KR20230010363A - 폴더블 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20230010363A
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polarizer
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박승운
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박혜정
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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 상면에 있는 보호 기재, 보호 기재의 상면에 있는 편광판, 편광판의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 및 편광판 및 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함한다.

Description

폴더블 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{FOLDABLE DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 명세서는 폴더블 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 자외선 차단 기능을 갖는 폴더블 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 다양한 디스플레이 장치가 개발되었다. 영상을 표시하는 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치(LCD), 유기 발광 디스플레이 장치(OLED), 전기 영동 디스플레이 장치(EPD) 등과 같이 다양한 종류가 있다.
디스플레이 장치를 통해 방송이나 비디오를 시청하거나 비디오 게임을 즐기는 사용자들이 대화면을 갖는 휴대용 디스플레이 장치를 선호하는 추세이다. 그러나, 휴대용 디스플레이 장치의 화면을 크게 하면 휴대성이 떨어지게 되므로 화면을 크게 하는 데는 한계가 있다. 이러한 휴대성을 개선하기 위해 디스플레이 패널을 접을 수 있는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.
자외선 차단 기능이 없는 폴더블 디스플레이 장치가 자외선에 장시간 노출되는 경우, 자외선에 의한 편광판의 물성 변화로 인해 반사 시감이 녹색을 띠는(greenish) 문제가 발생한다. 그리고, 폴더블 디스플레이 장치에 대한 다양한 폼팩터(form factor)가 개발되고 있으며, 다양한 폼팩터에 적용되기 위해 얇은 두께의 폴더블 디스플레이 장치가 요구되고 있다. 이에, 본 명세서의 발명자들은 자외선 차단 기능을 가지며 얇은 두께를 가지는 폴더블 디스플레이 장치를 발명하였다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 자외선 차단 기능을 가지며 얇은 두께를 가지는 폴더블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 상면에 있는 보호 기재, 보호 기재의 상면에 있는 편광판, 편광판의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 및 편광판과 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함한다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널 상에 배치된 제1 광학 부재, 제1 광학 부재 상에 배치된 제2 광학 부재, 제2 광학 부재의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 및 편광판과 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함한다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널 상에 배치된 광학 적층체를 포함하고, 광학 적층체는 투명 기재, 투명 기재의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 투명 기재의 상면 및 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층, 투명 기재의 하면에 배치된 편광자, 및 편광자 아래에 배치된 위상지연층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법은 투명 기재의 상면의 가장자리에 차광층을 형성하는 단계, 투명 기재의 상면 및 차광층을 덮도록 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 형성하는 단계, 투명 기재의 하면에 편광자를 형성하는 단계, 및 편광자의 하면에 위상지연층을 형성하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서의 실시예에 따르면, 보호 기재(또는 편광판)의 상면 가장자리 부분에 차광층을 배치하고, 보호 기재(또는 편광판)의 상면 및 차광층을 덮도록 하드 코팅층을 곧바로 배치함으로써, 폴더블 디스플레이 장치의 전체 두께가 감소할 뿐만 아니라, 더 작은 곡률 반경으로 폴딩될 수 있다. 따라서, 접힌 상태에서 더 얇은 두께의 폴더블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
그리고, 본 명세서의 실시예에 따르면, 적층된 구성 요소들의 개수가 감소될 수 있으므로, 제조 공정의 단순화 및 제조 단가의 절감이 가능하다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따르면, 자외선을 차단하는 하드 코팅층이 보호 기재(또는 편광판)의 상면에 배치된 구조를 가지기 때문에, 편광판의 물성 변화를 방지할 수 있고, 이에 따라 장시간 자외선에 노출되더라도 폴더블 디스플레이 장치의 반사 시감이 녹색을 띠는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 일부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 실험예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 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 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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 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 명세서 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 들면, '~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.
