KR20230009180A - 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

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박영주
황병하
곽태형
전창우
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치되고 박판 글라스 및 박판 글라스를 둘러싸도록 배치되는 점착 부재를 포함하는 커버 부재를 포함하고, 이때 점착 부재는 박판 글라스의 상면 및 측면을 둘러싸도록 배치되는 제1 점착 부재 및 박판 글라스의 하면에 배치되는 제2 점착 부재를 포함하는 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치는 비산을 효과적으로 방지하면서도 표면 경도 및 눌림 특성이 상향되고, 폴딩 특성 및 내충격성이 개선된 효과를 제공한다.

Description

플렉서블 표시 장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비산을 효과적으로 방지하면서도 표면 경도 및 눌림 특성이 상향되고, 내충격성이 개선된 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저전력화 등의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시 장치(Display Device)가 개발되고 있다. 이러한 표시 장치의 구체적인 예로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED) 등을 들 수 있다.
최근 표시 장치의 형태나 크기가 점차 다양화되고 있으며, 특히 표시 장치를 폴딩하거나 롤링하여도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블 표시 장치에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 관심에 부합하여 특정한 곡률반경을 가지는 패널, 기구물, 커버 윈도우에 관한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
특히 커버 윈도우의 경우, 표시 장치의 외곽에서 사용자에게 드러나는 구성요소이다. 이에 따라 플라스틱 재질의 커버 윈도우 보다는 외관 특성이 우수한 커버 글라스를 사용하는 것이 바람직하다. 글라스 자체의 특성상 0.1mm 이하로 제한된 두께일 때 폴딩 특성을 가질 수 있다. 이로 인해 글라스 자체의 강성이 플라스틱 대비 상당히 우수함에도 불구하고 언급한 바와 같이 제한된 두께에서는 두께를 자유롭게 설계할 수 있는 플라스틱 재질의 커버 윈도우 대비 내충격성이 떨어진다. 이에 따라 플라스틱 재질의 커버 윈도우 대비 외부 충격에 취약하며, 충격에 의해 손상될 경우 파편이 발생하는 것을 방지하기 위해 보호 필름을 적층하거나, 보호 코팅층을 형성한다.
종래에는 커버 부재로 박판 글라스를 사용하는 경우, 폴딩 특성을 만족하기 위해 모듈러스가 낮은 광투명 점착제를 주로 이용하였다. 저모듈러스의 광투명 점착제는 반고체 상태의 점착제이기 때문에 박판 글라스와 비산방지를 위한 보호 필름을 단순히 적층 및 라미네이션하는 방식으로 합착하였다. 그러나, 저모듈러스의 광투명 점착제는 폴딩 스트레스를 완화시키는데에는 유리하나, 표면 경도를 저하시키고, 눌림에 대한 회복력이 낮은 문제점이 있었다. 모듈러스가 낮은 광투명 점착제는 박판 글라스와 보호 필름을 라미네이션 하는 공정에서 찐 불량이 빈번하게 발생하여 공정 효율 및 수율을 저하시키기도 하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표면 특성이 우수한 글라스를 사용하면서도 비산을 효과적으로 억제할 수 있으며, 내충격성이 우수한 플렉서블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 표면 경도 저하를 개선하고, 눌림에 대한 회복 특성이 개선되면서도 폴딩 특성이 우수한 플렉서블 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치되고 박판 글라스 및 박판 글라스를 둘러싸도록 배치되는 점착 부재를 포함하는 커버 부재를 포함하고, 이때 점착 부재는 박판 글라스의 상면 및 측면을 둘러싸도록 배치되는 제1 점착 부재 및 박판 글라스의 하면에 배치되는 제2 점착 부재를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 커버 부재 상에 배치되는 보호 필름, 보호 필름의 상면에 배치되는 제1 하드 코팅층 및 보호 필름의 하면에 배치되고 실리콘계 수지를 포함하는 제2 하드 코팅층을 더 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 플렉서블 표시 장치는 박판 글라스의 상면, 하면 및 측면을 둘러싸도록 점착 부재가 배치된 커버 부재를 포함하여 내충격성이 향상되는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 플렉서블 표시 장치는 커버 부재 상부에 보호 필름을 배치하여 비산 방지 효과를 제공하면서도, 표면 경도 및 눌림 특성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 커버 부재는 가로 및 세로 길이 각각이 이의 상부에 배치되는 보호 필름의 가로 및 세로 길이 각각과 동일하게 형성되고, 점착 부재가 박판 글라스의 측면을 둘러싸도록 배치되어 외부 충격으로부터 박판 글라스의 상면 및 하면 뿐만 아니라 측면까지 보호할 수 있어 커버 부재의 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 커버 부재는 제조 시 점착 부재의 찐(residual) 불량을 최소화할 수 있고, 취급이 용이한 이점이 있으며 이에 따라 플렉서블 표시 장치의 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 부재와 보호 필름을 라미네이션하는 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(100)는 플레이트 어셈블리(110), 백 플레이트(120), 표시 패널(130), 광학 조절층(140), 커버 부재(CW) 및 보호 필름(180)을 포함한다. 커버 부재(CW)는 박판 글라스(160), 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(100)를 각 구성요소별로 설명하기로 한다.
플렉서블 표시 장치(100)는 적어도 하나의 폴딩 영역(FA) 및 둘 이상의 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)을 포함한다. 폴딩 영역(FA)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩할 때 접히는 영역으로, 폴딩축을 기준으로 특정한 곡률 반경에 따라 폴딩될 수 있다. 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩할 때, 폴딩되지 않는 영역이다. 즉, 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩할 때, 평면 상태를 유지한다. 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)은 폴딩 영역(FA)의 양측에 위치할 수 있다.
