KR20220168636A - 커버 윈도우 및 커버 윈도우의 제조 방법 - Google Patents

커버 윈도우 및 커버 윈도우의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 커버 윈도우는 폴딩부 및 비폴딩부를 포함하고, 폴딩부는 폴딩시 압축되는 내측면 및 폴딩시 연신되는 외측면을 포함하고, 내측면에 인접한 제1 부재 그리고 외측면에 인접하고 제1 부재에 부착되어 있는 제2 부재를 포함하고, 제2 부재는, 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 지지 유닛을 포함한다.

Description

커버 윈도우 및 커버 윈도우의 제조 방법{COVER WINDOW AND MANUFACTURING METHOD OF COVER WINDOW}
본 개시는 커버 윈도우 및 커버 윈도우의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등의 표시 장치는 기판 위에 여러 층과 소자를 형성하여 제조되는 표시 패널을 포함한다. 최근에는 플렉서블 표시 패널 및 이를 포함하는 플렉서블 표시 장치가 개발되고 있다.
플렉서블 표시 장치는 그 용도나 형태에 따라 벤더블(bendable) 표시 장치, 폴더블(foldable) 표시 장치, 롤러블(rollable) 표시 장치, 스트레처블(stretchable) 표시 장치 등으로 구분될 수 있다. 이들 중 폴더블 표시 장치는 마치 책처럼 접고 펼칠 수 있다.
폴더블 표시 장치는 접어서 콤팩트하게 휴대할 수 있고, 사용 시에는 펼쳐서 넓은 화면을 누릴 수 있는 장점이 있다.
폴더블 표시 장치에 사용되는 커버 윈도우는 접혀지기 위해 얇은 두께의 유리를 포함하는데, 얇은 커버 윈도우 위에 펜과 같은 외부 물체가 떨어지는 경우와 같은 충격이 가해질 경우 커버 윈도우가 파괴될 위험이 높아질 수 있다.
본 기재의 실시예들은 폴더블 표시 장치에 사용되는 커버 윈도우의 두께의 자유도를 높여 충격 강도를 높일 수 있게 하면서도 커버 윈도우의 연신성을 향상하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 커버 윈도우는 폴딩부 및 비폴딩부를 포함하고, 폴딩부는 폴딩시 압축되는 내측면 및 폴딩시 연신되는 외측면을 포함하고, 내측면에 인접한 제1 부재 그리고 외측면에 인접하고 제1 부재에 부착되어 있는 제2 부재를 포함하고, 제2 부재는, 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 지지 유닛을 포함한다.
지지 유닛은 내측면에 인접한 일면과 외측면에 인접한 타면을 포함하며, 일면의 너비가 타면의 너비 이상일 수 있다.
제2 부재는 복수의 지지 유닛들 사이에 각각 위치하는 연신 유닛을 복수개 포함하고, 연신 유닛은 내측면에 인접한 일면과 외측면에 인접한 타면을 포함하며, 타면의 너비가 일면의 너비 이상일 수 있다.
연신 유닛의 단면은 삼각형, 깔때기 형태(funnel shape), 둥근 깔때기 형태(round funnel shape), 및 모래시계 형태(hourglass shape) 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다.
복수의 지지 유닛 각각은 내측면에 인접한 일면이 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 폭을 가질 수 있다.
복수의 지지 유닛은 내측면에 인접한 일면이 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 거리로 서로 이격되어 있다.
제2 부재는 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.
제1 부재는 적어도 하나의 금속 이온을 포함할 수 있다.
제1 부재의 내측면에 인접한 면에 부착되는 보호 필름을 더 포함할 수 있다.
제2 부재의 외측면에 인접한 면에 부착되어 있는 제3 부재를 더 포함하고, 제3 부재는, 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 추가 지지 유닛을 포함할 수 있다.
복수의 추가 지지 유닛이 위치한 영역은 복수의 지지 유닛이 위치한 영역보다 더 넓다.
일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법은, 원장 기판을 준비하는 단계, 원장 기판에 제1 깊이로 제1 패턴을 에칭하고, 제1 깊이보다 더 낮은 제2 깊이로 제2 패턴을 에칭하는 단계 - 제2 깊이는 원장 기판의 두께 미만임 - , 제1 패턴 및 제2 패턴에 수지재를 충진하는 단계, 제2 패턴에 충진된 수지재가 노출되도록 원장 기판의 일면을 에칭하는 단계, 제2 패턴을 따라 절단하여 제1 부재를 형성하는 단계, 그리고 적어도 하나의 금속 이온을 포함하는 제2 부재와 합착하여 커버 윈도우를 형성하는 단계를 포함한다.
