KR20240009565A - 윈도우 및 그 윈도우를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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김승호
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Abstract

일 실시예의 윈도우 및 전자 장치는 제1 비폴딩부, 제2 비폴딩부, 및 제1 비폴딩부와 제2 비폴딩부 사이에 배치된 폴딩부를 포함하며, 제1 유리기판, 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판, 및 제1 유리기판 및 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하고, 제1 유리기판 및 제2 유리기판 중 적어도 하나는 폴딩부에 대응하여 접합층에 인접한 일면에 정의된 오목부를 포함하여 우수한 폴딩 특성과 높은 내충격성을 나타낼 수 있다.

Description

윈도우 및 그 윈도우를 포함하는 전자 장치{WINDOW AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 윈도우 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴딩 가능한 윈도우 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 전자 장치가 사용되고 있으며, 최근 폴딩 또는 벤딩이 가능한 플렉서블 표시 패널을 포함하는 표시 장치들이 개발되고 있다. 플렉서블 표시 장치는 리지드 표시 장치와 달리, 접거나 말거나 휘는 등 형상이 다양하게 변경될 수 있어, 표시되는 화면 크기에 구애 받지 않고 휴대할 수 있는 특징을 가진다.
이러한 플렉서블 표시 장치는 폴딩 또는 벤딩 동작을 저해하지 않으면서 표시 패널을 보호하기 위한 윈도우가 필요하며, 이에 따라 폴딩 특성을 유지하면서 우수한 기계적 물성을 갖는 윈도우의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 우수한 폴딩 특성을 가지며 외부 충격에 대한 내충격성이 개선된 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 양호한 폴딩 특성 및 높은 내충격성을 갖는 전자 장치를 제공하는 것이다.
제1 비폴딩부, 제2 비폴딩부, 및 상기 제1 비폴딩부와 상기 제2 비폴딩부 사이에 배치된 폴딩부를 포함하며, 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층; 을 포함하고, 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 적어도 하나는 상기 폴딩부에 대응하여 상기 접합층에 인접한 일면에 정의된 오목부를 포함하는 윈도우를 제공한다.
상기 접합층의 연필 경도는 6H 이상일 수 있다.
상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판은 각각 강화 유리기판일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 상기 오목부가 정의되고, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면은 평탄면일 수 있다.
상기 제1 유리기판은 상기 폴딩부에 대응하는 제1 부분, 상기 제1 비폴딩부 및 상기 제2 비폴딩부에 대응하는 제2 부분, 및 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이에 배치되고, 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 증가되는 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 상기 제2 부분의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 일면은 상기 제2 부분의 일면에 대하여 45도 이하의 경사각을 갖는 것일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 단면 상에서의 길이는 10mm 이상 80 mm 이하일 수 있다.
상기 제2 유리기판의 평균 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층의 평균 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 제1 오목부가 정의되고, 상기 제1 오목부와 중첩하여, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에 제2 오목부가 정의된 것일 수 있다.
상기 폴딩부의 폭은 상기 제1 비폴딩부와 상기 제2 비폴딩부 사이의 간격이며, 상기 폴딩부의 폭은 20mm 이상 100mm 이하일 수 있다.
일 실시예는 일 방향으로 연장되는 폴딩축을 기준으로 폴딩 가능한 폴딩부; 및 상기 폴딩부를 사이에 두고 서로 이격되어 배치된 제1 비폴딩부와 제2 비폴딩부를 포함하는 비폴딩부를 포함하고, 상기 폴딩부에 대응하는 제1 부분, 상기 비폴딩부에 대응하고 상기 제1 부분 보다 두꺼운 제2 부분, 및 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 제3 부분을 포함하는 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이를 충전하는 접합층을 포함하는 윈도우를 제공한다.
상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에는 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분에 의해 상기 일면과 마주하는 상기 제1 유리기판의 타면 방향으로 함몰된 오목부가 정의되고, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면은 평탄면일 수 있다.
상기 제1 부분의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 상기 제2 부분의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하이며, 상기 제2 유리기판의 평균 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 일면은 상기 제2 부분의 일면에 대하여 45도 이하의 경사각을 갖는 것일 수 있다.
상기 제2 유리기판은 상기 폴딩부에 대응하는 제4 부분, 상기 비폴딩부에 대응하고 상기 제4 부분 보다 두꺼운 제5 부분, 및 상기 제4 부분에서 상기 제5 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 제6 부분을 포함하고, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에는 상기 제4 부분 및 상기 제6 부분에 의해 상기 일면과 마주하는 상기 제2 유리기판의 타면 방향으로 함몰된 오목부가 정의되는 것일 수 있다.
상기 접합층의 연필 경도는 6H 이상일 수 있다.
다른 실시예는 일 방향으로 연장되는 폴딩축을 기준으로 폴딩 가능한 폴딩 표시부, 및 상기 폴딩 표시부를 사이에 두고 이격되어 배치된 제1 비폴딩 표시부와 제2 비폴딩 표시부를 포함하는 표시 모듈, 및 상기 표시 모듈 상측에 배치되고, 상기 폴딩 표시부에 대응하는 폴딩부, 및 상기 제1 비폴딩 표시부 및 제2 비폴딩 표시부에 각각 대응하는 제1 비폴딩부 및 제2 비폴딩부를 포함하는 윈도우를 포함하며, 상기 윈도우는 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하고, 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 적어도 하나는 상기 폴딩부에 대응하여 상기 접합층에 인접한 일면에 정의된 오목부를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
상기 오목부가 정의된 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 적어도 하나는 상기 폴딩부에 대응하는 제1 부분, 상기 제1 비폴딩부 및 상기 제2 비폴딩부에 대응하는 제2 부분, 및 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이에 배치되고, 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 증가되는 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 상기 제2 부분의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 일면은 상기 제2 부분의 일면에 대하여 45도 이하의 경사각을 갖는 것일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 단면 상에서의 길이는 10mm 이상 80 mm 이하일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면 및 상기 제2 유리기판의 일면 중 하나의 일면에 상기 오목부가 정의되고, 나머지 하나의 일면은 평탄면일 수 있다.
상기 평탄면을 갖는 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 어느 하나의 평균 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층의 평균 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.
상기 폴딩부의 폭은 상기 제1 비폴딩부와 상기 제2 비폴딩부 사이의 간격이며, 상기 폴딩부의 폭은 20mm 이상 100mm 이하일 수 있다.
상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 제1 오목부가 정의되고,상기 제1 오목부와 중첩하여, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에 제2 오목부가 정의된 것일 수 있다.
상기 접합층의 연필 경도는 6H 이상일 수 있다.
상기 표시 모듈 및 상기 윈도우가 폴딩될 때, 마주하는 상기 윈도우의 상면 사이의 거리가 마주하는 상기 표시 모듈의 상면 사이의 거리보다 가까우며, 상기 제2 유리기판이 상기 제1 유리기판 보다 상기 표시 모듈에 인접하여 배치되고, 상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 상기 오목부가 정의되고, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면은 평탄면일 수 있다.
상기 표시 모듈 및 상기 윈도우가 폴딩될 때, 마주하는 상기 표시 모듈의 상면 사이의 거리가 마주하는 상기 윈도우의 상면 사이의 거리보다 가까우며, 상기 제2 유리기판이 상기 제1 유리기판 보다 상기 표시 모듈에 인접하여 배치되고, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에 상기 오목부가 정의되고, 상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면은 평탄면일 수 있다.
일 실시예의 윈도우는 복수의 유리기판들이 접합된 구조를 가지며, 복수의 유리기판들 중 적어도 하나가 비폴딩 영역 대비 폴딩 영역에 대응하는 부분에서 얇은 두께를 가짐으로써 양호한 폴딩 특성과 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 전자 장치는 표시 모듈 상부에 배치되고, 복수의 유리기판들이 접합된 구조를 가지며, 복수의 유리기판들 중 적어도 하나가 폴딩 영역에 대응하는 부분에서 상대적으로 얇은 두께를 갖는 윈도우를 포함하여 양호한 폴딩 특성 및 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따른 전자 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 일 실시예의 전자 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 일 실시예에 따른 전자 장치의 아웃-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 전자 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 일 실시예의 전자 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 일 실시예에 따른 전자 장치의 아웃-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5a는 일 실시예의 전자 장치의 폴딩된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5b는 일 실시예의 전자 장치의 폴딩된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 윈도우의 일 부분을 나타낸 단면도이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 윈도우의 일 부분을 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도이다.