비록, 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 통상의 기술자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 따른 실시예들에 따른 폴더블 디스플레이 장치들을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)는 표시 영역(AA), 비표시 영역(NA), 및 폴딩 영역을 포함할 수 있다. 표시 영역(AA)은 영상이 표시되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)의 가장자리에 위치하며, 영상이 표시되지 않는 영역일 수 있다. 폴딩 영역은 폴딩축(Fx)을 중심으로 형성되며 표시 영역(AA)의 일부분 및 비표시 영역(NA)의 일부분과 중첩되는 영역일 수 있다. 예를 들면, 폴딩 영역은 폴더블 디스플레이 장치(100)가 내측 폴딩(inner folding) 및 외측 폴딩(outer folding) 중 적어도 하나의 방식으로 접힐 때 소정의 곡률로 휘어지는 영역일 수 있다. 폴딩 영역 이외의 영역은 비폴딩 영역일 수 있다. 그리고, 폴더블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널 등을 접기 위한 힌지 구조물 및 디스플레이 패널 등을 지지하고 수납하는 케이스를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(120), 지지 구조물(110), 편광판(130), 보호 기재(140), 차광층(150), 및 하드 코팅층(170)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(120)은 지지 구조물(110) 상에 배치되고, 디스플레이 패널(120) 상에는 편광판(130)이 배치될 수 있다. 편광판(130) 상에는 보호 기재(140)가 배치되고, 보호 기재(140)의 상면 일부에는 차광층(150)이 배치될 수 있다. 그리고, 하드 코팅층(170)은 보호 기재(140)의 상면 및 차광층(150) 상에 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(120)은 플렉서블한 특징을 가지며, 사용자에게 영상을 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(120)은 유기 발광 디스플레이 패널로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 디스플레이 패널(120)은 다양한 종류, 예를 들면, 액정 디스플레이 패널, 전기 영동 디스플레이 패널 등일 수 있다. 디스플레이 패널(120)이 유기 발광 디스플레이 패널인 경우, 디스플레이 패널(120)은, 기판 상에 각 화소별로 박막 트랜지스터들(스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 포함)이 형성된 박막 트랜지스터 어레이, 각 화소별로 구동 박막 트랜지스터와 접속된 유기 발광 소자들이 형성된 유기 발광층, 및 유기 발광층을 덮어 외부로부터의 수분과 산소가 침투하는 것을 방지하는 봉지층을 포함할 수 있다. 봉지층 상에 형성된 터치 전극 어레이를 더 포함할 수 있다.
지지 구조물(110)은 디스플레이 패널(120)을 지지할 수 있다. 지지 구조물(110)은 적어도 하나 이상의 지지층을 포함할 수 있다. 지지 구조물(110)은 접착층을 이용하여 디스플레이 패널(120)에 부착될 수 있다. 지지층은 디스플레이 패널(120)보다 큰 강성(stiffness)을 갖는다. 예를 들어, 지지층은 스테인레스스틸(SUS)과 같은 금속 물질 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리비닐알코올(PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI) 등과 같은 고분자로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 지지 구조물(110)은 적어도 하나 이상의 지지층들이 접착층에 의해 합착된 구조를 가질 수 있다. 지지층들 중 적어도 하나 이상에는 폴딩 영역에 대응하는 위치에 복수의 폴딩패턴들이 불연속적인 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 폴딩패턴들은 지지층을 관통하는 홀(hole)들 또는 슬릿(slit)들일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
편광판(130)은 디스플레이 패널(120)의 시인성을 확보하기 위해 구성할 수 있다. 예를 들면, 편광판(130)은 투명 기재, 투명 기재의 하면에 배치된 편광자 및 편광자의 하면 상에 배치된 위상지연층을 포함할 수 있다. 편광판(130)은 위상지연층의 하면에 배치된 C 플레이트를 더 포함할 수 있다. 편광판(130)에 대해서 도 4를 참조하여 후술한다.
차광층(150)은 디스플레이 패널(120)의 가장자리 부분, 예를 들면, 비표시 영역(NA)의 구동 회로, 다양한 배선들, 및 패드부 등이 시인되지 않도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 차광층(150)은 보호 기재(140)의 일면, 예를 들어, 상면의 가장자리 부분에 배치될 수 있다. 보호 기재(140)는 투명할 수 있다. 보호 기재(140)는 유리, 예를 들어 강화 유리로 이루어질 수 있다. 보호 기재(140)가 유리로 이루어진 경우, 강도 특성 및 폴딩 특성을 충족시키기 위해 보호 기재(140)는 30 ~ 200 μm의 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 보호 기재(140)는 전체 영역에 대해 균일한 두께를 가질 수 있다. 이와 달리, 보호 기재(140)는 예를 들어, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 프로필렌 글리콜(PPG), 및 폴리카보네이트(PC) 등의 고분자 필름을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 차광층(150)은 비표시 영역(NA)에 대응하는 보호 기재(140)의 상면의 가장자리 부분 상에 형성될 수 있다. 차광층(150)은 링 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 차광층(150)은 블랙 잉크를 이용한 인쇄법에 의해 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
편광판(130) 및 보호 기재(140)는 광학 부재들일 수 있다. 편광판(130)이 제1 광학 부재인 경우, 보호 기재(140)가 제2 광학 부재이고, 보호 기재(140)가 제1 광학 부재인 경우, 편광판(130)이 제2 광학 부재일 수 있다.