제1 패턴과 제2 패턴을 에칭하는 단계는, 제2 패턴은 일면 및 원장 기판의 타면에 각각 제3 깊이 및 제4 깊이로 에칭하는 단계를 포함하고, 제2 깊이는 제3 깊이와 제4 깊이의 합이다.
커버 윈도우는 폴딩부 및 비폴딩부를 포함하고, 폴딩부는 폴딩시 압축되는 내측면 및 폴딩시 연신되는 외측면을 포함하고, 제1 패턴과 제2 패턴을 에칭하는 단계는, 원장 기판의 폴딩부에 대응하는 영역을 제1 패턴으로 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 부재는 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 지지 유닛을 포함하고, 복수의 지지 유닛 각각은 내측면에 인접한 일면이 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 폭을 가질 수 있다.
복수의 지지 유닛은 내측면에 인접한 일면이 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 거리로 서로 이격되어 있다.
제1 부재는 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.
제1 부재는 적어도 하나의 금속 이온을 포함할 수 있다.
제1 패턴에 의해 에칭된 영역은 내측면에 인접한 일면과 외측면에 인접한 타면을 포함하며, 타면의 너비가 일면의 너비 이상이다.
제1 패턴에 의해 에칭된 영역의 단면은 깔때기 형태(funnel shape), 둥근 깔때기 형태(round funnel shape), 및 모래시계 형태(hourglass shape) 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다.
실시예에 따르면, 폴더블 표시 장치의 커버 윈도우의 충격 강도를 향상시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 폴더블 표시 장치의 커버를 제조하는 공정이 단순해지므로 공정에 소요되는 시간 및 비용이 감소될 수 있다.
실시예에 따르면, 폴더블 표시 장치의 커버 윈도우의 연신성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 폴딩된 상태에서의 측면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태에서의 개략적인 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 커버 윈도우를 도시한 것으로, 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 커버 윈도우를 도시한 것으로, 폴딩되었을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
도 5는 일 실시예의 일 양태에 따른 표시 장치의 커버 윈도우가 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
도 6 내지 도 9는 일 실시예의 다양한 양태에 따른 표시 장치의 커버 윈도우가 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 도 10의 커버 윈도우의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
도 12는 셀 단위로 구분된 커버 윈도우의 지지 기판을 나타낸 평면도이다.
도 13은 도 12의 지지 기판의 일 양태를 CC선을 따라 자른 단면도이다.
도 14는 도 12의 지지 기판의 다른 양태를 CC선을 따라 자른 단면도이다.
도 15 및 도 16은 여러 실시예에 따른 표시 장치의 커버 윈도우가 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
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.
그러면 이하에서 도면을 참조하여 일 실시예에 따른 커버 윈도우 및 이를 제조하는 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 폴딩된 상태에서의 측면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태에서의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치는 폴더블 표시 장치일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(200) 및 표시 패널(200)의 일면에 위치하는 커버 윈도우(100)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(200)은 화상을 표시할 수 있는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 표시 패널(200)은 화소(PX)가 발광 소자를 포함하는 발광 표시 패널이거나, 화소(PX)가 액정 축전기를 포함하는 액정 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(200)의 면 중 커버 윈도우(100)가 위치하는 면이 화상이 표시되는 표시면일 수 있다. 도 2에 도시한 화살표 방향이 화상 표시 방향이다.
도 1의 (a)를 참조하면, 일 실시예의 일 양태에 따른 표시 장치는 커버 윈도우(100)가 서로 마주보는 방향으로 폴딩될 수 있다. 즉, 표시 장치의 폴딩시에는 표시면이 노출되지 않고, 표시 장치를 폈을 때 표시면이 노출될 수 있다.
