이에 위치할 수 있다. 접착층(11, 12, 13, 14, 15, 16)은 인접한 2개의 층을 결합시킬 수 있다.
접착층(11, 12, 13, 14, 15)은 일 실시예에 따라 OCA(Optically clear adhesive), OCR(Optically clear resin), 또는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)를 포함할 수 있다. 또한 접착층(11, 12, 13, 14, 15)은 필름 형태로 제공되거나 프린팅 공정을 통해 제공될 수 있다.
이하에서는 제2 보호층(320)과 금속층(330) 사이에 위치하는 접착층(16)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
접착층(16)은 서로 마주하는 금속층(330)의 상면과 제2 보호층(320)의 배면 사이에 위치하는 제1 영역(16a) 및 금속층(330)의 홀(330h) 내부에 위치하는 제2 영역(16b) 및 제3 영역(16c)을 포함할 수 있다.
접착층(16)은 25도 (℃) 에서 0.001 내지 0.250 MPa의 모듈러스(modulus)를 가질 수 있다. 접착층(16)이 상기 모듈러스 범위를 만족시키는 경우 폴더블 표시 장치에서 적절한 유연성을 제공할 수 있다. 또한 접착층(16)을 형성하기 위한 접착 물질이 금속층(330)이 포함하는 홀(330h) 내부에 용이하게 채워질 수 있다.
접착층(16)은 아크릴계 접착제일 수 있으며, 일 예로 모노머, 올리고머, 광개시제 및 기타 첨가제(레벨링제, 소포제 등)를 포함할 수 있다.
상기 모노머 및 올리고머 중 적어도 하나는 2-EHA (2-ethylhexyl acrylate), 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate), IBoA (Isobornyl acrylate), Isobornyl methacrylate, IOA (Isooctyl acrylate), n-octyl acrylate, n-BA (n-butyl acrylate), VAC (Vinyl acetate), CHA (Cyclohexyl acrylate), THFA (Tetrahydrofurfuryl acrylate), 4-acryloylmorpholine, Lauryl acrylate 및 Urethane acrylate 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아크릴계 접착제는 모노머를 40 내지 80 wt%, 올리고머를 0 내지 30 wt%, 광 개시제를 2 내지 8 wt%, 기타 첨가제를 0.2 내지 50 wt%, 제1 물질 및 제2 물질을 15 내지 50 wt% 포함할 수 있다.
제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)은 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 제3 영역(16c)은 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)이 포함하는 물질이 열 및 광에 의해 소정의 형태로 변형된 물질을 포함할 수 있다.
제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)은 제1 물질인 PIBoA (poly(isobornyl acrylate)) 및 PtBA (poly(tert-butyl acrylate)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)은 제2 물질인 광산 발생제(PAG, Photo Acid Generator)를 포함할 수 있으며, 상기 광산 발생제는 일 예로 N-trifluoromethylsulfonyloxy-1,8-naphthalimide 및 bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광산 발생제는 광에 의해 산을 발생하는 물질로 착물의 분해를 도울 수 있다.
제3 영역(16c)은 광산 발생제를 촉매로 하여 제1 물질에 광과 열이 가해진 이후의 화합물을 포함할 수 있다. 일 예로 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)은 PIBoA 및 PtBA 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 제3 영역(16c)은 polyacrylic acid (PAA) 및 캄펜(camphene)을 포함하거나, polyacrylic acid (PAA) 및 아이소부텐(isobutene)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 화학식 1에 따라 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)이 PIBoA (poly(isobornyl acrylate))를 포함하는 경우, 제2 물질인 광산 발생제(PAG, Photo Acid Generator)는 N-trifluoromethylsulfonyloxy-1,8-naphthalimide일 수 있으며, 제3 영역(16c)은 polyacrylic acid (PAA) 및 캄펜(camphene)을 포함할 수 있다. 또는 화학식 2에 따라 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)이 PtBA (poly(tert-butyl acrylate))를 포함하는 경우 제2 물질인 광산 발생제는 bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane를 포함할 수 있으며, 제3 영역(16c)은 polyacrylic acid (PAA) 및 아이소부텐(isobutene)을 포함할 수 있다.
Figure pat00001
[화학식 1]
Figure pat00002
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서 n은 1 이상의 자연수이다.
제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)이 포함하는 접착 물질의 접착력과 제3 영역(16c)이 포함하는 접착 물질의 접착력은 상이할 수 있다. 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)이 포함하는 접착 물질의 접착력은 제3 영역(16c)이 포함하는 접착 물질의 접착력 보다 클 수 있다. 제3 영역(16c)이 포함하는 접착 물질의 접착력은 실질적으로 0에 가까울 수 있으며, 다시 말해 제3 영역(16c)이 나타내는 접착력은 거의 없을 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 일 실시예에 따른 제2 보호층(320), 접착층(16) 및 금속층(330)이 적층된 보호층(300)의 일부의 제조 방법에 대해 살펴본다.