하드 코팅층(160)은 디스플레이 장치(100)의 최상부에 배치될 수 있다. 하드 코팅층(160)은 외부 충격에 의해 디스플레이 장치(100)의 구성 요소들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 하드 코팅층(160)은 보호 기재(140)의 상면 및 차광층(150)을 덮을 수 있다. 하드 코팅층(160)은 다른 기재 및 접착층을 통해 보호 기재(140)의 상면에 부착되는 것이 아니라, 보호 기재(140)의 상면 및 차광층(150) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 하드 코팅층(160)은 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실산계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 시너메이트계, 옥사닐라이드계, 폴리스틸렌계, 아조메틴계, 및 트리아진계 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 하드 코팅층(160)은 아크릴레이트계 단량체와 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체를 포함할 수 있다. 아크릴레이트계 단량체는 예를 들어, 예를 들어 하이드록시에틸아크릴레이트(HEA), 하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 핵산디을디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸을프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에록시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 포함할 수 있다. 광경화성 탄성 중합체는 중량 평균 분자량이 약 1,000 내지 약 600,000 g/mol, 또는 약 10,000 내지 약 600,000 g/mol 의 범위인 폴리머 또는 올리고머일 수 있다. 예를 들면, 광경화성 탄성 중합체는 폴리카프로락톤, 우레탄 아크릴레이트계 폴리머, 및 폴리로타세인 중에서 1종 이상일 수 있다. 하드 코팅층(160)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 1~ 10μm 범위일 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 적어도 하나 이상의 접착층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나 이상의 접착층은 제1 접착층(115), 제2 접착층(125), 및 제3 접착층(135)을 포함할 수 있다. 제1 접착층(115)은 지지 구조물(110)과 디스플레이 패널(120)을 접착할 수 있다. 제2 접착층(125)은 디스플레이 패널(120)과 편광판(130)을 접착할 수 있다. 제3 접착층(135)은 편광판(130)과 보호 기재(140)를 접착할 수 있다. 제1 내지 제3 접착층은 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA) 또는 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)는 보호 기재(140)의 상면 가장자리 부분에 차광층(150)을 배치하고, 보호 기재(140)의 상면 및 차광층(150)을 덮도록 하드 코팅층(160)을 곧바로 배치함으로써, 도 5에 도시된 실험예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)에 비해 전체 두께가 감소할 뿐만 아니라 폴딩 특성이 개선될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)는 실험예에 따른 디스플레이 장치(10)에 비해 더 작은 곡률 반경으로 폴딩될 수 있다. 따라서, 접힌 상태에서 더 얇은 두께를 갖는 폴더블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 그리고, 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)는 실험예에 따른 디스플레이 장치(10)에 비해 적층된 구성 요소들의 개수가 감소될 수 있으므로, 제조 공정의 단순화 및 제조 단가의 절감이 가능하다. 또한, 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)는 자외선을 차단하는 하드 코팅층(160)이 보호 기재(140)의 상면에 배치된 구조를 가지기 때문에, 편광판의 물성 변화를 방지할 수 있고, 이에 따라 장시간 자외선에 노출되더라도 폴더블 디스플레이 장치(100)의 반사 시감이 녹색을 띠는 것을 방지할 수 있다.
보호 기재(140)가 박형의 유리로 이루어진 경우, 보호 기재(140) 상에 차광층(150) 및 하드 코팅층(160)을 형성하는 공정들 중 보호 기재(140)가 파손되는 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 취급이 용이하지 않다. 따라서, 동일한 효과를 얻을 수 있으면서 취급의 용이성을 추가로 제공할 수 있는 실시예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다. 도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 일부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100-1)는 디스플레이 패널(120), 지지 구조물(110), 편광판(130), 보호 기재(140), 차광층(150) 및 하드 코팅층(170)을 포함할 수 있다. 도 3의 폴더블 디스플레이 장치(100-1)를 설명함에 있어서, 도 2의 폴더블 디스플레이 장치(100)와 동일한 구성들에 대해서는 간략히 설명하거나 설명을 생략하고, 차이점 위주로 설명한다.