도 1의 (b)를 참조하면, 일 실시예의 다른 양태에 따른 표시 장치는 표시 패널(200)이 서로 마주보는 방향으로 폴딩될 수도 있다. 즉, 표시 장치의 폴딩시에 표시면이 바깥으로 노출될 수 있고, 표시 장치를 폈을 때에도 표시면이 노출될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 커버 윈도우(100)를 도시한 것으로, 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 평면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 커버 윈도우(100)를 도시한 것으로, 폴딩되었을 때의 구조를 제1방향(DR1)에서 도시한 측면도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 커버 윈도우(100)는 폴딩될 때 구부러지는 폴딩부(B) 및 폴딩될 때 구부러지지 않는 비폴딩부(A)를 포함한다. 커버 윈도우(100)는 제1방향(DR1)에 수직인 제2방향(DR2)을 따라 폴딩될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 커버 윈도우(100)의 폴딩 시 곡률 반경을 R이라고 할 때, 폴딩부(B)의 길이(d)는 ðR일 수 있다.
곡률 반경(R)은 대략 1 mm 내지 대략 2 mm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
비폴딩부(A)는 구부러지지 않는 부분이므로 플랫부 또는 평평한 부분 등의 명칭으로 불릴 수도 있다.
도 4에서 커버 윈도우(100)가 폴딩되었을 때, 내측에 위치하며 서로 마주보는 면을 내측면(IS)으로 정의하고, 외측에 위치하는 부분을 외측면(OS)으로 정의한다. 즉, 폴딩시 압축되는 면이 커버 윈도우(100)의 내측면(IS)이고, 인장되는 면이 커버 윈도우(100)의 외측면(OS)이다.
앞에서 설명한 도 1의 (a)에 도시한 실시예의 경우, 커버 윈도우(100)가 표시 패널(200)과 결합되었을 때 커버 윈도우(100)의 내측면(IS)을 통하여 화상이 표시되고, 외측면(OS)에서 표시 패널(200) 등과 접할 수 있다. 즉, 커버 윈도우(100)의 내측면(IS)이 표시면이 되고, 외측면(OS)이 비표시면일 수 있다.
앞에서 설명한 도 1의 (b)에 도시한 실시예의 경우, 커버 윈도우(100)가 표시 패널(200)과 결합되었을 때 커버 윈도우(100)의 외측면(OS)을 통하여 화상이 표시되고, 내측면(IS)에서 표시 패널(200) 등과 접할 수 있다. 즉, 커버 윈도우(100)의 외측면(OS)이 표시면이 되고, 내측면(IS)이 비표시면일 수 있다.
일 실시예에 따른 커버 윈도우(100)는 커버 글래스(110)와 적어도 하나의 지지 부재(120)를 포함한다.
커버 글래스(110)는 규산염 형 유리를 포함할 수 있다. 또한 커버 글래스(110)는 알칼리 또는 알칼리토류 금속의 이온, 예를 들어 Na, K, Li, Mg, Ca, Sr, Ba 또는 Al 등의 이온을 포함할 수 있다. 알칼리 또는 알칼리토류 금속의 이온은 비-가교 산소(non-bridging oxygen, NBO)를 생성할 수 있다. 커버 글래스(110)의 일면에는 보호 필름이 부착될 수도 있다.
커버 글래스(110)는 너무 얇으면 폴딩성은 좋지만 강화 시 주름이 생기거나 강도는 불리해지고, 너무 두껍게 형성된 경우에는 폴딩 영역에서의 유연성, 복원력 및 탄성력이 떨어지게 되어 폴딩 특성이 저하되게 되므로, 커버 글래스(110)의 두께는 10 내지 100㎛ 정도가 적절하다.
지지 부재(120)는 커버 글래스(110)의 일면에 부착된다. 지지 부재(120)는 커버 글래스(110)에 대한 충격이 가해질 때, 커버 글래스(110)의 파손을 방지할 수 있다. 이러한 지지 부재(120)는 커버 글래스(110)가 폴딩되었을 때에 폴딩부(B)에 대응하여 적절히 연신되어야 한다. 이러한 지지 부재(120)에 대해 도 4와 함께 도 5를 참조하여 자세하게 설명한다.
도 5는 일 실시예의 일 양태에 따른 표시 장치의 커버 윈도우가 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
도 5를 참조하면, 지지 부재(120)는 기판(122), 복수의 지지 유닛(124a 내지 124e), 및 복수의 연신 유닛(126a 내지 126f)을 포함한다.