플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩할 때, 폴딩 영역(FA)이 폴딩축을 기준으로 폴딩되고, 폴딩 영역(FA)은 원 또는 타원의 일부를 형성한다. 이때, 폴딩 영역(FA)의 곡률 반경은 폴딩 영역이 형성하는 원 또는 타원의 반지름을 의미한다. 폴딩 영역(FA)이 폴딩축을 기준으로 폴딩될 때, 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)은 서로 중첩된다. 플렉서블 표시 장치(100)에서 영상이 표시되는 상면을 표시면으로 정의하고, 표시면의 반대면인 플렉서블 표시 장치(100)의 하면을 배면으로 정의하였을 때, 폴딩 영역(FA1)은 플렉서블 표시 장치(100)의 표시면이 외부로 노출되도록 폴딩하는 외측 폴딩(out folding) 방식 또는 플렉서블 표시 장치(100)의 표시면이 서로 마주보도록 폴딩하는 내측 폴딩(in folding) 방식 중 선택된 방식으로 폴딩될 수 있다.
표시 패널(130)은 영상을 표시한다. 예를 들어, 표시 패널(130)은 액정의 광 투과율을 조절하여, 영상을 표시하는 액정 표시 패널일 수 있다. 다른 예로 표시 패널(130)은 유기 발광층을 포함하며 이로부터 발광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 표시 패널이 유기 발광 표시 패널인 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않는다.
표시 패널(130)은 표시 영역 및 비표시 영역으로 구분된다. 표시 영역은 복수의 화소가 배치되어 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역에는 영상을 표시하기 위한 발광 영역을 포함하는 화소, 화소를 구동하기 위한 구동 회로가 배치될 수 있다. 비표시 영역은 표시 영역을 둘러싸도록 배치된다. 비표시 영역은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 표시 영역에 배치된 화소 및 구동 회로를 구동하기 위한 다양한 배선, 구동 IC, 인쇄 회로 기판 등이 배치되는 영역이다.
표시 패널(130)은 플렉서블 기판 및 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
플렉서블 기판은 표시 패널을 구성하는 다양한 엘리먼트들을 지지한다. 플렉서블 기판은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 기판은 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 중 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 플라스틱 기판의 경우, 상대적으로 수분이나 산소에 대한 배리어 특성이 약하기 때문에 이를 보완하기 위해 플라스틱 필름과 무기막이 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 플렉서블 기판은 제1 폴리이미드 필름, 무기막 및 제2 폴리이미드 필름이 순차적으로 적층된 다층 구조일 수 있다.
유기 발광 소자는 플렉서블 기판 상에 배치된다. 유기 발광 소자는 애노드, 캐소드 및 이들 사이에 배치되는 유기 발광층을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자는 애노드로부터 주입된 정공과 캐소드로부터 주입된 전자가 유기 발광층에서 결합하여 광을 발광한다. 이와 같이 발광된 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
플렉서블 기판과 유기 발광 소자의 사이에는 유기 발광 소자를 구동하기 위한 구동 박막 트랜지스터가 배치될 수 있다. 구동 박막 트랜지스터는 복수의 서브 화소 영역 각각에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 플렉서블 기판 상에 액티브층이 배치되고, 액티브층 상에 액티브층과 게이트 전극을 절연시키기 위한 게이트 절연층이 배치될 수 있다. 또한 기판 상에는 게이트 전극과 소스 전극 및 드레인 전극을 절연시키기 위한 층간 절연층이 배치될 수 있다. 층간 절연층 상에는 액티브층과 각각 접하는 소스 전극 및 드레인 전극이 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터와 유기 발광 소자 사이에는 평탄화층이 배치될 수 있다. 평탄화층은 박막 트랜지스터 상부를 평탄화한다. 평탄화층은 박막 트랜지스터와 애노드를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
플렉서빌리티를 갖는 표시 패널(130)은 플렉서블 표시 장치(100)를 폴딩하거나 벤딩 할 때, 그 형상을 일정한 형태로 유지하기 어려울 수 있고, 외부 자극에 취약할 수 있다.
이에 표시 패널(130)의 배면에 다양한 종류의 지지 부재가 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(130)의 배면에 백 플레이트(back plate)(120) 및 플레이트 어셈블리(plate assembly)(110)가 배치될 수 있다.
플라스틱 재질의 플렉서블 기판을 사용하는 경우, 두께가 얇아 폴딩이나 벤딩 시 표시 패널(130)의 쳐짐이 발생할 수 있으며, 이를 보완하기 위해 표시 패널(130)의 배면에 백 플레이트(120)가 배치될 수 있다.
백 플레이트(120)는 예를 들어, 스테인레스 스틸(SUS), 인바(Invar)와 같은 금속 재질일 수 있고, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜 (polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirlebutadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 같은 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다.
플렉서블 기판과 백 플레이트(120)는 이들 사이에 배치되는 접착층에 의해 합착될 수 있다. 예를 들어, 접착층은 광투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA), 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive, PSA) 등으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
플레이트 어셈블리(110)는 플레이트 탑(plate top) 및 플레이트 바텀(plate bottom)을 포함한다. 플레이트 탑 및 플레이트 바텀은 일체로 형성될 수 있으며, 필요에 따라서 플레이트 탑 또는 플레이트 바텀은 생략될 수도 있다.
예를 들어, 플레이트 바텀은 스테인레스 스틸(SUS), 인바(Invar)와 같은 금속 재질일 수 있고, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜 (polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirlebutadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 같은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
플레이트 바텀에는 플렉서블 표시 장치(100)의 폴딩 영역(FA)에 대응하여 적어도 하나의 개구 패턴을 형성할 수 있다. 개구 패턴은 폴딩 영역(FA)의 플레이트 어셈블리(110)가 쉽게 폴딩되도록 하고, 폴딩 시 플레이트 어셈블리(110)에 가해지는 스트레스를 효과적으로 완화시켜줄 수 있다. 또한, 폴딩 후 복원을 용이하게 하여 플렉서블 표시 장치(100)의 폴딩 특성을 향상시킬 수 있다. 개구 패턴은 폴딩 영역(FA)에서 상이한 형상 또는 상이한 간격으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구 패턴은 직사각형, 마름모, 원형의 형상을 가질 수 있다.