도 10은 비교예 및 실시예 윈도우의 굴곡 강도 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 및 일 실시예에 따른 전자 장치에 대하여 설명한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 전자 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 전자 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다. 도 1c는 도 1a에 도시된 전자 장치의 아웃-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
일 실시예의 전자 장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(ED)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명 명세서의 도 1a등에서는 전자 장치(ED)가 휴대폰인 것으로 예시적으로 도시하였다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 제1 방향축(DR1) 및 제1 방향축(DR1)과 교차하는 제2 방향축(DR2)이 정의하는 제1 표시면(FS)을 포함할 수 있다. 전자 장치(ED)는 제1 표시면(FS)을 통해 이미지(IM)를 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시예의 전자 장치(ED)는 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2) 각각에 평행한 제1 표시면(FS)으로 제3 방향축(DR3) 방향을 향해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 본 명세서에서는 이미지(IM)가 표시되는 방향을 기준으로 각 구성들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향축(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)과 평행할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 제1 표시면(FS) 및 제2 표시면(RS)을 포함할 수 있다. 제1 표시면(FS)은 액티브 영역(F-AA) 및 주변 영역(F-NAA)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(F-AA)에는 전자 모듈 영역(EMA)이 포함될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 제1 표시면(FS)의 적어도 일부와 대향하는 면으로 정의될 수 있다. 즉, 제2 표시면(RS)은 전자 장치(ED)의 배면(rear surface)의 일부분으로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 전자 장치(ED)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 입력은 사용자의 손 등 신체의 일부에 의한 접촉은 물론 전자 장치(ED)와 근접하거나, 소정의 거리로 인접하여 인가되는 외부 입력(예를 들어, 호버링)을 포함할 수 있다. 또한, 힘, 압력, 온도, 광 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
한편, 도 1a 및 이하 도면들에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 제1 내지 제3 방향으로 설명될 수 있으며, 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.
전자 장치(ED)의 액티브 영역(F-AA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 액티브 영역(F-AA)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 또한, 액티브 영역(F-AA)에서 다양한 형태의 외부 입력을 감지할 수 있다. 주변 영역(F-NAA)은 액티브 영역(F-AA)에 인접한다. 주변 영역(F-NAA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 주변 영역(F-NAA)은 액티브 영역(F-AA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(F-AA)의 형상은 실질적으로 주변 영역(F-NAA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(F-NAA)은 액티브 영역(F-AA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 다양한 형상의 액티브 영역을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 장치(ED)는 폴딩 영역(FA1) 및 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)은 폴딩 영역(FA1)을 사이에 두고 폴딩 영역(FA1)에 인접하여 배치될 수 있다. 일 실시예의 전자 장치(ED)는 폴딩 영역(FA1)을 사이에 두고 제1 방향축(DR1) 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 비폴딩 영역(NFA1) 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 비폴딩 영역(NFA1)은 제1 방향(DR1)을 따라 폴딩 영역(FA1)의 일 측에 배치되고, 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 제1 방향(DR1)을 따라 폴딩 영역(FA1)의 타 측에 배치될 수 있다.
한편, 도 1a 내지 도 1c에서는 하나의 폴딩 영역(FA1)을 포함하는 전자 장치(ED)의 일 실시예를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되지 않으며 전자 장치(ED)에는 복수 개의 폴딩 영역들이 정의될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 전자 장치는 2개 이상의 폴딩 영역들을 포함하고, 또한 폴딩 영역들 각각을 사이에 두고 배치된 3개 이상의 비폴딩 영역들을 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되는 것일 수 있다. 제1 폴딩축(FX1)은 제2 방향축(DR2) 방향으로 연장되는 가상의 축으로 제1 폴딩축(FX1)은 전자 장치(ED)의 장변 방향과 나란한 것일 수 있다. 제1 폴딩축(FX1)은 제1 표시면(FS) 상에서 제2 방향축(DR2)을 따라 연장되는 것일 수 있다.
전자 장치(ED)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되어 제1 표시면(FS) 중 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 중첩하는 일 영역 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩하는 타 영역이 서로 마주하는 인 폴딩(in-folding) 상태로 변형될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 인-폴딩된 상태에서 제2 표시면(RS)이 사용자에게 시인될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 다양한 구성들을 포함하는 전자 모듈이 배치되는 전자 모듈 영역을 더 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 1c를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되어 제2 표시면(RS) 중 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 중첩하는 일 영역 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩하는 타 영역이 서로 마주하는 아웃-폴딩(out-folding) 상태로 변형될 수 있다.
다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 폴딩 축들을 기준으로 폴딩되어 제1 표시면(FS) 및 제2 표시면(RS) 각각의 일부가 마주하도록 폴딩될 수 있으며, 폴딩축의 개수 및 이에 따른 비폴딩 영역의 개수는 특별히 한정되지 않는다.
전자 모듈 영역(EMA)에는 다양한 전자 모듈들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈은 카메라, 스피커, 광 감지 센서, 및 열 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전자 모듈 영역(EMA)은 제1 또는 제2 표시면들(FS, RS)을 통해 수신되는 외부 피사체를 감지하거나 제1 또는 제2 표시면들(FS, RS)을 통해 음성 등의 소리 신호를 외부에 제공할 수 있다. 전자 모듈은 복수의 구성들을 포함할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 모듈 영역(EMA)은 액티브 영역(F-AA) 및 주변 영역(F-NAA)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 모듈 영역(EMA)은 액티브 영역(F-AA) 내에 배치될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 2a는 일 실시예에 따른 전자 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 전자 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다. 도 2c는 도 2a에 도시된 전자 장치의 아웃-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
일 실시예의 전자 장치(ED-a)는 제2 방향축(DR2)과 나란한 일 방향으로 연장되는 제2 폴딩축(FX2)을 기준으로 폴딩되는 것일 수 있다. 도 2b에서 제2 폴딩축(FX2)의 연장 방향이 전자 장치(ED-a)의 단변의 연장 방향과 나란한 경우를 도시하였다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED-a)는 적어도 하나의 폴딩 영역(FA2) 및 폴딩 영역(FA2)에 인접한 비폴딩 영역들(NFA3, NFA4)을 포함할 수 있다. 비폴딩 영역들(NFA3, NFA4)은 폴딩 영역(FA2)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
폴딩 영역(FA2)은 소정의 곡률 및 곡률반경을 갖는다. 일 실시예에서 제1 비폴딩 영역(NFA3) 및 제2 비폴딩 영역(NFA4)은 서로 마주보고, 전자 장치(ED-a)는 표시면(FS)이 외부에 노출되지 않도록 인-폴딩(inner-folding)될 수 있다. 또한, 도 2c를 참조하면 일 실시예에서 전자 장치(ED-a)는 제1 표시면(FS)이 외부에 노출되도록 아웃-폴딩(outer-folding)될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED-a)는 제2 표시면(RS)을 포함할 수 있고, 제2 표시면(RS)은 제1 표시면(FS)의 적어도 일부와 대향하는 면으로 정의될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 다양한 구성들을 포함하는 전자 모듈이 배치되는 전자 모듈 영역(EMA)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 표시면(RS)의 적어도 일부에서 이미지 또는 영상이 표시될 수 있다.
한편, 일 실시예에서 전자 장치(ED-a)는 비폴딩된 상태에서 제1 표시면(FS)이 사용자에게 시인되고, 인-폴딩된 상태에서 제2 표시면(RS)이 사용자에게 시인될 수 있다.