디스플레이 패널(120)은 지지 구조물(110) 상에 배치되고, 디스플레이 패널(120) 상에는 보호 기재(140)가 배치될 수 있다. 보호 기재(140) 상에 편광판(130)이 배치되고, 편광판(130)의 상면 일부에는 차광층(150)이 배치될 수 있다. 그리고, 하드 코팅층(170)이 편광판(130)의 상면 및 차광층(150) 상에 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(120)은 플렉서블한 특징을 가지며, 사용자에게 영상을 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(120)은 유기 발광 디스플레이 패널로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
지지 구조물(110)은 디스플레이 패널(120)을 지지할 수 있다. 지지 구조물(110)은 적어도 하나 이상의 지지층을 포함할 수 있다. 지지 구조물(110)은 적어도 하나 이상의 지지층이 접착층에 의해 합착된 구조를 가질 수 있다.
보호 기재(140)는 디스플레이 패널(120) 상에 배치되어 디스플레이 패널(120)을 보호할 수 있다. 보호 기재(140)는 투명할 수 있다. 보호 기재(140)는 유리, 예를 들어 강화 유리로 이루어질 수 있다. 보호 기재(140)가 유리로 이루어진 경우, 강도 특성 및 폴딩 특성을 충족시키기 위해 보호 기재(140)는 30 ~ 200 μm의 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 보호 기재(140)는 전체 영역에 대해 균일한 두께를 가질 수 있다. 다른 예를 들면, 보호 기재(140)는 예를 들어, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 프로필렌 글리콜(PPG), 및 폴리카보네이트(PC) 등의 고분자 필름을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
편광판(130)은 디스플레이 패널(120)의 시인성을 확보하기 위해 구성할 수 있다. 편광판(130)은 보호 기재(140) 상에 배치될 수 있다. 편광판(130)은 투명 기재(139)의 하면에 배치된 편광자(137), 편광자(137) 아래에 배치된 위상지연층(133)을 포함할 수 있다. 편광판(130)은 위상지연층(133) 아래에 배치된 C 플레이트(131)를 더 포함할 수 있다.
편광판(130) 및 보호 기재(140)는 광학 부재들일 수 있다. 편광판(130)이 제1 광학 부재인 경우, 보호 기재(140)가 제2 광학 부재일 수 있다. 보호 기재(140)가 제1 광학 부재인 경우, 편광판(130)이 제2 광학 부재일 수 있다.
투명 기재(139)는 투명한 고분자 필름으로 이루어질 수 있다. 고분자 필름은 예를 들어, 폴리아크릴레이트(PA), 시클로올레핀 폴리머(COP), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐알코올(PVA), 디아세틸셀룰로오스(DAC), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐설폰(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리설폰(PSF), 폴리아릴레이트(PAR) 등을 포함할 수 있다.
편광자(137)는 투명 기재(139)의 하면에 형성되거나 접착제에 의해 부착될 수 있다. 편광자(137)는 선 편광자일 수 있다. 선 편광자는 이색성 물질을 포함하는 배향된 고분자 필름일 수 있다. 이색성 물질은 요오드 등의 이색성 염료일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 고분자 필름은 폴리비닐알코올계 필름일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이색성 물질은 배향된 상태로 고분자 필름에 포함될 수 있다. 연신에 의해 배향된 폴리비닐알코올계 필름에 이색성 물질이 흡착되거나 폴리비닐알코올계 필름에 이색성 물질이 흡착된 상태로 연신됨으로써 이색성 물질이 배향되어, 편광 성능이 발휘될 수 있다.
위상지연층(133)은 편광자(137)의 하면에 접착층(136)에 의해 부착될 수 있다. 접착층(136)은 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA) 또는 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 위상지연층(133)은 입사광의 진행 방향에 직교하는 방향(필름의 면 내 방향)으로 λ/4의 위상차를 부여하는 연신형 λ/4 위상차 필름일 수 있다. λ/4 위상차 필름은 셀룰로오스계 필름, 올레핀계 필름, 폴리카보네이트계 필름 등의 고분자 필름을 연신함으로써 제조될 수 있다. 또한, 위상지연층(133)은 액정 조성물을 도포하여 형성하는 액정 도포형 λ/4 위상지연층일 수 있다. 액정 조성물은, 네마틱, 콜레스테릭, 스메틱 등의 액정 상태를 나타내는 성질을 가지는 액정 화합물을 포함할 수 있다.