플레이트 탑은 백 플레이트(120)와 플레이트 바텀 사이에 배치될 수 있다. 플레이트 탑은 강성이 높은 물질로 이루어져 표시 패널(130)의 강성을 강화시킬 수 있다. 또한, 플레이트 탑은 플레이트 바텀의 개구 패턴이 표시 패널(130)을 통해 시인되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 플레이트 탑은 스테인레스 스틸(SUS), 인바(Invar), 알루미늄 계열 또는 마그네슘과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다. 다른 예로 플레이트 탑은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등의 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다.
플레이트 어셈블리(110)와 백 플레이트(120)는 광투명 점착제, 감압 점착제 등에 의해 합착될 수 있다.
표시 패널(130) 상에는 광학 조절층(140)이 배치된다. 광학 조절층(140)은 플렉서블 표시 장치(100)의 휘도를 저하시키지 않으면서 표시 패널(130)로부터 출광된 빛을 외부로 균일하게 투과시키고, 외광을 흡수하거나 반사시켜 표시 품질을 향상시켜줄 수 있다. 예를 들어, 광학 조절층(140)은 편광필름일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
광학 조절층(140)은 광투명 점착제 또는 감압 점착제에 의해 표시 패널(130) 상부에 합착될 수 있다.
광학 조절층(140) 상에 데코층(150)이 배치될 수 있다. 데코층(150)은 광투명 점착제 또는 감압 점착제에 의해 광학 조절층(140) 상에 합착될 수 있다. 데코층(150)은 광을 흡수하는 재질로 형성된 데코 패턴(151) 및 투명 수지로 형성된 오버 코트층(152)을 포함한다. 예를 들어, 데코 패턴(151)은 광흡수성 금속이나 카본 블랙, 블랙 수지 등으로 형성될 수 있다. 데코 패턴(151)은 표시 패널(130)의 비표시 영역과 중첩하도록 형성된다. 이에 따라 데코층(150)은 비표시 영역에 배치되는 배선과 같은 구성요소들이 외부로 시인되지 않도록 한다. 또한, 데코층(150)은 플렉서블 표시 장치(100)의 측면부에서 빛샘 현상을 방지하는 기능을 한다. 데코 패턴(151)은 커버 부재의 하부 표면에 인접하도록 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 데코 패턴(151)은 데코층(150)의 하부에 위치하여 광학 조절층(140)과 인접하게 배치될 수도 있다. 오버 코트층(152)은 데코 패턴(151)에 의한 단차를 커버하여 데코 패턴(151)이 형성된 표면을 평탄하게 한다. 예를 들어, 오버 코트층(152)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실록산계 수지, 우레탄계 수지 등으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
커버 부재(CW)는 데코층(150) 상에 배치된다. 커버 부재(CW)는 외부 충격에 의해 표시 패널(130)이 손상되거나 외부에서 유입되는 수분, 산소, 이물에 의해 표시 패널(130)이 열화되지 않도록 보호한다. 커버 부재(CW)는 광투명 점착제 또는 감압 점착제에 의해 데코층(150) 상에 합착될 수 있다.
커버 부재(CW)는 박판 글라스(160) 및 제1 점착 부재(171)와 제2 점착 부재(172)로 이루어진 점착 부재(170)를 포함한다.
박판 글라스(160)는 예를 들어 두께가 0.1mm 이하, 50㎛ 내지 0.1mm 또는 70㎛ 내지 90㎛일 수 있다. 이와 같은 두께의 박판 글라스(160)는 폴딩 특성이 우수한 이점이 있다.
박판 글라스(160)는 화학 강화 글라스일 수 있다. 화학 강화 글라스는 화학 강화 방식으로 강도가 강화된 글라스이다. 화학 강화 방식은 글라스에 포함된 나트륨 이온을 이 보다 이온 반경이 큰 이온으로 치환하는 이온 교환 방식으로 글라스의 강도를 강화시키는 공정이다. 글라스를 구성하는 나트륨 이온 보다 이온 반경이 큰 이온이 침투함에 따라 글라스 표면에 압축응력층이 형성되어 강도가 강화될 수 있다.
예를 들어, 화학 강화 글라스는 질산칼륨과 같은 칼륨염 용액에 글라스를 침지시키고 글라스의 전이 온도 이하인 200℃ 내지 450℃에서 일정 시간 동안 가열하면서 글라스의 나트륨 이온을 칼륨 이온으로 치환하는 공정으로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
박판 글라스(160)로 화학 강화 글라스를 사용하는 경우, 폴딩 특성을 높게 유지하면서 내충격성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 내스크래치성이 개선되며 폴딩이나 벤딩 시 눌림을 억제하는 효과가 있다.
점착 부재(170)는 박판 글라스(160)의 상면, 하면 및 측면을 둘러싸도록 배치된다. 예를 들어, 점착 부재(170)는 박판 글라스(160)의 상면 및 측면을 감싸도록 배치되는 제1 점착 부재(171) 및 박판 글라스(160)의 하면에 배치되는 제2 점착 부재(172)를 포함한다. 즉, 제1 점착 부재(171)는 박판 글라스(160) 상면에 배치되고, 박판 글라스(160)의 측면을 감싸도록 연장된 형상을 갖는다. 이와 같이 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)가 박판 글라스(160)의 6면을 둘러싸도록 배치됨에 따라 외부에서 가해지는 충격이 박판 글라스(160)로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 외부 충격이 박판 글라스(160)로 전달되더라도 점착 부재(170)에 의해 충격이 분산되어 박판 글라스(160)의 손상을 최소화할 수 있다. 이에 따라 플렉서블 표시 장치(100)의 내충격성이 개선되는 효과가 있다.