일 실시예에서 전자 장치(ED, ED-a)는 펼침 동작으로부터 인-폴딩 또는 아웃-폴딩 동작이 상호 반복되도록 구성될 수 있으나 실시예가 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서 전자 장치(ED, ED-a)는 펼침 동작, 인-폴딩 동작, 및 아웃-폴딩 동작 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 폴딩 영역들을 포함하는 경우 복수의 폴딩 영역들 중 적어도 하나의 폴딩 방향은 나머지 폴딩 영역들의 폴딩 방향과 다를 수 있다. 예를 들어, 2개의 폴딩 영역들을 포함하는 경우 하나의 폴딩 영역을 사이에 둔 두 개의 비폴딩 영역들은 인-폴딩 동작으로 폴딩되고, 나머지 하나의 폴딩 영역을 사이에 둔 두 개의 비폴딩 영역들은 아웃-폴딩 동작으로 폴딩될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다. 도 3은 도 1a에 도시된 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 예시적으로 나타낸 것이다. 도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
한편, 이하 도 3 및 도 4 등에서는 도 1a 등에서 도시된 전자 장치(ED)인 폴딩축(FX1)이 전자 장치(ED)의 장변과 나란한 경우를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되지 않고 이하 도면들을 참조하여 설명하는 내용은 도 2a 등에서 도시된 것과 같이 폴딩축(FX2)이 전자 장치의 단변과 나란한 경우에도 적용될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예의 전자 장치(ED)는 표시 모듈(DM), 및 표시 모듈(DM) 상측에 배치된 윈도우(WM)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 전자 장치(ED)는 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 하부 모듈(LM)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예의 전자 장치(ED)는 표시 모듈(DM) 및 윈도우(WM) 사이에 배치된 윈도우 접착층(AP-W)을 더 포함할 수 있으며, 또한 윈도우(WM) 상측에 배치된 보호필름(PL) 및 보호 접착층(AP-PL)을 더 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예의 전자 장치(ED)에서 보호필름(PL) 및 보호 접착층(AP-PL)이 생략될 수 있다. 보호필름(PL) 및 보호 접착층(AP-PL)이 생략될 경우 윈도우(WM)가 전자 장치(ED)의 최상면이 될 수 있다.
하부 모듈(LM)은 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 지지 플레이트(MP)를 포함하는 것일 수 있다. 하부 모듈(LM)은 지지 부재로 지칭될 수도 있다.
전자 장치(ED)는 표시 모듈(DM) 및 하부 모듈(LM) 등을 수납하는 하우징(HAU)을 포함할 수 있다. 하우징(HAU)은 윈도우(WM)와 결합될 수 있다. 도시되지는 않았으나 하우징(HAU)은 폴딩 또는 벤딩이 용이하도록 하기 위한 힌지구조물을 더 포함할 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM) 상에 배치된 커버 윈도우일 수 있다.
일 실시예의 전자 장치(ED)는 표시 모듈(DM)과 윈도우(WM) 사이에 배치된 윈도우 접착층(AP-W)을 포함할 수 있다. 윈도우 접착층(AP-W)은 광학 투명 접착 필름(OCA, optically clear adhesive film) 또는 광학 투명 접착 수지층(OCR, optically clear adhesive resin layer)일 수 있다. 한편, 일 실시예에서 윈도우 접착층(AP-W)은 생략될 수도 있다.
윈도우(WM)는 표시 모듈(DM)의 상면 전체를 커버하는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 유리를 포함하는 것으로, 전자 장치의 커버 윈도우로 사용되는 것일 수 있다.
윈도우(WM)는 폴딩부(FP-W) 및 비폴딩부(NFP1-W, NFP2-W)를 포함할 수 있다. 윈도우(WM)의 제1 비폴딩부(NFP1-W)와 제2 비폴딩부(NFP2-W)는 폴딩부(FP-W)를 사이에 두고 제1 방향(DR1)으로 서로 이격된 것일 수 있다. 폴딩부(FP-W)는 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 비폴딩부(NFP1-W, NFP2-W)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다.
일 실시예에서 윈도우(WM)는 복수의 유리기판들이 접합된 접합 유리의 구조를 갖는 것일 수 있다. 접합된 유리기판들 각각은 강화 유리기판일 수 있다. 또한, 접합된 유리기판들 각각은 초박형 강화 유리기판(Ultra Thin Glass)일 수 있다. 일 실시예에 따른 윈도우(WM)에 대하여는 이후 보다 상세히 설명한다.
표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DP-DA)은 표시 모듈(DM)에서 제공되는 영상을 출사하는 영역으로 정의될 수 있다.
비표시 영역(DP-NDA)은 표시 영역(DP-DA)에 인접한다. 예를 들어, 비표시 영역(DP-NDA)은 표시 영역(DP-DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비표시 영역(DP-NDA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시 모듈(DM)의 표시 영역(DP-DA)은 액티브 영역(F-AA, 도 1a)의 적어도 일부와 대응될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP)을 포함한다. 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 무기 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 무기 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 입력센서(IS)를 더 포함할 수 있다. 입력센서(IS)는 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 입력센서(IS)는 복수 개의 감지전극들을 포함할 수 있다. 입력센서(IS)는 셀프캡 방식 또는 뮤츄얼캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다. 입력센서(IS)는 액티브 타입의 입력장치에 의한 입력을 감지할 수 도 있다.
입력센서(IS)는 표시 패널(DP)의 제조 시, 연속 공정을 통해서 표시 패널(DP) 상에 직접 형성될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 입력센서(IS)는 표시 패널(DP)과는 별도의 패널로 제조되어, 접착층(미도시)에 의해 표시 패널(DP)에 부착될 수도 있다.
또한, 표시 모듈(DM)은 광학층(RCL)을 더 포함할 수 있다. 광학층(RCL)은 외부광에 의한 반사를 감소시키는 기능을 하는 것일 수 있다. 예를 들어, 광학층(RCL)은 편광층 또는 컬러필터층을 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 광학층(RCL)은 전자 장치(ED)의 표시 품질 개선을 위한 광학 부재들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 광학층(RCL)은 입력센서(IS) 상에 직접 배치된 것일 수 있다. 또한, 표시 모듈(DM)에서 입력센서(IS)가 생략되는 경우 광학층(RCL)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 광학층(RCL)은 별도의 접착 부재를 이용하여 표시 패널(DP) 또는 입력센서(IS) 상에 배치될 수도 있다.
표시 모듈(DM)은 폴딩 표시부(FP-D) 및 비폴딩 표시부(NFP1-D, NFP2-D)를 포함하는 것일 수 있다. 폴딩 표시부(FP-D)는 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 비폴딩 표시부(NFP1-D, NFP2-D)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다.
폴딩 표시부(FP-D)는 제1 폴딩축(FX1, 도 1b, 1c)을 기준으로 폴딩되거나 벤딩되는 부분에 해당하는 것일 수 있다. 표시 모듈(DM)은 제1 비폴딩 표시부(NFP1-D) 및 제2 비폴딩 표시부(NFP2-D)를 포함하고, 폴딩 표시부(FP-D)를 사이에 두고 제1 비폴딩 표시부(NFP1-D) 및 제2 비폴딩 표시부(NFP2-D)는 서로 이격된 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED)에서 하부 모듈(LM)은 지지 플레이트(MP)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 하부 모듈(LM)은 지지 모듈(SM), 보호층(PF), 및 완충층(CPN) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 지지 플레이트(MP), 지지 플레이트(MP)와 표시 모듈(DM) 사이에 배치된 보호층(PF)과 완충층(CPN), 지지 플레이트(MP) 하측에 배치된 지지 모듈(SM)을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 지지 플레이트(MP)는 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 것일 수 있다. 지지 플레이트(MP)는 폴딩 지지부(FP-MP) 및 비폴딩 지지부(NFP1-MP, NFP2-MP)를 포함할 수 있다. 지지 플레이트(MP)의 제1 비폴딩 지지부(NFP1-MP)와 제2 비폴딩 지지부(NFP2-MP)는 폴딩 지지부(FP-MP)를 사이에 두고 서로 이격된 것일 수 있다. 폴딩 지지부(FP-MP)는 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 비폴딩 지지부(NFP1-MP, NFP2-MP)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 모듈(DM)과 지지 플레이트(MP) 사이에는 보호층(PF)이 배치될 수 있다. 보호층(PF)은 표시 모듈(DM) 하측에 배치되어 표시 모듈(DM)의 배면을 보호하는 층일 수 있다. 보호층(PF)은 표시 모듈(DM) 전체와 중첩하는 것일 수 있다. 보호층(PF)은 고분자 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호층(PF)은 폴리이미드 필름 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 보호층(PF)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 지지 모듈(SM)을 포함하는 것일 수 있다. 지지 모듈(SM)은 지지부(SPM) 및 충전부(SAP)를 포함하는 것일 수 있다. 지지부(SPM)는 표시 모듈(DM)의 대부분 영역과 중첩하는 부분일 수 있다. 충전부(SAP)는 지지부(SPM)의 외측에 배치되고 표시 모듈(DM)의 외곽에 중첩하는 부분일 수 있다.