지지 부재(120)는 곡률 반경(R)에 대응하는 두께(h)를 가질 수 있다. 일반적으로 폴더블 커버 윈도우(100)를 구현하고자 하는 경우, 커버 윈도우(100)의 두께가 얇아야 하고, 강도 특성을 확보하기 위해서는 일정 두께 이상이어야 한다. 예를 들어, 곡률 반경(R)이 대략 1 mm 내지 대략 2 mm인 경우, 두께(h)는 100㎛ 이상 1000㎛ 이하일 수 있다.
기판(122)은 유리, 석영, 플라스틱 등을 포함할 수 있다.
지지 유닛들(124a 내지 124e)은 기판(122)이 에칭되어 형성될 수 있다. 기판(122)은 소정 각도(α, 여기서 0°<α
Figure pat00001
180°)로 에칭될 수 있다. 기판(122)이 에칭되는 형태에 따라 복수의 지지 유닛(124a 내지 124e)과 복수의 연신 유닛(126a 내지 126f)의 형태가 결정될 수 있다. 본 양태에서는 지지 유닛들(124a 내지 124e) 각각의 단면이 역삼각형 내지 역사다리꼴인 것으로 설명한다. 이외에도 지지 유닛들(124a 내지 124e)의 단면은 다양한 형태를 가질 수 있으며 이에 대해서는 도 6 내지 9를 참조하여 후술한다.
지지 유닛들(124a 내지 124e)은 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 폭(w)을 가진다. 지지 유닛들(124a 내지 124e) 각각이 펜 드롭 시의 펜 촉의 두께(0.2㎜ 내지 1㎜) 이상의 폭을 가짐으로써, 펜 드롭 충격 시에 패턴 사이로 충격이 분산될 수 있다.
또한, 지지 유닛들(124a 내지 124e)은 서로 소정 거리(l)로 이격되어 있다. 여기서 소정 거리(l)는 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 이는 펜 드롭 시의 펜 촉의 두께(0.2㎜ 내지 1㎜) 이하이면서, 제조 공정 상의 용이함을 위함이다.
커버 글래스(110)의 폴딩부(B)에 복수의 지지 유닛(124a 내지 124e)을 구현함으로써, 펜 드롭 충격 시에 패턴 사이로 충격이 분산되어 펜 드롭에 대한 강성을 증가시켜, 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 만족시킬 수 있다.
지지 유닛들(124a 내지 124e) 사이와 기판(122)과 지지 유닛들(124a, 124e) 사이에 복수의 연신 유닛(126a 내지 126f) 중 대응하는 하나가 위치한다. 복수의 연신 유닛(126a 내지 126f)에 의해 전체적으로 두께가 균일한 지지 부재(120)를 제공하게 되며, 충격력을 흡수하고, 표시 패널의 전면에 접합시 빈 공간(공기층)이 존재하지 않도록 하여 시인성 및 접합성이 개선될 수 있다.
복수의 연신 유닛(126a 내지 126f)은 지지 유닛들(124a 내지 124e) 사이와 기판(122)과 지지 유닛들(124a, 124e) 사이에 투명 수지재를 충진하여 형성될 수 있다. 투명 수지재는 기판(122)의 굴절율과 거의 동일한 OCR(Optical Clear Resin)과 같은 투명 수지일 수 있으며, 예를 들어 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등이 사용될 수 있다. 투명 수지재의 성질에 따라 이를 다양한 조합으로 혼합하여 강도 및 탄성 보강을 위해 사용될 수 있다.
복수의 연신 유닛(126a 내지 126f) 각각은 폴딩됨에 따라 연신되기 쉽도록, 외측면(OS)의 대응하는 면의 너비가 커버 글래스(110)에 부착되는 면의 너비 이상이 되도록 형성될 수 있다. 본 양태에서는 복수의 연신 유닛(126a 내지 126f) 각각의 단면이 삼각형 내지 사다리꼴인 것으로 설명한다. 이외에도 복수의 연신 유닛(126a 내지 126f)의 단면은 다양한 형태를 가질 수 있으며 이에 대해서는 도 6 내지 9를 참조하여 후술한다.
본 개시에 따른 커버 윈도우(100)의 0.3mm 펜 촉을 갖는 펜에 의한 펜 드롭 평가 결과는 다음의 표 1과 같다.