예를 들어, 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)의 모듈러스는 500MPa 내지 10000MPa일 수 있다. 점착 부재(170)의 모듈러스가 500MPa 보다 작을 경우, 플렉서블 표시 장치(100)의 표면 경도 및 눌림 특성의 개선 효과가 미비할 수 있다. 또한, 박판 글라스(160)의 상면, 하면 및 측면에 점착 부재(170)를 배치하는 공정에서 찐 불량이 발생하여 공정 효율이 저하될 수 있다. 점착 부재(170)의 모듈러스가 10000MPa를 초과하는 경우, 플렉서블 표시 장치(100)의 폴딩 특성이 저하될 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 제1 점착 부재(171)의 모듈러스 및 제2 점착 부재(172)의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa일 수 있다. 이 경우, 폴딩 특성이 특히 우수하여 보다 큰 곡률을 가지는 플렉서블 표시 장치(100)를 용이하게 구현할 수 있다. 또는, 제1 점착 부재(171)의 모듈러스 및 제2 점착 부재(172)의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 표시 장치(100)의 표면 경도 및 눌림 특성이 보다 우수한 이점이 있다. 또한, 폴딩 특성을 높게 유지하면서도 점착 부재를 형성하는 공정에서 찐 불량을 최소화할 수 있다.
예를 들면, 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)는 동일 물질로 형성될 수 있다. 이에 따라 동일한 모듈러스를 가질 수 있다.
다른 예로, 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)의 모듈러스는 서로 상이할 수 있다. 이와 같이 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)의 모듈러스가 서로 상이한 경우, 표면 경도 및 눌림 회복 특성을 높게 유지하면서도 폴딩 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 플렉서블 표시 장치(100)의 폴딩 영역(FA)이 플렉서블 표시 장치(100)의 표시면이 서로 마주보도록 폴딩하는 내측 폴딩(in folding)인 경우, 제1 점착 부재(171)의 모듈러스가 제2 점착 부재(172)의 모듈러스 보다 클 수 있다. 예를 들면, 제1 점착 부재(171)의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa이고, 제2 점착 부재(172)의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa일 수 있다. 내측 폴딩 시에는 박판 글라스(160)의 상면 보다 하면에 상대적으로 더 큰 스트레스가 가해진다. 이에 따라 박판 글라스(160)의 하면에 배치되는 제2 점착 부재(172)가 제1 점착 부재(171) 보다 작은 모듈러스를 갖는 경우, 표면 경도 및 눌림 회복 특성을 높게 유지하면서도 박판 글라스(160)의 하면에 가해지는 스트레스가 효과적으로 완화될 수 있다.
다른 예로, 플렉서블 표시 장치(100)의 폴딩 영역(FA)이 플렉서블 표시 장치(100)의 표시면이 외부로 노출되도록 폴딩하는 외측 폴딩(out folding)인 경우, 제1 점착 부재(171)의 모듈러스가 제2 점착 부재(172)의 모듈러스 보다 작을 수 있다. 예를 들면, 제1 점착 부재(171)의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa이고, 제2 점착 부재(172)의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa일 수 있다. 외측 폴딩 시에는 박판 글라스(160)의 하면 보다 상면에 상대적으로 더 큰 스트레스가 가해진다. 이에 따라 박판 글라스(160)의 상면에 배치되는 제1 점착 부재(171)가 하면에 배치되는 제2 점착 부재(172) 보다 작은 모듈러스를 갖도록 형성함으로써, 표면 경도 및 눌림 회복 특성을 높게 유지하면서도 폴딩 스트레스를 완화시킬 수 있다.
제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172)는 광학 투명 레진(optical clear resin)으로 형성될 수 있다. 광학 투명 레진은 액상의 점착제이므로 박판 글라스(160)의 상면, 하면 및 측면을 모두 둘러싸도록 점착 부재(170)를 형성하기에 용이한 이점이 있다. 점착 부재(170)를 형성하는 공정에 대해서는 후술하기로 한다.
보호 필름(180)은 커버 부재(CW) 상에 배치된다. 보호 필름(180)은 외부 충격이나 스크래치, 이물 등으로부터 표시 패널(130)을 보호하고, 커버 부재(CW)가 파손되었을 때 파편이 확산되는 것을 방지한다.
보호 필름(180)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트 및 사이클로 올레핀 (공)중합체로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하에서는 커버 부재(CW)와 보호 필름(180)을 라미네이션하는 공정을 상세하게 설명하기 위해 도 2a 내지 도 2f를 함께 참조한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 부재(CW)와 보호 필름(180)을 라미네이션하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
먼저, 도 2a를 참조하면, 캐리어 기판(CS) 상에 박판 글라스(160)를 배치한 다음 박판 글라스(160)의 제1 표면 상에 광학 투명 레진이 오버플로우(overflow)되도록 도포한다. 광학 투명 레진은 액상의 점착제이기 때문에 박판 글라스(160)의 제1 표면으로부터 박판 글라스(160)의 측면을 따라 흘러내린다. 이에 박판 글라스(160)의 제1 표면 및 측면을 감싸도록 제1 광학 투명 레진층(171a)이 형성된다. 예를 들어, 광학 투명 레진의 도포는 슬릿 코팅 방식, 바 코팅 방식, 디스펜싱 방식, 스크린 인쇄 방식 등 공지된 방법을 사용할 수 있다.
다음으로 도 2b를 참조하면, 제1 광학 투명 레진층(171a) 상에 보호 필름(180)을 라미네이션한 뒤 경화시킨다. 제1 광학 투명 레진층(171a)은 경화되어 제1 점착 부재(171)를 형성한다. 제1 점착 부재(171)는 박판 글라스(160)의 제1 표면 및 측면을 감싸도록 형성된다. 또한, 박판 글라스(160)와 보호 필름(180)은 제1 점착 부재(171)에 의해 합착된다. 그리고 캐리어 기판(CS)을 제거한다.