지지 모듈(SM)은 지지층(SP1, SP2)을 포함하는 것일 수 있다. 지지층(SP1, SP2)은 제1 방향축(DR1) 방향으로 서로 이격된 제1 서브지지층(SP1) 및 제2 서브지지층(SP2)을 포함할 수 있다. 제1 서브지지층(SP1) 및 제2 서브지지층(SP2)은 제1 폴딩축(FX1, 도 1b, 도 1c)에 대응하는 부분에서 서로 이격된 것일 수 있다. 지지층(SP1, SP2)은 폴딩 영역(FA1)에서 서로 이격되어 제1 서브지지층(SP1) 및 제2 서브지지층(SP2)으로 제공됨으로써 전자 장치(ED)의 폴딩 또는 벤딩 특성을 개선할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나 지지층(SP1, SP2)은 두께 방향으로 적층된 쿠션층(미도시) 및 하부 지지플레이트(미도시)의 구성을 포함할 수 있다.
하부 지지플레이트(미도시)는 금속 재료 또는 고분자 재료를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 하부 지지플레이트는 스테인레스스틸, 알루미늄, 구리 또는 이들의 합금을 포함하여 형성될 수 있다.
쿠션층(미도시)은 외부의 충격 및 힘에 의한 지지 플레이트(MP)의 눌림 현상 및 변형을 방지할 수 있다. 쿠션층(미도시)은 스펀지, 발포폼, 또는 우레탄 수지와 같은 탄성 중합체(elastomer) 등을 포함할 수 있다. 또한, 쿠션층(미도시)은 아크릴계 고분자, 우레탄계 고분자, 실리콘계 고분자, 및 이미드계 고분자 중 적어도 하나를 포함하여 형성된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 쿠션층(미도시)은 지지 플레이트(MP)의 하측 또는 하부 지지 플레이트(미도시)의 하측에 배치될 수 있다.
또한, 지지 모듈(SM)은 차폐층(EMP) 및 층간접합층(ILP) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 차폐층(EMP)은 전자파 차폐층 또는 방열층일 수 있다. 또한, 차폐층(EMP)은 접합층의 기능을 하는 것일 수 있다. 차폐층(EMP)을 이용하여 지지 모듈(SM)과 하우징(HAU)을 결합시킬 수 있다.
지지 모듈(SM)은 지지층(SP1, SP2) 상측에 배치된 층간접합층(ILP)을 더 포함할 수 있다. 층간접합층(ILP)은 지지 플레이트(MP)와 지지 모듈(SM)을 접합시킬 수 있다. 층간접합층(ILP)은 접합수지층 또는 접착테이프의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 층간접합층(ILP)은 폴딩 표시부(FP-D)에 중첩하는 일 부분이 제거된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 층간접합층(ILP)은 폴딩 표시부(FP-D) 전체와 중첩하는 것일 수 있다.
충전부(SAP)는 지지층(SP1, SP2)의 외곽에 배치되는 것일 수 있다. 충전부(SAP)는 지지 플레이트(MP)와 하우징(HAU) 사이에 배치될 수 있다. 충전부(SAP)는 지지 플레이트(MP)와 하우징(HAU) 사이의 공간을 채우고, 지지 플레이트(MP)를 고정시키는 것일 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예의 전자 장치(ED)는 하부 모듈(LM)에 완충층(CPN)을 포함할 수 있다. 완충층(CPN)은 표시 모듈(DM) 하측의 두께를 보상하는 두께 보상층, 또는 표시 모듈(DM)을 지지하는 지지층의 역할을 하는 것일 수 있다. 한편, 도시된 것과 달리 일 실시예에서 완충층(CPN)은 생략될 수 있다.
일 실시예의 전자 장치(ED)에서 하부 모듈(LM)에 포함된 구성의 조합은 전자 장치(ED)의 크기, 형상, 또는 전자 장치(ED)의 동작 특성 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 일 실시예의 전자 장치(ED)는 적어도 하나의 접착층(AP1, AP2, AP3)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 접착층(AP1)은 표시 모듈(DM)과 보호층(PF) 사이에 배치되고, 제2 접착층(AP2)은 보호층(PF)과 완충층(CPN) 사이에 배치되고, 제3 접착층(AP3)은 지지 플레이트(MP)와 완충층(CPN) 사이에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 접착층(AP1, AP2, AP3)은 광학 투명 접착 필름(OCA, optically clear adhesive film) 또는 광학 투명 접착 수지층(OCR, optically clear adhesive resin layer)일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되지 않으며 적어도 하나의 접착층(AP1, AP2, AP3)은 투과도가 80% 이하로 낮은 접착층일 수도 있다.
일 실시예의 전자 장치(ED)는 윈도우(WM) 상부에 배치된 보호필름(PL)을 더 포함할 수 있다. 보호필름(PL)은 윈도우(WM) 상측에 배치되어 외부 환경으로부터 윈도우(WM)를 보호할 수 있다. 다만, 일 실시예의 전자 장치(ED)에서 보호필름(PL)은 생략될 수 있으며, 윈도우(WM)가 전자 장치(ED)의 최상부면이 될 수 있다.
윈도우(WM)와 보호필름(PL) 사이에는 보호 접착층(AP-PL)이 더 배치될 수 있다. 보호 접착층(AP-PL)은 광학투명접착층(optically clear adhesive layer)일 수 있다. 일 실시예의 전자 장치(ED)가 보호필름(PL)을 포함하는 경우 보호필름(PL)은 전자 장치(ED)에서 외부로 노출되는 층일 수 있다.
보호필름(PL)은 가시광 영역에서 90% 이상의 투과율을 갖고, 1% 미만의 헤이즈 값을 갖는 광학 특성을 갖는 것일 수 있다. 보호필름(PL)은 고분자 필름을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 보호필름(PL)은 고분자 필름을 베이스층으로 하고 베이스층 상에 하드코팅층, 지문방지 코팅층, 대전방지 코팅층 등과 같은 기능층을 더 포함하는 것일 수 있다. 한편, 일 실시예의 전자 장치(ED)에 사용되는 보호필름(PL)은 유연성(flexibility)을 갖는 것일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 각각 일 실시예의 전자 장치(ED)가 폴딩된 상태에서의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 5a 및 도 5b에서는 전자 장치(ED) 중 표시 모듈(DM), 윈도우 접착층(AP-W), 및 윈도우(WM)의 구성만으로 간략히 도시하였다.
도 5a에 도시된 도면은 인-폴딩된 상태의 단면을 나타낸 것으로, 일 실시예의 전자 장치(ED)는 폴딩된 상태에서 마주하는 윈도우(WM)의 상면 사이의 거리(DWM)가 마주하는 표시 모듈(DM)의 상면 사이의 거리(DDM)보다 가까운 것일 수 있다. 한편, 일 실시예의 전자 장치(ED)에서 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 인-폴딩된 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경(R)은 약 1mm 이하일 수 있다. 즉, 후술하는 일 실시예의 윈도우(WM)가 폴딩 영역에 대응하여 오목부가 정의된 유리기판을 포함함으로써 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경(R)이 1mm 이하로 벤딩 한계 반경이 감소될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경(R)은 1mm 보다 클 수 있다.
한편, 곡률 반경(R)은 유리기판의 두께에 따라 변화될 수 있다. 유리기판의 두께가 감소할수록 곡률 반경(R)은 감소될 수 있다. 예를 들어, 유리기판의 두께가 약 10% 감소하면 이에 따라 유리기판 폴딩 시의 곡률 반경도 약 10% 감소될 수 있다. 유리기판의 두께가 약 30㎛일 때, 곡률 반경이 약 1mm이고, 유리기판의 두께가 약 20㎛로 감소될 때 곡률 반경이 0.67mm로 감소될 수 있다. 하지만, 곡률 반경(R)은 벤딩 시 유리기판이 파손되지 않는 최소 굴곡 파손 강도 값을 만족하는 범위까지만 감소될 수 있다.