구조 커버 글래스
(비교예1)		 커버 글래스 + 보호 필름
(비교예2)		 커버 글래스 + 지지 부재
(실시예)
명점발현 1cm 4cm 15cm
윈도우 파손 1cm 12cm 15cm
표 1에서 보는 바와 같이, 실시예에 따른 커버 윈도우(100)는 비교예1 및 비교예2보다 더 높은 높이인 15cm에서 펜 드롭된 경우에 파손되므로, 내충격 특성이 강건함을 알 수 있다. 다음으로 도 6 내지 도 9를 참조하여 지지 부재(120)의 다양한 양태에 대해 설명한다.
도 6 내지 도 9는 일 실시예의 다양한 양태에 따른 표시 장치의 커버 윈도우가 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
도 6을 참조하면, 지지 부재(620)는 기판(622), 복수의 지지 유닛(624a 내지 624e), 및 복수의 연신 유닛(626a 내지 626f)을 포함한다.
복수의 지지 유닛(624a 내지 624e) 각각은 단면이 불노즈(bullnose) 형태를 가질 수 있다. 제1 영역(6260)에서 α가 90°가 되도록 기판(622)을 에칭한 후 소정 깊이로부터는 즉, 제2 영역(6262)에서는 α를 점진적으로 감소시켜 기판(622)을 에칭할 수 있다. 그러면, 도 6의 형태로 복수의 지지 유닛(624a 내지 624e)을 형성할 수 있다.
복수의 연신 유닛(626a 내지 626f)은 지지 유닛들(624a 내지 624e) 사이와 기판(622)과 지지 유닛들(624a, 624e) 사이에 투명 수지재를 충진하여 형성될 수 있다.
다음으로 도 7을 참조하면, 지지 부재(720)는 기판(722), 복수의 지지 유닛(724a 내지 724e), 및 복수의 연신 유닛(726a 내지 726f)을 포함한다.
복수의 지지 유닛(724a 내지 724e) 각각은 단면이 사다리꼴 형태를 가질 수 있다. 제1 영역(7260)에서 α가 90°가 되도록 기판(722)을 에칭 한 후, 제2 영역(7262)에서 α를 특정 각도(예를 들어 60°)로 감소시켜 기판(722)을 에칭할 수 있다. 그러면, 도 7의 형태로 복수의 지지 유닛(724a 내지 724e)을 형성할 수 있다.
복수의 연신 유닛(726a 내지 726f)은 지지 유닛들(724a 내지 724e) 사이와 기판(722)과 지지 유닛들(724a, 724e) 사이에 투명 수지재를 충진하여 형성될 수 있다. 복수의 연신 유닛(726a 내지 726f) 각각은 단면이 깔때기 형태(funnel shape)를 가질 수 있다.
다음으로 도 8을 참조하면, 지지 부재(820)는 기판(822), 복수의 지지 유닛(824a 내지 824e), 및 복수의 연신 유닛(826a 내지 826f)을 포함한다.
제1 영역(8260)에서 α가 90°가 되도록 기판(822)을 에칭하고, 제2 영역(8262)에서 α를 제1 각도(예를 들어 1°)로 감소시킨 후 점진적으로 제2 각도(예를 들어 90°)까지 증가시켜 기판(822)을 에칭할 수 있다. 그러면, 도 8의 형태로 복수의 지지 유닛(824a 내지 824e)을 형성할 수 있다.
복수의 연신 유닛(826a 내지 826f)은 지지 유닛들(824a 내지 824e) 사이와 기판(822)과 지지 유닛들(824a, 824e) 사이에 투명 수지재를 충진하여 형성될 수 있다. 복수의 연신 유닛(826a 내지 826f) 각각은 단면이 둥근 깔때기 형태(round funnel shape)를 가질 수 있다.
다음으로 도 9를 참조하면, 지지 부재(920)는 기판(922), 복수의 지지 유닛(924a 내지 924e), 및 복수의 연신 유닛(926a 내지 926f)을 포함한다.
제1 영역(9260)에서 α가 제1 각도(예를 들어 120°)가 되도록 기판(922)을 에칭하고, 제2 영역(9262)에서 제2 각도(예를 들어 60°)가 되도록 기판(922)을 에칭할 수 있다. 그러면, 도 9의 형태로 복수의 지지 유닛(924a 내지 924e)을 형성할 수 있다.
복수의 연신 유닛(926a 내지 926f)은 지지 유닛들(924a 내지 924e) 사이와 기판(922)과 지지 유닛들(924a, 924e) 사이에 투명 수지재를 충진하여 형성될 수 있다. 복수의 연신 유닛(926a 내지 926f) 각각은 단면이 모래시계 형태(hourglass shape)를 가질 수 있다.