우선 도 4에 도시된 바와 같이 홀(330h)을 포함하는 금속층(330) 상에 접착 물질(10)을 도포한다. 접착 물질(10)은 금속층(330)의 상부면 뿐만 아니라 홀(330h) 내부에도 위치할 수 있다.
접착 물질(10)은 도 3에서 설명한 접착층(16)을 형성하기 위한 물질이다. 접착 물질(10)은 아크릴계 접착 물질을 포함할 수 있으며, 일 예로 모노머, 올리고머, 광개시제 및 기타 첨가제(레벨링제, 소포제 등)를 포함할 수 있다.
상기 모노머 및 올리고머 중 적어도 하나는 2-EHA (2-ethylhexyl acrylate), 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate), IBoA (Isobornyl acrylate), Isobornyl methacrylate, IOA (Isooctyl acrylate), n-octyl acrylate, n-BA (n-butyl acrylate), VAC (Vinyl acetate), CHA (Cyclohexyl acrylate), THFA (Tetrahydrofurfuryl acrylate), 4-acryloylmorpholine, Lauryl acrylate 및 Urethane acrylate 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아크릴계 접착 물질은 모노머를 40 내지 80 wt%, 올리고머를 0 내지 30 wt%, 광 개시제를 2 내지 8 wt%, 기타 첨가제를 0.2 내지 50 wt%, 제1 물질 및 제2 물질을 15 내지 50 wt% 포함할 수 있다.
제1 물질은 일 예로 PIBoA (=poly(isobornyl acrylate)) 및 PtBA (=poly(tert-butyl acrylate)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 물질인 광산 발생제(PAG, Photo Acid Generator)는 일 예로 N-trifluoromethylsulfonyloxy-1,8-naphthalimide 및 bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음 도 5에 도시된 바와 같이 접착 물질(10) 위에 보조 기판(A) 상에 위치하는 제2 보호층(320)을 위치시킨다. 제2 보호층(320)의 일면과 금속층(330)의 일면 사이에 접착 물질(10)이 위치할 수 있다. 본 명세서는 도시하지 않았으나 제2 보호층(320)이 적층되고 난 이후 접착 물질(10)에 대해 광 조사 공정을 실시할 수 있다. 이때 조사되는 광은 300 나노미터 이상의 파장을 가질 수 있다.
그리고 나서, 도 6에 도시된 바와 같이 금속층(330)의 홀(330h)에 의해 노출된 접착 물질(10)에 대해 광 조사를 실시한다. 이때 조사되는 광의 파장은 300 나노미터 미만일 수 있다.
이후 도 7에 도시된 바와 같이 광 조사가 실시된 접착 물질(10) 상에 가열 공정을 수행한다. 가열 공정은 일 예로 히팅 스탬프(heating stamp)를 사용할 수 있으며, 상기 히팅 스탬프는 홀(330h)에 의해 노출된 접착 물질(10)에 대해서만 가열 공정을 수행할 수 있다.
도 6의 광 조사 공정 및 도 7의 가열 공정이 수행되면 도 8에 도시된 바와 같이 제1 영역(16a), 제2 영역(16b) 및 제3 영역(16c)이 형성될 수 있다. 광 조사 공정 및 가열 공정에 의해 물질 변화를 수반하지 않는 접착 물질(10)은 제1 영역(16a) 및 제2 영역(16b)을 형성하고, 광 조사 공정 및 가열 공정에 의해 물질 변화가 수반된 일부 영역은 제3 영역(16c)을 형성할 수 있다. 이때 제3 영역(16c)은 접착력이 실질적으로 0에 가까울 수 있다. 도 8에 도시된 보호층의 일부를 폴딩하는 경우 도 9에 도시된 바와 같은 형상을 나타낼 수 있다.
이하에서는 도 10을 참조하여 일 실시예에 따른 접착층에 대해 설명한다. 도 10은 제조 공정에 따른 접착 물질의 접착력에 대한 그래프이다.
도 10을 참조하면 일 실시예에 따른 접착 물질은 UV 광 조사 공정만을 실시하거나 가열 공정만을 실시하는 경우에도 접착력(Peel strength)이 일정 수준으로 유지됨을 알 수 있다. 그러나 접착 물질에 대해 UV 광 조사 공정과 가열 공정을 모두 실시하는 경우 접착력이 실질적으로 0일 수 있으며, 접착력이 제거됨을 확인하였다. 앞서 설명한 바와 같이 일 실시예에 따라 광 조사 공정 및 가열 공정을 실시하는 영역에 대해서는 접착 물질의 접착력이 실질적으로 0을 나타낼 수 있다.