일 실시예에서 유리기판은 폴딩 신뢰성을 갖도록 하기 위하여 소정 값 이상의 굴곡 파손 강도 값을 가져야 하며, 예를 들어 식 1의 조건을 만족하는 범위에서 유리기판의 두께에 따른 곡률 반경(R) 범위가 정해질 수 있다. 식 1은 2점 벤딩 평가(2 point bending test)에서 파손 강도와 유리기판의 물성, 및 폴딩 특성의 관계를 나타낸 식이다.
[식 1]
상기 식 1에서, s는 요구되는 최소 굴곡 파손 강도 값에 해당하고, E는 유리기판의 영률(Young's modulus), n는 유리기판의 포아송비(Poisson's ratio), t는 유리기판의 두께, D는 2점 벤딩 평가에서 사용되는 서로 평행한 두 개의 지그 사이의 간격에 해당한다.
일 실시예에서, 단품의 유리기판에서 요구되는 최소 파손 강도가 1.3GPa 이상이라고 할 때, 유리기판의 두께가 30㎛일 때, 2점 벤딩 평가에서 사용되는 서로 평행한 두 개의 지그 사이의 간격 D가 약 1mm 일 수 있고, 이는 곡률 반경에 대응하는 값일 수 있다.
한편, 일 실시예에서 사용된 유리 기판의 영률은 70GPa 이상 75GPa 이하일수 있다. 예를 들어, 유리 기판의 영률은 70GPa 이상 74GPa 이하일 수 있다. 또한 일 실시예에서 사용된 유리 기판의 포아송비는 0.20 이상 0.23 이하일 수 있다. 예를 들어, 유리 기판의 포아송비는 0.20 이상 0.22 이하일 수 있다.
도 5b에 도시된 도면은 아웃-폴딩된 상태의 단면을 나타낸 것으로, 일 실시예의 전자 장치(ED)는 폴딩된 상태에서 마주하는 표시 모듈(DM)의 상면 사이의 거리(DDM)가 마주하는 윈도우(WM)의 상면 사이의 거리(DWM)보다 가까운 것일 수 있다. 한편, 일 실시예의 전자 장치(ED)에서 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 아웃-폴딩된 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경(R)은 약 1mm 이하일 수 있다. 즉, 후술하는 일 실시예의 윈도우(WM)가 폴딩 영역에 대응하여 오목부가 정의된 유리기판을 포함함으로써 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경(R)이 1mm 이하로 벤딩 한계 반경이 감소될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 폴딩 영역(FA1)의 곡률 반경(R)은 1mm 보다 클 수 있다.
한편, 도 5b에서 도시하여 설명한 아웃-폴딩 상태로 동작 변형되는 전자 장치(ED)에서도 상술한 식 1과 같은 관계가 적용될 수 있다.
도 6을 일 실시예에 따른 윈도우를 나타낸 단면도이다. 도 7a 및 도 7b는 각각 일 실시예에 따른 윈도우의 일 부분을 나타낸 단면도이다. 도 7a는 도 6의 AA 영역에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이고, 도 7b는 도 6의 AA 영역에 대응하는 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
일 실시예의 윈도우(WM)는 복수의 유리기판들(UT1, UT2), 및 유리기판들(UT1, UT2) 사이에 배치된 접합층(AP)을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 윈도우(WM)는 복수의 적층된 유리기판들(UT1, UT2)을 포함하는 접합 유리의 구조를 갖는 것일 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM)는 제1 비폴딩부(NFP1-W), 제2 비폴딩부(NFP2-W), 및 제1 비폴딩부(NFP1-W)와 제2 비폴딩부(NFP2-W) 사이에 배치된 폴딩부(FP-W)를 포함하는 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 일 실시예의 윈도우(WM)는 제1 유리기판(UT1), 제2 유리기판(UT2), 및 제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2) 사이에 배치된 접합층(AP)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예의 윈도우(WM)에서 제1 유리기판(UT1) 및 제2 유리기판(UT2) 중 적어도 하나는 폴딩부(FP-W)에 대응하여 접합층(AP)에 인접한 일면에 오목부(HP1)가 정의된 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 윈도우(WM)는 접합된 두 개의 유리기판들(UT1, UT2) 중 어느 하나에 오목부가 정의된 것이거나, 또는 두 개의 유리기판들(UT1, UT2) 모두에 오목부가 정의된 것일 수 있다.
제1 유리기판(UT1) 및 제2 유리기판(UT2)은 각각 강화 유리기판일 수 있다. 제1 유리기판(UT1) 및 제2 유리기판(UT2)은 각각 화학 강화 처리 또는 열 강화 처리된 유리기판일 수 있다. 강화 처리된 제1 유리기판(UT1) 및 제2 유리기판(UT2)은 서로 다른 압축응력 특성을 나타낼 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 강화 처리된 제1 유리기판(UT1) 및 강화 처리된 제2 유리기판(UT2)은 유사한 압축응력 특성을 나타낼 수도 있다.
도 6 및 도 7a에 도시된 일 실시예의 윈도우(WM)에서 제2 유리기판(UT2), 접합층(AP), 및 제1 유리기판(UT1)은 제3 방향축(DR3) 방향으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다. 일 실시예의 전자 장치(ED, 도 3)에서 윈도우(WM)에 포함된 제2 유리기판(UT2)이 표시 모듈(DM)에 인접한 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 유리기판(UT1)은 두께 방향으로 마주하는 상면(US-UT1)과 하면(DS-UT1)을 포함하고, 제2 유리기판(UT2)도 두께 방향으로 마주하는 상면(US-UT2)과 하면(DS-UT2)을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7a를 참조하면, 제1 유리기판(UT1)의 일면인 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)과 제2 유리기판(UT2)의 일면인 제2 유리기판(UT2)의 상면(US-UT2)이 각각 접합층(AP)에 인접한 면일 수 있다. 접합층(AP)은 제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2) 사이를 충전(filling)하며, 제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2)에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM)에서 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)에 오목부(HP1)가 정의될 수 있다. 오목부(HP1)는 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)에 정의되며, 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)에서 상면(US-UT1) 방향으로 오목하게 함몰되어 정의될 수 있다. 오목부(HP1)는 폴딩부(FP-W)에 대응하여 형성된 부분일 수 있다.
오목부(HP1)는 슬리밍(slimming) 공정을 통해 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)에 정의될 수 있다. 슬리밍(slimming) 공정에서 물리적인 연마 방법 또는 화학적 연마 방법 등이 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에서 오목부(HP1)는 레이저를 이용하여 유리기판의 일면을 슬리밍 가공하여 정의될 수 있다.
일 실시예에서 제1 유리기판(UT1)은 오목부(HP1)가 정의된 부분에서의 두께가 나머지 부분보다 얇은 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 제1 유리기판(UT1)은 폴딩부(FP-W)에 대응하는 부분의 평균 두께가 비폴딩부(NFP1-W, NFP2-W)에 대응하는 부분의 평균 두께 보다 얇은 것일 수 있다. 일 실시예의 윈도우(WM)는 폴딩부(FP-W) 에 대응하는 부분의 두께가 비폴딩부(NFP1-W, NFP2-W)에 대응하는 부분의 두께보다 상대적으로 얇은 유리기판을 포함하여 양호한 폴딩 특성을 나타낼 수 있다.
도 6 및 도 7a를 참조하면, 제1 유리기판(UT1)은 폴딩부(FP-W)에 대응하는 제1 부분(WP-1), 제1 비폴딩부(NFP1-W) 및 제2 비폴딩부(NFP2-W)에 대응하는 제2 부분(WP-2), 및 제1 부분(WP-1) 및 제2 부분(WP-2) 사이에 배치된 제3 부분(WP-3)을 포함할 수 있다. 제3 부분(WP-3)은 제1 부분(WP-1)에서 제2 부분(WP-2)으로 갈수록 두께가 증가되는 부분일 수 있다.