이외에도 지지 기판을 다양한 형태로 에칭하여 지지 유닛과 연신 유닛을 형성할 수 있다. 지지 유닛과 연신 유닛은 상기에서 설명한 형태를 조합한 단면 형상을 가질 수 있으며, 상기의 설명에 제한되지 않는다.
다음으로 도 10 및 11을 참조하여 커버 윈도우의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 10은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 11은 도 10의 커버 윈도우의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
먼저, 지지 부재를 형성하기 위한 기판을 제공(S100)한다. 여기서 기판은 복수의 커버 윈도우를 제조할 수 있는 원판 기판인 것으로 설명한다.
그런 다음, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(1122) 상에 지지 유닛(1124) 및 셀 단위 경계선을 형성하기 위한 패턴들(1125, 1127)을 가공(S110)한다. 기판(122)은 건식 에칭되거나 또는 습식 에칭될 수 있다. 예를 들어, 기판(122)은 LIDE(Laser Induced Deep Etching)로써 가공될 수 있다.
패턴(1125)에 의해 기판(1122)이 관통될 수 있다. 즉, 패턴(1125)의 깊이는 기판의 두께 이하일 수 있다. 패턴(1127)은 기판(1122)을 관통하지 않는다. 즉, 패턴(1127)의 깊이는 기판(1122)의 두께 미만일 수 있다.
관련하여 도 12 내지 도 14를 참조하여 함께 설명한다.
도 12는 셀 단위로 구분된 커버 윈도우의 지지 기판을 나타낸 평면도이고, 도 13은 도 12의 지지 기판의 일 양태를 CC선을 따라 자른 단면도이며, 도 14는 도 12의 지지 기판의 다른 양태를 CC선을 따라 자른 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 원판 기판(1200) 상에 패턴들(1225, 1227)이 형성되어 있다. 패턴(1225)은 지지 유닛(1124)을 형성하기 위해 에칭된다. 패턴(1225)은 폴딩 영역(B)에 위치하고, 비폴딩 영역(A)에 위치하지 않는다. 패턴(1227)은 셀 단위 경계선을 형성하기 위해 에칭된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 원판 기판(1200) 상에서 패턴(1227)은 제1 깊이(h1)로 형성될 수 있다. 원판 기판(1200) 상에서 패턴(1225)은 제2 깊이(h2)로 형성될 수 있다. 여기서 제1 깊이(h1)는 제2 깊이(h2) 미만이다. 제1 깊이(h1)는 원판 기판(1200)의 두께 미만일 수 있다.
패턴(1227)은 단면이 사각형일 수 있으나, 다각형, 반원형, 불노즈 형태, 데미-불노즈 형태, 깔때기 형태 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 14에 도시된 바와 같이, 원판 기판(1200) 일면 상에서 패턴(1227a)은 제1-1 깊이(h11)로 형성되고, 타면 상에서 패턴(1227b)은 제1-2 깊이(h12)로 형성될 수 있다. 원판 기판(1200) 상에서 패턴(1225)은 제2 깊이(h22)로 형성될 수 있다. 여기서 제1 깊이(h11+h12)는 제2 깊이(h22) 미만이다. 제1 깊이(h11+h12)는 원판 기판(1200)의 두께 미만일 수 있다.
패턴(1227a, 1227b) 각각은 단면이 사각형일 수 있으나, 다각형, 반원형, 불노즈 형태, 데미-불노즈 형태, 깔때기 형태 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 양 면에 형성된 패턴(1227a, 1227b)은 서로 상이한 형상의 단면을 가질 수도 있다.
단계(S110)에서 형성되는 패턴(1125)에 의해, 지지 유닛(1124)들은 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 폭(w)을 갖고, 서로 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 거리(l)로 이격될 수 있다. 또한, 지지 유닛(1124)들은 도 5 내지 도 9에서 설명한 바와 같은 형태로 형성될 수 있다.
도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 형성된 패턴(1125, 1127)에 투명 수지재(1126, 1128)를 충진(S120)한다.
다음으로, 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 기판(1122)의 일면(1122a)을 에칭(S130)하고, 셀 단위 경계선(E1, E2)을 따라 절단하여 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이, 지지 부재(1120)를 셀 단위로 가공(S140)한다.