C 플레이트(131)는 위상지연층(133)의 하면에 형성되거나 접착제에 의해 부착될 수 있다. C 플레이트(131)는 액정 도포형이거나 연신형 파지티브 C 플레이트일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
차광층(150)은 디스플레이 패널(120)의 가장자리 부분, 예를 들면, 비표시 영역(NA)의 구동 회로, 다양한 배선들, 및 패드부 등이 시인되지 않도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 차광층(150)은 비표시 영역(NA)에 대응하는 편광판(130)의 상면의 가장자리 부분 상에, 예를 들면, 차광층(150)은 편광판(130)의 투명 기재(139)의 상면의 가장자리 부분 상에 형성될 수 있다. 차광층(150)은 링 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 차광층(150)은 블랙 잉크를 이용한 인쇄법에 의해 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
하드 코팅층(160)은 디스플레이 장치(100)의 최상부에 배치될 수 있다. 하드 코팅층(160)은 외부 충격에 의해 디스플레이 장치(100)의 구성 요소들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 하드 코팅층(160)은 편광판(130)의 상면 및 차광층(150)을 덮을 수 있다. 하드 코팅층(160)은 다른 기재 및 접착층을 통해 편광판(130)의 상면에 부착되는 것이 아니라, 편광판(130)의 상면, 예를 들면, 편광판(130)의 투명 기재(139)의 상면 및 차광층(150) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 하드 코팅층(160)은 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 하드 코팅층(160)은 아크릴레이트계 단량체와 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체를 포함할 수 있다.
편광판(130), 차광층(150), 및 하드 코팅층(160)은 집합적으로 구성되어 광학 적층체를 형성할 수 있다. 광학 적층체는 투명 기재(139), 투명 기재(139)의 상면의 가장자리에 배치된 차광층(150), 투명 기재(139)의 상면 및 차광층(150)을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층(160), 투명 기재(139)의 하면에 배치된 편광자(137), 편광자(137) 아래에 배치된 위상지연층(133) 및 위상지연층(133) 아래에 배치된 C 플레이트(131)를 포함할 수 있다.
광학 적층체의 제조 방법을 설명하면, 먼저, 투명 기재(139)의 상면의 가장자리에 차광층(150)을 형성하는 단계, 투명 기재(139)의 상면 및 차광층(150)을 덮도록 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층(160)을 형성하는 단계, 투명 기재(139)의 하면에 편광자(137)를 형성하는 단계, 편광자(137)의 하면에 위상지연층(133)을 형성하는 단계 및 위상지연층(133)의 하면에 C 플레이트를 형성하는 단계를 통해 광학 적층체가 제조될 수 있다. 투명 기재(139)의 상면의 가장자리에 차광층(150)을 형성하는 단계가 가장 먼저 수행될 수 있다. 다른 예에 따르면, 투명 기재(139)의 하면에 편광자(137)를 형성하는 단계를 먼저 수행한 후에, 투명 기재(139)의 상면의 가장자리에 차광층(150)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.
차광층(150)을 형성하는 단계는 예를 들어, 블랙 잉크를 투명 기재(139)의 상면의 가장자리에 인쇄함으로써 수행될 수 있으며, 하드 코팅층(160)을 형성하는 단계는 자외선 흡수제, 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체를 포함하는 조성물을 형성하는 단계, 및 그 조성물을 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100-1)는 적어도 하나 이상의 접착층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나 이상의 접착층은 제1 접착층(115), 제2 접착층(125), 및 제3 접착층(135)을 포함할 수 있다. 제1 접착층(115)은 지지 구조물(110)과 디스플레이 패널(120)을 접착할 수 있다. 제2 접착층(125)은 디스플레이 패널(120)과 편광판(130)을 접착할 수 있다. 제3 접착층(135)은 보호 기재(140)와 편광판(130)을 접착할 수 있다. 제1 내지 제3 접착층은 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA) 또는 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 실험예에 따른 폴더블 디스플레이 장치 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 실험예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)는 지지 구조물(11), 디스플레이 패널(20), 편광판(30), 차광층(40), 제1 보호 기재(50), 제2 보호 기재(60), 및 커버 윈도우(90)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(20)은 영상을 나타낼 수 있다. 지지 구조물(11)은 디스플레이 패널(20)을 지지할 수 있다. 지지 구조물(11)은 적어도 하나 이상의 지지층을 포함할 수 있다. 편광판(30)은 디스플레이 패널(20)의 시인성을 확보하기 위해 구성할 수 있다. 예를 들면, 편광판(30)은 편광자 및 편광자의 일면에 배치된 위상차층을 포함할 수 있다. 차광층(40)은 디스플레이 패널(20)의 가장자리 부분, 예를 들면, 비표시 영역(NA)의 구동 회로, 다양한 배선들, 및 패드부 등이 시인되지 않도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 차광층(40)은 제1 보호 기재(50)의 일면, 예를 들어 하면의 가장자리 부분에 배치될 수 있다. 차광층(40)은 디스플레이 패널(20)의 비표시 영역(NA)에 대응하는 제1 보호 기재(50)의 하면의 가장자리 부분에 형성될 수 있다. 제2 보호 기재(60)는 제1 보호 기재(50) 상에 배치되고, 제2 보호 기재(60) 상에 커버 윈도우(90)가 배치될 수 있다.