이에 따르면 보호층과 금속층 사이에 위치하는 접착 물질은 접착력을 유지하면서 보호층과 금속층의 결합을 유지하고, 금속층의 홀에 의해 노출된 접착 물질은 접착력은 가지지 않으면서 외부 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 단순한 구조의 보호층 및 금속층을 포함함으로써 장치의 적층 구조를 단순화할 수 있으며 해당 장치에 유연성을 제공할 수 있다. 적층 구조의 단순화를 통해 제조 공정이 단순해짐은 물론 제조 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다. 또한 금속층의 홀을 채우는 접착 물질을 통해 외부 이물질의 유입을 방지할 수 있으므로, 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1000: 표시 장치
300: 보호층
310: 제1 보호층
320: 제2 보호층
330: 금속층
11, 12, 13, 14, 15, 16: 접착층
16a: 제1 영역
16b: 제2 영역
16c: 제3 영역
100: 표시 패널
200: 입력 감지 부재
400: 윈도우

Claims (20)

  1. 표시 패널, 그리고
    상기 표시 패널 배면에 위치하는 보호층을 포함하고,
    상기 보호층은,
    제1 보호층,
    상기 제1 보호층과 중첩하며 홀을 포함하는 금속층, 그리고
    상기 제1 보호층과 상기 금속층 사이에 위치하는 접착층을 포함하고,
    상기 접착층은,
    서로 마주하는 상기 제1 보호층의 일면과 상기 금속층의 일면 사이에 위치하는 제1 영역, 그리고
    상기 홀 내에 위치하는 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역 및 제3 영역은 서로 다른 접착력을 가지는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 영역의 접착력은 상기 제3 영역의 접착력 보다 큰 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제3 영역의 접착력은 0인 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 보호층 및 상기 금속층 사이에 위치하는 제2 보호층을 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 접착층은 아크릴계 접착 물질을 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 접착층은 2-EHA (2-ethylhexyl acrylate), 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate), IBoA (Isobornyl acrylate), Isobornyl methacrylate, IOA (Isooctyl acrylate), n-octyl acrylate, n-BA (n-butyl acrylate), VAC (Vinyl acetate), CHA (Cyclohexyl acrylate), THFA (Tetrahydrofurfuryl acrylate), 4-acryloylmorpholine, Lauryl acrylate 및 Urethane acrylate 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 접착층은 25도 (℃) 에서 0.001 내지 0.250 MPa의 모듈러스(modulus)를 가지는 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 영역 및 제2 영역은 PIBoA (poly(isobornyl acrylate)) 및 PtBA (poly(tert-butyl acrylate)) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 영역 및 제2 영역은 광산 발생제를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 광산 발생제는 N-trifluoromethylsulfonyloxy-1,8-naphthalimide 및 bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  11. 제8항에서,
    상기 제3 영역은 polyacrylic acid (PAA)를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제3 영역은 캄펜 및 아이소부텐 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  13. 표시 패널, 그리고
    상기 표시 패널 배면에 위치하는 보호층을 포함하고,
    상기 보호층은,
    제1 보호층,
    상기 제1 보호층의 배면에 위치하는 제2 보호층,
    상기 제2 보호층의 배면에 위치하며 복수의 홀을 포함하는 금속층, 그리고
    상기 제2 보호층과 상기 금속층 사이에 위치하는 접착층을 포함하고,
    상기 접착층은,
    서로 마주하는 상기 제1 보호층의 일면과 상기 금속층의 일면 사이에 위치하는 제1 영역, 그리고 상기 홀 내에 위치하는 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역 및 제3 영역은 서로 다른 접착력을 가지며,
    표시 장치의 벤딩축과 상기 복수의 홀이 중첩하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 영역의 접착력은 상기 제3 영역의 접착력 보다 큰 표시 장치.
  15. 제13항에서,
    상기 접착층은 아크릴계 접착 물질을 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 접착층은 2-EHA (2-ethylhexyl acrylate), 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate), IBoA (Isobornyl acrylate), Isobornyl methacrylate, IOA (Isooctyl acrylate), n-octyl acrylate, n-BA (n-butyl acrylate), VAC (Vinyl acetate), CHA (Cyclohexyl acrylate), THFA (Tetrahydrofurfuryl acrylate), 4-acryloylmorpholine, Lauryl acrylate 및 Urethane acrylate 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  17. 제13항에서,
    상기 접착층은 25도 (℃) 에서 0.001 내지 0.250 MPa의 모듈러스(modulus)를 가지는 표시 장치.
  18. 제13항에서,
    상기 제1 영역 및 제2 영역은 PIBoA (poly(isobornyl acrylate)) 및 PtBA (poly(tert-butyl acrylate)) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 영역 및 제2 영역은 N-trifluoromethylsulfonyloxy-1,8-naphthalimide 및 bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제8항에서,
    상기 제3 영역은 polyacrylic acid (PAA)를 포함하고,
    상기 제3 영역은 캄펜 및 아이소부텐 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
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