도 11의 (e)에 도시된 바와 같이, 셀 단위의 지지 부재(1120)를 커버 글래스(1110)와 라미네이팅(S150)한다. 지지 부재(1120)의 일면에 접착층(1130)을 도포 또는 코팅하여 커버 글래스(1110)와 지지 부재(1120)를 합착할 수 있다.
또한, 커버 글래스(1110)의 상면에, 즉 지지 부재(1120)가 합착되지 않은 면에 보호 필름을 라미네이팅할 수 있다.
또한, 커버 글래스(1110)는 내충격 특성을 개선하기 위해 복수의 지지 부재(1120)와 합착될 수 있다. 이와 관련하여 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다.
도 15 및 도 16은 여러 실시예에 따른 표시 장치의 커버 윈도우가 폴딩되지 않았을 때의 구조를 도시한 측면도이다.
도 15를 참조하면, 커버 윈도우(101)의 커버 글래스(1510)의 일 면에 복수의 지지 부재(1520, 1550)가 부착될 수 있다. 지지 부재(1520)의 연신 유닛(1526)은 지지 부재(1550)에 부착되는 면의 너비가 커버 글래스(1510)에 부착되는 면의 너비 이상이다. 지지 부재(1550)의 연신 유닛(1556)은 외측면(OS)에 대응하는 면의 너비가 지지 부재(1520)에 부착되는 면의 너비 이상이다. 즉, 두 지지 부재(1520, 1550)의 지지 유닛들(1524, 1554)은 유사한 각도로 테이퍼진 형태를 가진다.
또한, 지지 부재(1520)에 비해, 외측면(OS)에 더 인접한 지지 부재(1550)가 폴딩 영역(B)에 더 적거나 더 많은 지지 유닛(1554)을 가질 수 있다.
또한, 지지 부재(1520)에 비해, 외측면(OS)에 더 인접한 지지 부재(1550)에 지지 유닛(1554)들이 위치한 영역이 더 넓을 수 있다.
도 16을 참조하면, 커버 윈도우(102)의 커버 글래스(1610)의 일 면에 복수의 지지 부재(1620, 1650)가 부착될 수 있다. 지지 부재(1620)의 연신 유닛(1626)은 지지 부재(1650)에 부착되는 면의 너비가 커버 글래스(1610)에 부착되는 면의 너비 이상이다. 지지 부재(1650)의 연신 유닛(1656)은 외측면(OS)에 대응하는 면의 너비가 지지 부재(1620)에 부착되는 면의 너비 이하이다. 즉, 두 지지 부재(1620, 1650)의 지지 유닛들(1624, 1654)은 상이한 각도로 테이퍼진 형태를 가진다.
또한, 지지 부재(1620)에 비해, 외측면(OS)에 더 인접한 지지 부재(1650)가 폴딩 영역(B)에 더 적거나 더 많은 지지 유닛(1654)을 가질 수 있다.
또한, 지지 부재(1620)에 비해, 외측면(OS)에 더 인접한 지지 부재(1650)에 지지 유닛(1654)들이 위치한 영역이 더 넓을 수 있다.
또한, 커버 윈도우(102)의 커버 글래스(1610)의 상면에 지지 부재(1650)가 배치되고, 하면에 지지 부재(1620)가 배치될 수도 있다. 마찬가지로, 지지 부재(1620)의 연신 유닛(1626)은 지지 부재(1650)에 부착되는 면의 너비가 커버 글래스(1610)에 부착되는 면의 너비 이상이다. 지지 부재(1650)의 연신 유닛(1656)은 외측면(OS)에 대응하는 면의 너비가 지지 부재(1620)에 부착되는 면의 너비 이하이다. 즉, 두 지지 부재(1620, 1650)의 지지 유닛들(1624, 1654)은 상이한 각도로 테이퍼진 형태를 가진다. 이러한 커버 윈도우(102)는 도 1의 (a)와 (b)에서의 폴딩 방향 모두에 대응할 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.