다음으로 도 2c를 참조하면, 보호 필름(180)이 아래쪽을 향하도록 셀의 위치를 조정한 뒤, 박판 글라스(160)의 제1 표면에 대향하는 제2 표면에 광학 투명 레진이 오버 플로우(overflow)되도록 도포한다. 이에 따라 박판 글라스(160)의 제2 표면 상에 제2 광학 투명 레진층(172a)이 형성된다. 이때, 오버 플로우된 광학 투명 레진은 박판 글라스(160)의 제2 표면으로부터 측면으로 흘러내려 박판 글라스(160)의 측면에도 도포될 수 있다.
다음으로 도 2d를 참조하면, 제2 광학 투명 레진층(172a) 상에 이형 필름(RF)을 라미네이션한 뒤 경화시킨다. 제2 광학 투명 레진층(172a)은 경화되어 제2 점착 부재(172)를 형성한다. 이에 따라 제1 점착 부재(171)는 박판 글라스(160)의 제1 표면 및 측면을 감싸도록 배치되고, 박판 글라스(160)의 제2 표면 상에는 제2 점착 부재(172)가 배치되어, 박판 글라스(160)의 상면, 하면 및 측면이 점착 부재(170)로 둘러싸인 구조를 갖는다.
이와 같이 광학 투명 레진을 사용하여 형성된 제1 점착 부재(171) 및 제2 점착 부재(172) 각각의 두께는 1㎛ 내지 10㎛로 매우 얇게 형성될 수 있다. 이에 따라 플렉서블 표시 장치(100)의 두께를 슬림화할 수 있고, 폴딩 특성이 향상될 수 있다. 반고체 상태의 광투명 점착제나 감암 점착제의 경우 취급의 용이성 및 공정의 편의상 20㎛ 내지 30㎛ 수준의 두께를 가져 플렉서블 표시 장치의 두께를 슬림화하고 폴딩 특성을 더욱 향상시키는데 제한이 된다.
다음으로 도 2e를 참조하면, 도 2d에 도시된 적층 구조물을 컷팅한다. 목적하는 치수를 가공한 뒤, 통상의 방법으로 적층 구조물을 컷팅한다. 이때 박판 글라스(160)의 측면이 노출되지 않도록 박판 글라스(160)의 측면을 둘러싸는 제1점착 부재(171)의 일부가 제거되도록 컷팅한다. 특히, 화학 강화된 박판 글라스(160)를 사용하는 경우, 손상없이 박판 글라스(160)를 컷팅하는 것이 불가능하기 때문에 박판 글라스(160)의 측면을 둘러싸는 제1 점착 부재(171)의 일부가 제거되도록 컷팅하는 것이 바람직하다.
이에 따라 도 2d에 도시된 바와 같이, 커버 부재(CW)와 보호 필름(180)은 동일한 형상 및 면적을 갖는다. 즉, 커버 부재(CW)의 가로 및 세로 길이 각각은 보호 필름(180)의 가로 및 세로 길이와 각각 동일하다.
상술한 바와 같이, 화학 강화된 박판 글라스(160)를 사용하는 경우에는 손상없이 박판 글라스(160)를 컷팅하는 것이 불가능하다. 이 때문에 광투명 점착제나 감암 점착제와 같은 반고체 점착제를 사용하는 경우, 보호 필름 상에 상기 점착제를 부착한 뒤, 미리 치수 가공된 박판 글라스 상에 상기 보호 필름을 라미네이션하는 방식으로 적층 구조물을 제조한다. 이 경우 보호 필름, 점착 부재 및 박판 글라스 각각의 가로 및 세로 길이가 모두 상이하다. 또한, 보호 필름, 점착 부재 및 박판 글라스 각각의 가로 및 세로 길이가 모두 동일하도록 치수 가공한 뒤, 라미네이션 하더라도 공정의 특성 상 부착 공차가 크다. 또한, 박판 글라스의 측면이 외부로 노출되어 있기 때문에 측면 부분은 외부 충격에 취약하다.
이와 다르게 본 발명의 플렉서블 표시 장치(100)는 부착 공차없이 커버 부재(CW)의 가로 및 세로 길이 각각이 보호 필름(180)의 가로 및 세로 길이 각각과 동일하게 형성되고, 점착 부재(170)가 박판 글라스(160)의 상면, 하면 및 측면이 점착 부재(170)로 둘러싸여 배치되어 외부 충격으로부터 박판 글라스(160)의 상면 및 하면 뿐만 아니라 측면 또한 보호될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 3에 도시된 플렉서블 표시 장치(200)는 도 1에 도시된 플렉서블 표시 장치(100)와 비교하여, 제1 하드 코팅층(190a) 및 제2 하드 코팅층(190b)을 더 포함하는 점을 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
보호 필름(180)의 상면 및 하면 중 적어도 일면에 하드 코팅층이 배치될 수 있다. 예를 들어, 보호 필름(180)의 상면에 제1 하드 코팅층(290a)이 배치되고, 보호 필름(180)의 하면에 제2 하드 코팅층(290b)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 하드 코팅층(290a)은 아크릴계 수지로 형성될 수 있다. 아크릴계 수지로 형성된 제1 하드 코팅층(290a)은 표면 경도가 우수하고 광학적 특성이 우수한 이점이 있다. 예를 들어, 제1 하드 코팅층(290a)의 두께는 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.
예를 들어, 제2 하드 코팅층(290b)은 실리콘계 수지로 형성될 수 있다. 실리콘계 수지는 아크릴계 수지 대비 내충격성 및 탄성이 우수하다. 이에 따라 보호 필름(180)의 하부에 배치되는 제2 하드 코팅층(290b)을 실리콘계 수지로 형성하는 경우, 외부 충격을 흡수하여 커버 부재의 손상을 최소화할 수 있다. 또한, 플렉서블 표시 장치(200)를 폴딩하거나, 펜 터치에 따른 눌림 시 회복 특성이 우수한 이점을 제공한다. 구체적으로 예를 들어, 실리콘계 수지는 에폭시 변성 실리콘 수지일 수 있다. 이는 표면 경도를 높게 유지하면서도 내충격성 및 눌림에 대한 회복력이 우수하다. 예를 들어, 제2 하드 코팅층(290b)의 두께는 30㎛ 내지 60㎛일 수 있다. 제2 하드 코팅층(290b)의 두께가 너무 얇을 경우 내충격성 및 눌림에 대한 회복 특성 개선 효과가 미비할 수 있다. 제2 하드 코팅층(290b)의 두께가 너무 두꺼울 경우, 플렉서블 표시 장치(200)를 슬림화하는데 제한되고, 플렉서블 표시 장치(200)를 폴딩하거나 벤딩 할 때 장치에 가해지는 스트레스가 증가하여 크랙이나 층간 박리가 발생하는 등 폴딩 특성이 저하될 수 있다.