또한, 실험예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)는 제1 접착층(15), 제2 접착층(25), 제3 접착층(35), 제4 접착층(55), 및 제5 접착층(65)을 포함할 수 있다. 제1 접착층(15)은 지지 구조물(11)과 디스플레이 패널(20)을 접착할 수 있다. 제2 접착층(25)은 디스플레이 패널(20)과 편광판(30)을 접착할 수 있다. 제3 접착층(35)은 편광판(30)과 제1 보호 기재(50)를 접착할 수 있다. 제4 접착층(55)은 제1 보호 기재(50)와 제2 보호 기재(60)를 접착할 수 있다. 제5 접착층(65)은 제2 보호 기재(60)와 커버 윈도우(90)를 접착할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100-1)는 편광판(130)의 상면 가장자리 부분에 차광층(150)을 배치하고, 편광판(130)의 상면 및 차광층(150)을 덮도록 하드 코팅층(160)을 곧바로 배치함으로써, 도 5에 도시된 실험예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(10)에 비해 전체 두께가 감소할 뿐만 아니라 폴딩 특성이 개선될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100-1)는 실험예에 따른 디스플레이 장치(10)에 비해 더 작은 곡률 반경으로 폴딩될 수 있다. 따라서, 접힌 상태에서 더 얇은 폴더블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 그리고, 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100-1)는 실험예에 따른 디스플레이 장치(10)에 비해 적층된 구성 요소들의 개수가 감소될 수 있으므로, 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 단가를 절감할 수 있다. 또한, 본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100-1)는 자외선을 차단하는 하드 코팅층(160)이 보호 기재(140)의 상면에 배치된 구조를 가지기 때문에, 자외선으로 인한 편광판의 물성 변화를 방지할 수 있고, 이에 따라 장시간 자외선에 노출되더라도 폴더블 디스플레이 장치(100-1)의 반사 시감이 녹색을 띠는 것을 방지할 수 있다. 또한, 편광판(130)의 상면에 차광층(150) 및 하드 코팅층(160)을 배치하고, 보호 기재(140)를 편광판(130) 아래로 배치함으로써, 보호 기재(140)가 유리로 이루어지는 경우에도 파손의 위험 없이 자외선 차단 기능을 가지면서 전체 두께가 감소된 폴더블 디스플레이 장치(100-1)가 제조될 수 있다.