100, 101, 102: 커버 윈도우
110, 1510, 1610: 커버 글래스
120, 620, 720, 820, 920, 1520, 1550, 1620, 1620: 지지 부재

Claims (20)

  1. 폴딩부 및 비폴딩부를 포함하고,
    상기 폴딩부는 폴딩시 압축되는 내측면 및 폴딩시 연신되는 외측면을 포함하고,
    상기 내측면에 인접한 제1 부재 그리고 상기 외측면에 인접하고 상기 제1 부재에 부착되어 있는 제2 부재를 포함하고,
    상기 제2 부재는, 상기 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 지지 유닛을 포함하는,
    커버 윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 유닛은 상기 내측면에 인접한 일면과 상기 외측면에 인접한 타면을 포함하며, 상기 일면의 너비가 상기 타면의 너비 이상인,
    커버 윈도우.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부재는 상기 복수의 지지 유닛들 사이에 각각 위치하는 연신 유닛을 복수개 포함하고,
    상기 연신 유닛은 상기 내측면에 인접한 일면과 상기 외측면에 인접한 타면을 포함하며, 상기 타면의 너비가 상기 일면의 너비 이상인,
    커버 윈도우.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연신 유닛의 단면은 삼각형, 깔때기 형태(funnel shape), 둥근 깔때기 형태(round funnel shape), 및 모래시계 형태(hourglass shape) 중 적어도 하나의 형태를 갖는,
    커버 윈도우.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지 유닛 각각은 상기 내측면에 인접한 일면이 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 폭을 갖는,
    커버 윈도우.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지 유닛은 상기 내측면에 인접한 일면이 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 거리로 서로 이격되어 있는,
    커버 윈도우.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부재는 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 두께를 갖는,
    커버 윈도우.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부재는 적어도 하나의 금속 이온을 포함하는,
    커버 윈도우.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부재의 상기 내측면에 인접한 면에 부착되는 보호 필름
    을 더 포함하는 커버 윈도우.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부재의 상기 외측면에 인접한 면에 부착되어 있는 제3 부재를 더 포함하고,
    상기 제3 부재는, 상기 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 추가 지지 유닛을 포함하는,
    커버 윈도우.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 추가 지지 유닛이 위치한 영역은 상기 복수의 지지 유닛이 위치한 영역보다 더 넓은,
    커버 윈도우.
  12. 원장 기판을 준비하는 단계,
    상기 원장 기판에 제1 깊이로 제1 패턴을 에칭하고, 상기 제1 깊이보다 더 낮은 제2 깊이로 제2 패턴을 에칭하는 단계 - 상기 제2 깊이는 상기 원장 기판의 두께 미만임 - ,
    상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴에 수지재를 충진하는 단계,
    상기 제2 패턴에 충진된 수지재가 노출되도록 상기 원장 기판의 일면을 에칭하는 단계,
    상기 제2 패턴을 따라 절단하여 제1 부재를 형성하는 단계, 그리고
    적어도 하나의 금속 이온을 포함하는 제2 부재와 합착하여 커버 윈도우를 형성하는 단계
    를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴을 에칭하는 단계는,
    상기 제2 패턴은 상기 일면 및 상기 원장 기판의 타면에 각각 제3 깊이 및 제4 깊이로 에칭하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 깊이는 상기 제3 깊이와 상기 제4 깊이의 합인,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 커버 윈도우는 폴딩부 및 비폴딩부를 포함하고,
    상기 폴딩부는 폴딩시 압축되는 내측면 및 폴딩시 연신되는 외측면을 포함하고,
    상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴을 에칭하는 단계는,
    상기 원장 기판의 상기 폴딩부에 대응하는 영역을 상기 제1 패턴으로 에칭하는 단계를 포함하는,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 부재는 상기 폴딩부에 대응하여 위치하고 서로 이격되어 있는 복수의 지지 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 지지 유닛 각각은 상기 내측면에 인접한 일면이 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 폭을 갖는,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 지지 유닛은 상기 내측면에 인접한 일면이 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 거리로 서로 이격되어 있는,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부재는 100㎛ 이상 1000㎛ 이하의 두께를 갖는,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부재는 적어도 하나의 금속 이온을 포함하는,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 패턴에 의해 에칭된 영역은 상기 내측면에 인접한 일면과 상기 외측면에 인접한 타면을 포함하며, 상기 타면의 너비가 상기 일면의 너비 이상인,
    커버 윈도우의 제조 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1 패턴에 의해 에칭된 영역의 단면은 깔때기 형태(funnel shape), 둥근 깔때기 형태(round funnel shape), 및 모래시계 형태(hourglass shape) 중 적어도 하나의 형태를 갖는,
    커버 윈도우의 제조 방법.
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