도 3에 도시된 플렉서블 표시 장치(200)는 제1 및 제2 하드 코팅층(290a, 290b)에 의해 플렉서블 표시 장치(200)의 내구성이 더욱 향상되는 효과를 제공하며, 특히, 제2 하드 코팅층(290b)이 실리콘계 수지로 형성되는 경우 완충 특성 및 눌림에 대한 회복 특성이 보다 향상될 수 있다. 이에 따라 외부 충격으로부터 박판 글라스(160) 및 표시 패널(130)을 보호하여 이들의 손상을 최소화할 수 있고, 터치 펜 사용에 따른 눌림 시 회복력이 우수한 이점을 제공한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 4에 도시된 플렉서블 표시 장치(300)는 도 3에 도시된 플렉서블 표시 장치(200)와 비교하여, 데코층(150)이 삭제되고, 데코 패턴의 위치가 변경된 것을 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(300)는 데코층이 삭제됨에 따라 광학 조절층(140) 상에 커버 부재(CW)가 배치된다. 커버 부재(CW)는 광투명 점착제나 감압 점착제를 통해 광학 조절층(140) 상에 합착될 수 있다.
데코층이 삭제되는 대신 커버 부재(CW)와 보호 필름(180)이 접하는 계면에 데코 패턴(351)이 배치된다. 데코 패턴(351)은 비표시 영역에 대응하여 보호 필름(180)의 하면에 접하도록 배치된다. 데코 패턴(351)의 끝단은 보호 필름(180)의 끝단 및 제1 점착 부재(171)의 끝단과 일치하도록 형성될 수 있다.
이와 같은 구조의 데코 패턴(351)은 보호 필름(180)을 박판 글라스(160)의 일면 상에 라미네이션 하기 전에, 보호 필름(180) 상에 데코 패턴(351)을 형성함으로써 제조될 수 있다. 이 경우, 점착 부재(170)를 형성하기 위해 도포되는 광학 투명 레진에 의해 데코 패턴(351)의 단차가 커버된다. 이에 데코 패턴(351)의 단차를 커버하기 위해 오버 코팅층을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 플렉서블 표시 장치(300)의 구조가 단순화되고 공정이 간소화되는 이점이 있다. 또한, 데코층이 삭제됨에 따라 플렉서블 표시 장치(300)의 두께가 감소되고, 폴딩 특성이 더 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다. 도 5에 도시된 플렉서블 표시 장치(400)는 도 4에 도시된 플렉서블 표시 장치(300)와 비교하여 데코 패턴의 위치가 변경된 것을 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 데코 패턴(451)은 박판 글라스(160)의 하면에 접하도록 배치된다. 데코 패턴(451)의 끝단은 박판 글라스(160)의 끝단과 일치하도록 배치될 수 있다. 도 5에서는 데코 패턴(451)이 박판 글라스(160)의 하면에 접하도록 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 데코 패턴(451)은 박판 글라스(160)의 상면에 접하도록 배치될 수도 있다.
이와 같은 구조의 데코 패턴(451)은 박판 글라스(160) 상에 광학 투명 레진을 도포하기 전에, 박판 글라스(160) 상에 데코 패턴(451)을 먼저 형성함으로써 제조될 수 있다. 박판 글라스(160) 상에 데코 패턴(451)을 형성한 뒤, 광학 투명 레진을 도포함에 따라 데코 패턴(451)에 의한 단차가 커버될 수 있다. 이에 따라 데코 패턴(451)의 단차를 커버하기 위해 오버 코트층을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 플렉서블 표시 장치(400)의 구조가 단순화되고 공정이 간소화되는 이점이 있다. 또한, 데코층이 삭제됨에 따라 플렉서블 표시 장치(400)의 두께가 감소되고, 폴딩 특성이 더 향상될 수 있다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 상술한 본 발명의 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이며, 하기 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 두께 70㎛의 박판 글라스, 두께 50㎛의 보호 필름을 준비하였다. 이때 보호 필름의 상부에 아크릴레이트계 수지를 포함하는 제1 하드 코팅층을 14㎛ 두께로 형성하였다. 다음으로, 도 2a 내지 도 2f에 도시된 공정에 따라 광학 투명 레진을 도포하고 보호 필름을 라미네이션하여 도 2f에 도시된 것과 동일한 구조의 적층 구조물을 제조하였다. 최종적으로 제조된 구조물에서 제1 및 제2 점착 부재의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa이 되도록 형성하였다.
[실시예 2]
실시예 1에서 보호 필름의 하부에 에폭시 변성 실리콘계 수지를 포함하는 제2 하드 코팅층을 40㎛ 두께로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 적층 구조물을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1에서 보호 필름의 하부에 에폭시 변성 실리콘계 수지를 포함하는 제2 하드 코팅층을 50㎛ 두께로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 적층 구조물을 제조하였다.
[비교예 1]
먼저, 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 박판 글라스 및 보호 필름과 두께 25㎛의 광투명 점착제(모듈러스 1000Pa 내지 100000Pa)를 준비하였다. 광투명 점착제를 사이에 두고 박판 글라스와 보호 필름을 합지하여 박판 글라스, 광투명 점착제, 보호 필름 순으로 적층된 구조물을 제조하였다.