제1 부분(WP-1)의 평균 두께(tFP)는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 제2 부분(WP-2)의 평균 두께(tNP)는 50㎛ 이상 300㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 제1 부분(WP-1)의 평균 두께(tFP)는 20㎛ 이상 30㎛ 이하이고, 제2 부분(WP-2)의 평균 두께(tNP)는 50㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 제1 부분(WP-1)의 두께가 제2 부분(WP-2)의 두께 보다 얇으며, 제1 부분(WP-1)의 평균 두께(tFP)는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 제2 부분(WP-2)의 평균 두께(tNP)는 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 범위에서 일 실시예의 윈도우(WM)는 양호한 폴딩 특성과 우수한 내충격성을 동시에 나타낼 수 있다.
한편, 일 실시예에서 제1 부분(WP-1)의 평균 두께(tFP)와 제2 부분(WP-2)의 평균 두께(tNP)의 차이는 30㎛ 이하일 수 있다. 제1 부분(WP-1)의 평균 두께(tFP)와 제2 부분(WP-2)의 평균 두께(tNP)의 차이가 30㎛ 이하가 될 경우 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2)의 두께 차이에 따른 시인성 문제가 최소화될 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM)에서 폴딩부(FP-W)는 제1 유리기판(UT1)의 제1 부분(WP-1) 및 제1 부분(WP-1)의 양 측에 배치된 제3 부분(WP-3)을 포함하는 것일 수 있다. 폴딩부(FP-W)에 포함된 제1 유리기판(UT1)의 제1 부분(WP-1)은 하면(DS-UT1)이 상면(US-UT1)과 나란한 평탄면인 부분에 해당할 수 있다. 또한, 제3 부분(WP-3)은 하면(DS-UT1)이 경사면인 부분에 해당할 수 있다.
제1 유리기판(UT1)에서 접합층(AP)에 인접한 일면(DS-UT1)에 형성된 오목부(HP1)는 제1 부분(WP-1)의 하면과 제3 부분(WP-3)의 하면에 의해 정의될 수 있다. 오목부(HP1)에는 접합층(AP)이 충전될 수 있다.
제3 부분(WP-3)의 경사각(ΘHT)은 45도 이하일 수 있다. 제3 부분(WP-3)의 경사각(ΘHT)은 제2 부분(WP-2)의 일면(DS-UT1)에 대한 제3 부분(WP-3)의 일면(DS-UT1)의 경사각일 수 있다. 본 명세서에서 경사각(ΘHT)은 오목부가 정의된 유리기판의 일면의 연장면에 대한 오목부를 정의하는 면의 경사각을 의미할 수 있다. 도 7a에서 제3 부분(WP-3)의 경사각(ΘHT)은 제2 부분(WP-2)의 일면(DS-UT1)의 연장면에 대한 경사각일 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM)에서 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2) 사이에 배치된 제3 부분(WP-3)이 45도 이하의 완만한 경사를 가짐으로써 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2)의 두께 차이에 따른 시인성 문제가 최소화될 수 있다.
또한, 제3 부분(WP-3)의 길이(WHP)는 10mm 이상 80 mm 이하일 수 있다. 제3 부분(WP-3)의 길이(WHP)는 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2) 사이를 연결하는 부분의 길이로 접합층(AP)에 인접한 면의 길이일 수 있다. 제3 부분(WP-3)의 길이(WHP)는 접합층(AP)에 인접한 단면 상에서의 길이일 수 있다.
일 실시예에서 제3 부분(WP-3)의 일면의 경사각(ΘHT)이 45도 이하이고, 제3 부분(WP-3) 각각의 길이(WHP)가 10mm 이상 80 mm 이하의 범위를 만족하도록 제1 오목부(HP1)가 정의되어 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2)의 두께 차이에 따른 시인성 문제가 최소화될 수 있다.
제1 방향축(DR1)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 면과 나란한 단면 상에서 제3 부분(WP-3)의 하면은 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2) 사이를 연결하는 직선 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 오목부(HP1)는 평탄면인 제1 부분(WP-1)의 하면과 사선면인 제3 부분(WP-3)의 하면으로 정의될 수 있다. 하지만, 일 실시예에서의 유리기판(UT1)에 정의된 오목부(HP1)의 형상이 도 7a에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.
도 7b는 도 6의 AA 영역에 대응하는 부분으로 AA-a 영역의 윈도우(WM)의 일 부분의 단면을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 7b에 도시된 일 실시예에 따른 윈도우는 도 7a에서 도시된 것과 비교하여 오목부(HP1)의 형상에 있어서 차이가 있다. 도 7b를 참조하면, 제3 부분(WP-3)의 엣지(EP)는 도 7a에 도시된 제3 부분(WP-3)과 비교하여 곡면을 가질 수 있다. 즉, 일 실시예의 윈도우에서 제3 부분(WP-3)과 제1 부분(WP-1)이 접하는 부분, 및 제3 부분(WP-3)과 제2 부분(WP-2)이 접하는 부분 중 적어도 하나는 곡면을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 오목부(HP1)를 정의하는 제3 부분(WP-3)의 일면도 곡면 형상을 가질 수 있다. 다만, 이 경우에도 접합층(AP)에 인접한 제2 부분(WP-2)의 하면(DS-UT1)에 대한 제3 부분(WP-3)의 하면(DS-UT1)의 경사각은 45도 이하일 수 있다.
한편, 오목부(HP1)의 형상은 도 7a 및 도 7b에 도시된 것에 한정되지 않으며, 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2)의 두께 범위와 제3 부분(WP-3)의 경사각 조건 등을 만족하는 범위에서 다양하게 변형될 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 폴딩부(FP-W)의 폭(WFP)은 20mm 이상 100mm 이하일 수 있다. 폴딩부(FP-W)의 폭(WFP)은 제1 비폴딩부(NFP1-W)와 제2 비폴딩부(NFP2-W) 사이의 간격일 수 있다. 폴딩부(FP-W)의 폭(WFP)은 제1 유리기판(UT1)에서 제1 부분(WP-1) 및 제3 부분(WP-3)을 포함하는 폭일 수 있다. 폴딩부(FP-W)가 20mm 이상 100mm 이하의 폭을 가짐으로써 윈도우(WM)를 이를 포함하는 전자 장치(ED, 도 3)가 양호한 폴딩 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM)에서 접합층(AP)에 인접한 제2 유리기판(UT2)의 일면인 제2 유리기판(UT2)의 상면(US-UT2)은 평탄면일 수 있다. 제2 유리기판(UT2)의 평균 두께(tUT2)는 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다. 제2 유리기판(UT2)의 평균 두께(tUT2)는 제1 유리기판(UT1)의 평균 두께와 다를 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 일 실시예에서 제2 유리기판(UT2)의 평균 두께(tUT2)는 제1 유리기판(UT1)의 제1 부분(WP-1)의 평균 두께(tFP)보다 두꺼울 수 있다. 이에 따라 윈도우(WM) 제작 시 제공되는 제2 유리기판(UT2)의 취급이 용이할 수 있다.
접합층(AP)은 높은 경도(hardness)와 높은 영률(Young's modulus)을 가질 수 있다. 접합층(AP)이 높은 경도와 높은 영률을 가짐으로써 이를 포함하는 일 실시예의 윈도우(WM)의 내충격성이 증가될 수 있다.
일 실시예에서 접합층(AP)의 연필 경도는 6H 이상일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 접합층(AP)의 연필 경도는 9H 이상일 수 있다. 한편, 접합층(AP)의 연필 경도는 접합층 수지 등을 제공하고 이를 경화하여 접합층(AP)을 형성한 이후의 접합층(AP) 표면에서 측정된 값에 해당한다.
한편, 본 명세서에서 연필 경도는 ASTM 3363의 표준 평가법으로 평가하였다.즉, 본 명세서에서 연필 경도는 경도가 다른 연필들을 테스트 표면에 대하여 45도 기울이고 450g의 하중을 가하면서 테스트 표면을 긁으면서 표면에 흔적이 생기지 않는 연필 경도가 최대 값으로 평가하였다.