본 명세서의 실시예들에 따른 폴더블 디스플레이 장치 및 그 제조 방법은 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 상면에 있는 보호 기재, 보호 기재의 상면에 있는 편광판, 편광판의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 및 편광판 및 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함한다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실산계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 시너메이트계, 옥사닐라이드계, 폴리스틸렌계, 아조메틴계, 및 트리아진계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 하드 코팅층은 아크릴레이트계의 단량체와 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체를 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 편광판은 투명 기재 및 투명 기재의 하면에 배치된 편광자를 포함하고, 차광층 및 하드 코팅층은 편광판의 투명 기재의 상면에 배치될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 보호 기재는 유리로 이루어질 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널 상에 배치된 제1 광학 부재, 제1 광학 부재 상에 배치된 제2 광학 부재, 제2 광학 부재의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 및 편광판 및 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함한다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 광학 부재가 유리로 이루어진 보호 기재이고, 제2 광학 부재가 편광판일 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 편광판은 투명 기재 및 투명 기재의 하면에 배치된 편광자를 포함하고, 차광층 및 하드 코팅층은 투명 기재의 상면에 배치될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 광학 부재가 편광판이고, 제2 광학 부재가 유리로 이루어진 보호 기재일 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널 상에 배치된 광학 적층체를 포함하고, 광학 적층체는 투명 기재, 투명 기재의 상면의 가장자리에 배치된 차광층, 투명 기재의 상면 및 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층, 투명 기재의 하면에 배치된 편광자, 및 편광자 아래에 배치된 위상지연층을 포함한다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실산계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 시너메이트계, 옥사닐라이드계, 폴리스틸렌계, 아조메틴계, 및 트리아진계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 하드 코팅층은 아크릴레이트계의 단량체와 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법은 투명 기재의 상면의 가장자리에 차광층을 형성하는 단계, 투명 기재의 상면 및 차광층을 덮도록 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 형성하는 단계, 투명 기재의 하면에 편광자를 형성하는 단계, 및 편광자의 하면에 위상지연층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 하드 코팅층을 형성하는 단계는 자외선 흡수제, 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체를 포함하는 조성물을 형성하는 단계, 및 조성물을 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 그 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 통상의 기술자에 의해 기술적으로 다양하게 연동 및 구동될 수 있으며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시되거나 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다. 본 명세서의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 지지 구조물
120: 디스플레이 패널
130: 편광판
140: 보호 기재
150: 차광층
160: 하드 코팅층
AA: 표시 영역
NA: 비표시 영역

Claims (14)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 상면에 있는 보호 기재;
    상기 보호 기재의 상면에 있는 편광판;
    상기 편광판의 상면의 가장자리에 배치된 차광층; 및
    상기 편광판 및 상기 차광층을 덮으며, 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실산계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 시너메이트계, 옥사닐라이드계, 폴리스틸렌계, 아조메틴계, 및 트리아진계 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 아크릴레이트계 단량체와 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체를 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 편광판은 투명 기재 및 상기 투명 기재의 하면에 배치된 편광자를 포함하고,
    상기 차광층 및 상기 하드 코팅층은 상기 편광판의 상기 투명 기재의 상면에 배치되는, 폴더블 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호 기재는 유리로 이루어진 폴더블 디스플레이 장치.
  6. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 상에 배치된 제1 광학 부재;
    상기 제1 광학 부재 상에 배치된 제2 광학 부재;
    상기 제2 광학 부재의 상면의 가장자리에 배치된 차광층; 및
    상기 제2 광학 부재 및 상기 차광층을 덮으며, 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재가 유리로 이루어진 보호 기재이고, 상기 제2 광학 부재가 편광판인, 폴더블 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 편광판은 투명 기재 및 상기 투명 기재의 하면에 배치된 편광자를 포함하고,
    상기 차광층 및 상기 하드 코팅층은 상기 투명 기재의 상면에 배치되는, 폴더블 디스플레이 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재가 편광판이고, 상기 제2 광학 부재가 유리로 이루어진 보호 기재인, 폴더블 디스플레이 장치.
  10. 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널 상에 배치된 광학 적층체를 포함하고,
    상기 광학 적층체는
    투명 기재;
    상기 투명 기재의 상면의 가장자리에 배치된 차광층;
    상기 투명 기재의 상면 및 상기 차광층을 덮으며 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층;
    상기 투명 기재의 하면에 배치된 편광자; 및
    상기 편광자 아래에 배치된 위상지연층을 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 벤조 트리아졸계, 벤조페논계, 살리실산계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 시너메이트계, 옥사닐라이드계, 폴리스틸렌계, 아조메틴계, 및 트리아진계 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 아크릴레이트계 단량체와 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체를 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치.
  13. 투명 기재의 상면의 가장자리에 차광층을 형성하는 단계;
    상기 투명 기재의 상면 및 상기 차광층을 덮도록 자외선 흡수제를 포함하는 하드 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 투명 기재의 하면에 편광자를 형성하는 단계; 및
    상기 편광자의 하면에 위상지연층을 형성하는 단계를 포함하는, 폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하드 코팅층을 형성하는 단계는,
    자외선 흡수제, 아크릴레이트계 단량체, 및 광경화성 탄성 중합체를 포함하는 조성물을 형성하는 단계; 및
    상기 조성물을 경화하는 단계를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치의 제조 방법.
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