[비교예 2]
두께 70㎛의 박판 글라스의 상부에 우레탄 아크릴레이트를 도포하여 우레탄 아크릴레이트가 박판 글라스의 상면 및 측면을 덮도록 보호 코팅층(두께 10㎛)을 형성하였다.
[실험예]
상술한 바와 같이 제조된 적층 구조물들의 표면 경도, 눌림 특성, 내충격성을 측정하였다.
1. 표면 경도
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 시편에 500gf의 하중을 가하면서 각도 45도 및 속도 300mm/min의 조건으로 시편 표면을 연필로 긁은 뒤, 육안으로 표면의 스크래치 여부를 관찰하였다. 이에 따른 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
2. 적층 구조물의 눌림 특성
먼저, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 시편에 350gf의 하중을 가하면서 연필로 1분간 시편을 누른 뒤, 24시간 동안 방치하였다. 24시간 후에 육안으로 흠집 및 눌림의 여부를 관찰한 뒤 상, 중, 하로 평가하였다. 흠집, 눌림 등의 손상이 거의 없을 경우 상, 손상이 심한 경우는 하로 평가하였다. 이에 따른 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
3. 내충격성
ASTM F3007에 명시된 방법으로 볼 드롭 테스트를 진행하였다. 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 시편에 쇠공을 자유 낙하시킨 뒤 시편의 파손 정도를 평가하였다. 시편의 파손이 거의 없는 경우 상, 파손이 심한 경우 하로 평가하였다. 이에 따른 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
4. 표시 장치의 눌림 특성
표시 패널 상에 상기 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 적층 구조물을 배치하여 플렉서블 표시 장치를 제작하였다. 만능 재료 시험기(UTM)를 사용하여 각각의 플렉서블 표시 장치의 천공 강도를 측정하였다. 구체적으로 시편에 가해지는 힘을 증가시키면서 천공 프로브로 시편을 누르며, 최대 천공 하중을 측정하였다. 폴딩 영역과 비폴딩 영역 각각에 대해 측정하였다. 최대 천공 하중은 표시 패널에 휘점이나 암점과 같은 손상이 발생하거나, 커버 부재에 파손이 발생했을 때의 하중으로 결정하였다. 이에 따른 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
표면 경도 4B 6B 이하 F
눌림 특성 중 하 상
내충격성 상 중상 하
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1에 따른 적층 구조물은 광투명 점착제를 사용하여 보호 필름을 단순 적층한 비교예 1의 적층 구조물 대비 표면 경도, 눌림 특성 및 내충격성이 모두 우수하다. 비교예 1의 적층 구조물은 모듈러스가 낮은 광투명 점착제를 포함함에 따라 눌림 회복 특성이 열악하고, 표면 경도 또한 열악하다. 이와 달리 실시예 1의 적층 구조물은 모듈러스가 높은 광투명 레진으로 박판 글라스의 6면이 모두 코팅됨에 따라 표면 경도는 물론 내충격성이 우수한 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 실시예 1의 적층 구조물은 박판 글라스의 상면, 하면 및 측면을 점착 부재가 둘러싸고 있기 때문에 외부 충격으로부터 박판 글라스의 모든 면을 효과적으로 보호하여 손상을 최소화할 수 있다. 또한, 외부 충격에 의해 손상이 발생하더라도 비산을 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 달리, 비교예 1의 적층 구조물은 박판 글라스의 측면 부분이 노출되어 있기 때문에 측면부는 외부 충격에 취약한 단점이 있다.
한편, 비교예 2에 따른 적층 구조물은 보호 필름 대신 우레탄 아크릴레이트 수지로 보호 코팅층을 형성한 구조로, 보호 필름 대비 표면 특성은 우수하나, 내충격성이 열악한 것을 확인할 수 있다. 또한, 필름 타입이 아닌 코팅물질을 이용한 보호 코팅층은 두께가 상대적으로 얇을 수밖에 없으며, 이로 인해 비산 방지 효과가 열악한 단점이 있다.
상기 실험 결과를 토대로 박판 글라스의 상면, 하면 및 측면을 모두 둘러싸도록 배치된 점착 부재를 포함하는 커버 부재를 보호 필름과 적층하여 구성하는 경우, 비산을 효과적으로 방지하면서도 표면 경도, 눌림 회복성 및 내충격성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 플렉서블 표시 패널의 천공 강도를 측정한 결과는 다음과 같다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
비폴딩 영역 [kgf] 6.5 8 9
폴딩 영역 [kgf] 4 4.5 5
상기 표 2를 참조하면, 보호 필름의 상부 및 하부에 하드 코팅층이 형성된 실시예 2 및 실시예 3의 경우, 실시예 1 보다 눌림 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 특히, 보호 필름의 하부에 에폭시 변성 실리콘계 수지를 포함하는 하드 코팅층을 형성하는 경우, 눌림 특성이 더욱 향상되는 것을 확인하였고, 이의 두께가 더 두꺼운 실시예 3의 경우, 눌림 특성이 가장 우수한 것을 확인하였다. 상기 실험 결과를 토대로 보호 필름의 상부 및 하부에 하드 코팅층을 더 포함하는 경우, 플렉서블 표시 장치의 표면 특성이 개선되는 것은 물론 눌림 특성이 크게 향상되어 내구성이 우수한 표시 장치를 제공할 수 있다. 특히, 보호 필름의 하부에 에폭시 변성 실리콘계 수지를 포함하는 하드 코팅층을 소정 두께로 형성하는 경우 눌림 특성이 보다 크게 향상되어 외부 충격에 의한 손상 및 휘점 또는 암점 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 플렉서블 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 표시 패널, 표시 패널 상에 배치되고, 박판 글라스 및 박판 글라스를 둘러싸도록 배치되는 점착 부재를 포함하는 커버 부재를 포함하고, 점착 부재는 박판 글라스의 상면 및 측면을 둘러싸도록 배치되는 제1 점착 부재 및 박판 글라스의 하면에 배치되는 제2 점착 부재를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 점착 부재의 모듈러스는 제2 점착 부재의 모듈러스와 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 점착 부재 및 제2 점착 부재는 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 점착 부재의 모듈러스는 제2 점착 부재의 모듈러스와 상이할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 플렉서블 표시 장치는 폴딩 영역 및 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 포함할 수 있고, 폴딩 영역은 플렉서블 표시 장치의 표시면이 내측을 향하도록 내측 폴딩(in folding)될 수 있으며, 제1 점착 부재의 모듈러스는 제2 점착 부재의 모듈러스 보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면 제1 점착 부재의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa이고, 제2 점착 부재의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 플렉서블 표시 장치는 폴딩 영역 및 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 포함할 수 있고, 폴딩 영역은 플렉서블 표시 장치의 표시면이 외측을 향하도록 외측 폴딩(out folding)될 수 있으며, 제1 점착 부재의 모듈러스는 제2 점착 부재의 모듈러스 보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 점착 부재의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa이고, 제2 점착 부재의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 점착 부재는 광학 투명 레진(optical