접합층(AP)은 제1 유리기판(UT1) 및 제2 유리기판(UT2)을 서로 결합시키는 접착층, 또는 제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2) 사이를 충전시키는 충전층(filling layer)일 수 있다. 접합층(AP)은 유기 재료로 형성된 층일 수 있다. 접합층(AP)은 실록산계 화합물, 아크릴레이트계 화합물, 우레탄계 화합물, 또는 에폭시계 화합물 등을 포함하는 것일 수 있다. 접합층(AP)은 고분자 재료로 형성된 층일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 높은 경도와 높은 영률을 갖는 접합층(AP)은 무기 재료를 더 포함할 수 있다. 윈도우(WM)에 포함된 접합층(AP)은 광학적으로 투명한 것일 수 있다. 접합층(AP)의 광학적 특성이 유지되는 범위 내에서 접합층(AP)의 강도를 높이기 위한 재료가 다양하게 포함될 수 있다.
접합층(AP)의 평균 두께(tAP)는 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 접합층(AP)의 평균 두께(tAP)는 30㎛ 이상 80㎛ 이하일 수 있다. 접합층(AP)은 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 평균 두께를 가지며, 높은 경도와 높은 영률 값을 가짐으로써 폴딩부(FP-W)에서 유리기판의 두께가 감소된 경우에도 윈도우(WM)의 내충격성을 개선할 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM)는 유리기판들(UT1, UT2) 중 적어도 하나의 유리기판에 오목부(HP1)를 형성하여 폴딩이 필요한 부분에서의 두께를 상대적으로 감소시켜 양호한 폴딩 특성을 유지할 수 있으며, 높은 경도를 갖는 접합층(AP)으로 접합된 유리기판들(UT1, UT2)을 포함하여 우수한 내충격성을 동시에 나타낼 수 있다. 또한, 접합층(AP)으로 접합된 유리기판들(UT1, UT2)을 포함하는 구조를 가져 우수한 내충격성과 강도를 유지할 수 있으므로, 일 실시예의 윈도우(WM)는 폴딩부(FP-W)에 대응하는 부분에서의 유리기판의 두께를 단일 유리기판을 윈도우로 사용하는 경우와 비교하여 추가적으로 감소시킬 수 있고, 이에 따라 폴딩 영역에서의 곡률 반경도 감소될 수 있다. 따라서, 일 실시예의 윈도우(WM)를 포함하는 일 실시예의 전자 장치는 1mm 이하의 곡률 반경을 가질 수도 있으며, 이 경우에도 양호한 폴딩 특성과 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
한편, 일 실시예의 윈도우(WM)는 경도가 높은 접합층(AP)으로 접합된 유리기판들(UT1, UT2)을 포함하여, 단일(single) 유리기판만을 포함하는 종래의 윈도우(WM), 또는 경도가 낮은 접합층(AP)을 사용한 경우에 비하여 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 윈도우(WM)가 전자 장치(ED, 도 3)에 사용될 경우 윈도우(WM) 및 표시 모듈(DM) 등을 보호하는 보호필름(PL, 도 3)이 생략될 수 있다. 일 실시예의 전자 장치(ED, 도 3)에서 윈도우(WM)가 최상부면이 될 수 있다. 이에 따라, 보호필름(PL, 도 3) 등의 적용 시 발생할 수 있는 전자 장치에서의 광학 특성의 저하가 개선될 수 있으며, 유리기판이 최외곽면이 됨에 따른 사용자의 터치 감도, 및 심미성 등의 특성이 보다 개선될 수 있다.
도 6 내지 도 7b에 도시된 일 실시예에 따른 윈도우(WM)는 상술한 전자 장치에서의 커버 윈도우로 사용될 수 있다. 한편, 두 개의 유리기판들 중 상대적으로 상부에 배치된 제1 유리기판(UT1)에 오목부(HP1)가 정의된 일 실시예의 윈도우(WM)는 도 5a에 도시된 것과 같이 표시 모듈(DM) 및 윈도우(WM)가 폴딩될 때, 마주하는 윈도우의 상면 사이의 거리(DWM)가 마주하는 표시 모듈의 상면 사이의 거리(DDM)보다 가깝게되는 인-폴딩 동작하는 전자 장치에 적용되는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8 및 도 9는 각각 일 실시예에 따른 윈도우를 나타낸 단면도이다. 도 8 및 도 9에 도시된 일 실시예의 윈도우는 도 6 및 도 7a를 참조하여 설명한 일 실시예의 윈도우와 비교하여 오목부의 배치에 있어서 차이가 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 일 실시예의 윈도우에 대한 설명에 있어서 도 1 내지 도 7b 등을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 8에 도시된 일 실시예의 윈도우(WM-1)는 도 6에 도시된 윈도우(WM)의 실시예와 비교하여, 오목부(HP1)가 제2 유리기판(UT2)에 정의된 것에서 차이가 있다. 도 8에서는 두께 방향인 제3 방향축(DR3) 방향을 기준으로 상대적으로 하측에 배치된 제2 유리기판(UT2)에 오목부(HP2)가 정의된 윈도우(WM-1)를 도시하였다.
제2 유리기판(UT2)의 상면(US-UT2)에 오목부(HP2)가 정의될 수 있다. 또한, 접합층(AP)을 사이에 두고 제2 유리기판(UT2)의 상면(US-UT2)과 마주하는 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)은 평탄면일 수 있다. 오목부(HP2)는 제2 유리기판(UT2)의 제1 부분(WP-1) 및 제3 부분(WP-3)에 의해 정의될 수 있다. 오목부(HP2)는 제2 유리기판(UT2)의 제1 부분(WP-1)의 상면과 제3 부분(WP-3)의 상면에 의해 정의될 수 있다. 오목부(HP2)는 제2 유리기판(UT2)의 상면(US-UT2)에서 제2 유리기판(UT2)의 하면(DS-UT2) 방향으로 오목하게 함몰된 부분일 수 있다.
제2 유리기판(UT2)에서 제3 부분(WP-3)은 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2) 사이에 배치되며, 제3 부분(WP-3)은 폴딩부(FP-W)에 포함되는 부분으로 제1 부분(WP-1)에 인접한 부분에서 제2 부분(WP-2)에 인접한 부분으로 갈수록 두께가 증가되는 부분일 수 있다.
도 8에 도시된 일 실시예의 윈도우(WM-1)에서 접합층(AP)에 인접한 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)은 평탄면일 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM-1)에서 제1 유리기판(UT1)의 평균 두께(tUT1)는 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다. 또한, 제2 유리기판(UT2)에서 제1 부분(WP-1)의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 제2 부분(WP-2)의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하이고, 제2 부분(WP-2)이 제1 부분(WP-1) 보다 두꺼운 부분일 수 있다. 또한, 접합층(AP)의 평균 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM-1)는 유리기판(UT1, UT2)과 접합층(AP)이 상술한 두께 범위를 갖고, 접합층(AP)이 높은 경도와 높은 영률을 가짐으로써 우수한 내충격성 및 양호한 폴딩 특성을 나타낼 수 있다.
도 8에 도시된 일 실시예에 따른 윈도우(WM-1)는 상술한 전자 장치에서의 커버 윈도우로 사용될 수 있다. 한편, 두 개의 유리기판들 중 상대적으로 하부에 배치된 제2 유리기판(UT2)에 오목부(HP2)가 정의된 일 실시예의 윈도우(WM-1)는 도 5b에 도시된 것과 같이 표시 모듈(DM) 및 윈도우(WM)가 폴딩될 때, 표시 모듈의 상면 사이의 거리(DDM)가 마주하는 윈도우의 상면 사이의 거리(DWM)보다 가깝게 되는 아웃-폴딩 동작하는 전자 장치에 적용되는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9에 도시된 일 실시예의 윈도우(WM-2)는 마주하는 두 개의 유리기판들(UT1, UT2)에 각각 오목부(HP1, HP2)가 정의된 것에서 도 6에 도시된 일 실시예의 윈도우(WM)와 차이가 있다.
접합층(AP)을 사이에 두고 제1 유리기판(UT1)의 하면(DS-UT1)에 제1 오목부(HP1)가 정의되고, 제2 유리기판(UT2)의 상면(US-UT2)에 제2 오목부(HP2)가 정의될 수 있다.
제1 유리기판(UT1)은 폴딩부(FP-W)에 대응하는 제1 부분(WP-1), 비폴딩부(NFP1-W, NFP2-W)에 대응하고 제1 부분(WP-1) 보다 두꺼운 제2 부분(WP-2), 및 제1 부분(WP-1)과 제2 부분(WP-2) 사이에 배치되고 제1 부분(WP-1)에서 제2 부분(WP-2)으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 제3 부분(WP-3)을 포함할 수 있다. 제1 유리기판(UT1)에서 제1 오목부(HP1)는 제1 부분(WP-1)의 하면과 제3 부분(WP-3)의 하면에 의해 정의될 수 있다.