clear resin)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 커버 부재 상에 배치되는 보호 필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 커버 부재의 가로 및 세로 길이 각각은 보호 필름의 가로 및 세로 길이와 각각 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 보호 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트 및 사이클로 올레핀 (공)중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 보호 필름의 적어도 일면에 배치되는 하드 코팅층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하드 코팅층은 보호 필름의 상면에 배치되는 제1 하드 코팅층 및 보호 필름의 하면에 배치되는 제2 하드 코팅층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 하드 코팅층은 아크릴계 수지를 포함하고, 제2 하드 코팅층은 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 실리콘계 수지는 에폭시 변성 실리콘 수지일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 하드 코팅층의 두께는 5㎛ 내지 20㎛이고, 제2 하드 코팅층의 두께는 30㎛ 내지 60㎛일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 패널은 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되고, 비표시 영역과 중첩하도록 박판 글라스의 일면 상에 배치되는 데코 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 패널은 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되고, 비표시 영역과 중첩하도록 보호 필름의 하면에 배치되는 데코 패턴을 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.
100, 200, 300, 400: 플렉서블 표시 장치
110: 플레이트 어셈블리
120: 백 플레이트
130: 표시 패널
140: 광학 조절층
150: 데코층
151, 351, 451: 데코 패턴
152: 오버 코트층
160: 박판 글라스
170: 점착 부재
171: 제1 점착 부재
172: 제2 점착 부재
171a: 제1 광학 투명 레진층
172a: 제2 광학 투명 레진층
180: 보호 필름
290a: 제1 하드 코팅층
290b: 제2 하드 코팅층
FA: 폴딩 영역
NFA1, NFA2: 비폴딩 영역
CW: 커버 부재
RF: 이형 필름
CS: 캐리어 기판

Claims (19)

  1. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 박판 글라스 및 상기 박판 글라스를 둘러싸도록 배치되는 점착 부재를 포함하는 커버 부재를 포함하고,
    상기 점착 부재는 상기 박판 글라스의 상면 및 측면을 둘러싸도록 배치되는 제1 점착 부재 및 상기 박판 글라스의 하면에 배치되는 제2 점착 부재를 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착 부재의 모듈러스는 상기 제2 점착 부재의 모듈러스와 동일한, 플렉서블 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 점착 부재 및 상기 제2 점착 부재는 동일한 물질로 형성되는, 플렉서블 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착 부재의 모듈러스는 상기 제2 점착 부재의 모듈러스와 상이한, 플렉서블 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 장치는 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 포함하고,
    상기 폴딩 영역은 상기 플렉서블 표시 장치의 표시면이 내측을 향하도록 내측 폴딩(in folding)되고,
    상기 제1 점착 부재의 모듈러스는 상기 제2 점착 부재의 모듈러스 보다 큰, 플렉서블 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 점착 부재의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa이고, 상기 제2 점착 부재의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa인, 플렉서블 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시 장치는 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역의 양측의 비폴딩 영역을 포함하고,
    상기 폴딩 영역은 상기 플렉서블 표시 장치의 표시면이 외측을 향하도록 외측 폴딩(out folding)되고,
    상기 제1 점착 부재의 모듈러스는 상기 제2 점착 부재의 모듈러스 보다 작은, 플렉서블 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 점착 부재의 모듈러스는 500MPa 내지 3000MPa이고, 상기 제2 점착 부재의 모듈러스는 7000MPa 내지 10000MPa인, 플렉서블 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 점착 부재는 광학 투명 레진(optical clear resin)으로 형성된, 플렉서블 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커버 부재 상에 배치되는 보호 필름을 더 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 커버 부재의 가로 및 세로 길이 각각은 상기 보호 필름의 가로 및 세로 길이와 각각 동일한, 플렉서블 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 보호 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트 및 사이클로 올레핀 (공)중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름인, 플렉서블 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 보호 필름의 적어도 일면에 배치되는 하드 코팅층을 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 상기 보호 필름의 상면에 배치되는 제1 하드 코팅층 및 상기 보호 필름의 하면에 배치되는 제2 하드 코팅층을 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 하드 코팅층은 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 제2 하드 코팅층은 실리콘계 수지를 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 실리콘계 수지는 에폭시 변성 실리콘 수지인, 플렉서블 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 하드 코팅층의 두께는 5㎛ 내지 20㎛이고, 상기 제2 하드 코팅층의 두께는 30㎛ 내지 60㎛인, 플렉서블 표시 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은 표시 영역 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되고,
    상기 비표시 영역과 중첩하도록 상기 박판 글라스의 일면 상에 배치되는 데코 패턴을 더 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 표시 패널은 표시 영역 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되고,
    상기 비표시 영역과 중첩하도록 상기 보호 필름의 하면에 배치되는 데코 패턴을 더 포함하는, 플렉서블 표시 장치.
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