제2 유리기판(UT2)은 폴딩부(FP-W)에 대응하는 제4 부분(WP-4), 비폴딩부(NFP1-W, NFP2-W)에 대응하고 제4 부분(WP-4) 보다 두꺼운 제5 부분(WP-5), 및 제4 부분(WP-4)과 제5 부분(WP-5) 사이에 배치되고 제4 부분(WP-4)에서 제5 부분(WP-5)으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 제6 부분(WP-6)을 포함할 수 있다. 제2 유리기판(UT2)에서 제2 오목부(HP2)는 제4 부분(WP-4)의 하면과 제6 부분(WP-6)의 하면에 의해 정의될 수 있다.
제1 오목부(HP1) 및 제2 오목부(HP2)는 중첩하며, 제1 오목부(HP1) 및 제2 오목부(HP2)는 폴딩부(FP-W)에 대응하여 형성된 것일 수 있다. 일 실시예에서 제1 오목부(HP1)와 제2 오목부(HP2)는 접합층(AP)을 사이에 두고 서로 대칭하는 형상을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2)의 두께는 서로 상이할 수 있으며, 이에 따라 제1 오목부(HP1)와 제2 오목부(HP2)의 깊이 또는 크기가 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 유리기판(UT2)의 평균 두께가 제1 유리기판(UT1)의 평균 두께 보다 두꺼울 수 있으며, 제2 오목부(HP2)의 깊이 또는 크기가 제1 오목부(HP1) 보다 클 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2)의 평균 두께가 상이한 경우에도 제1 오목부(HP1)와 제2 오목부(HP2)는 대칭되는 형상을 가질 수 있으며, 또한 이와 달리 제1 유리기판(UT1)과 제2 유리기판(UT2)의 평균 두께가 실질적으로 동일한 경우에 있어서 제1 오목부(HP1)와 제2 오목부(HP2)의 형상이 서로 다를 수 있다.
한편, 제1 오목부(HP1)에서의 제2 부분(WP-2)의 하면(DS-UT1)에 대한 제3 부분(WP-3)의 하면(DS-UT1)의 경사각, 및 제2 오목부(HP2)에서의 제5 부분(WP-5)의 상면(US-UT2)에 대한 제6 부분(WP-6)의 상면(US-UT2)의 경사각은 각각 45도 이하일 수 있다.
연필 경도 6H 이상의 경도를 갖는 접합층(AP), 및 접합층(AP)을 사이에 두고 배치되며, 각각 폴딩부에 대응하는 부분에 오목부(HP1, HP2)가 정의된 유리기판들(UT1, UT2)을 포함하는 일 실시예의 윈도우(WM-2)는 우수한 폴딩 특성과 내충격 강도를 나타낼 수 있다.
아래 표 1에서는 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 내충격성을 모사하여 평가한 결과를 나타낸 것이다. 내충격성은 펜 드롭 테스트(pen drop test) 방법으로 평가하였다. 내충격성은 일정 무게의 펜을 소정 높이에서 윈도우 상면으로 낙하시키고, 이때 윈도우의 깨짐 등을 육안으로 관찰하여 평가하였다. 표 1에서는 내충격성 테스트에서 윈도우의 깨짐 등이 발생하는 최소 높이의 평균 값을 비교예 및 실시예로 구분하여 기재하였다. 펜 드롭 테스트에서 사용된 펜은 볼 크기가 0.7φ 이고, 무게가 5.35g인 것이 사용되었다.
표 1에 나타낸 비교예 및 실시예의 펜 드롭 테스트 결과는 정반 상부에 모듈 모사 구조를 배치한 상태에서 펜 드롭 진행하여 평가하였다. 사용된 모듈 모사 구조는 200㎛ 두께의 폴리에틸렌 필름, 5㎛ 두께의 접착층, 및 윈도우의 적층 구조에 해당한다.
비교예 1 내지 비교예 3은 각각 단일층의 유리기판을 윈도우로 사용한 것이며, 실시예 1 내지 실시예 4는 각각 본 발명 일 실시예의 윈도우를 사용한 것이다. 실시예 1 내지 실시예 4의 평가에 사용된 일 실시예의 윈도우는 도 6에서 도시된 윈도우의 구조를 갖는 것이다.
비교예 1 내지 비교예 3에서는 단일층의 유리기판의 두께가 각각 30㎛, 50㎛, 70㎛로 차이가 있으며, 실시예 1 내지 실시예 4에서는 접합층의 두께가 각각 30㎛, 40㎛, 50㎛, 60㎛으로 차이가 있다. 실시예들에서의 접합층의 두께는 폴딩부에 대응하는 부분에서의 두께에 해당한다.
실시예들에서 사용된 윈도우의 구조는 도 6 및 도 7a에 도시된 윈도우(WM)의 구조로 제1 유리기판(UT1)에서 제1 부분(WP-1)의 두께가 30㎛이고, 제2 부분(WP-2)의 두께가 50㎛이며, 제2 유리기판(UT2)의 두께가 30㎛인 경우에 해당한다.

구분
비교예 1
비교예 2
비교예 3
실시예 1
실시예 2
실시예 3
실시예 4

파손높이
(cm)
4.8
5.9
6.5
13.8
14.8
18.1
18.9
표 1의 결과를 참조하면, 단일 유리기판의 윈도우를 사용한 비교예의 경우에 비하여 본 발명 실시예의 접합 유리 구조의 윈도우를 사용한 실시예에 있어서 현저히 개선된 내충격성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명 실시예와 같이 접합층, 및 접합층에 의해 접합된 복수의 유리기판들을 포함하고, 복수의 유리기판들 중 적어도 하나가 일 부분이 슬리밍된 구성을 갖는 경우 단일 유리기판을 사용한 경우에 비하여 2배 이상의 내충격성 향상 특성이 있는 것을 알 수 있다.
도 10에서는 비교예 및 실시예에서의 2점 벤딩 평가(2 point bending test) 결과를 나타내었다. 2점 벤딩 평가는 서로 평행한 두 개의 지그 사이에 비교예 또는 실시예의 윈도우를 벤딩시킨 상태로 배치하고, 이후 지그에 하중을 가하여 테스트 대상인 윈도우가 파손되지 않는 최대 값으로 평가하였다.
도 10에서의 비교예는 단일 유리기판의 윈도우에 대판 평가 결과이며, 단일 유리기판 윈도우의 두께는 30㎛인 것이 사용되었다. 도 10에서의 실시예는 상술한 표 1에서의 실시예 1의 구조를 갖는 윈도우에 대한 평가 결과이다.
도 10을 참조하면, 비교예 및 실시예 모두 기준값 이상의 양호한 신뢰성의 평가 기준이 되는 기준값 보다 우수한 굴곡 파손 강도를 나타내었다. 한편, 도 10에서 비교예의 굴곡 파손 강도 4.1GPa과 실시예의 굴곡 파손 강도 3.4GPa는 각각 테스트 결과들의 중심값에 해당한다. 따라서, 표 1 및 도 10의 결과를 참조할 때 일 실시예의 윈도우는 우수한 굴곡 파손 강도를 나타내며, 동시에 현저히 개선된 내충격성을 나타내는 것을 알 수 있다. 즉, 일 실시예의 윈도우는 비교예와 비교하여 유사 수준 이상의 벤딩 또는 폴딩 특성을 나타내며, 비교예 대비 우수한 내충격성을 나타낸다고 할 수 있다.
일 실시예의 윈도우는 높은 영률과 높은 경도를 갖는 접합층, 및 접합층으로 결합되는 복수의 유리기판들을 포함하고, 유리기판들 중 적어도 하나에 정의된 오목부를 포함하여 우수한 폴딩 및 벤딩 특성을 나타내며 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예의 전자 장치는 표시 모듈 상부에 배치되고 복수의 유리기판들이 적층된 접합 유리 구조의 윈도우를 포함하며, 윈도우는 높은 영률과 높은 경도를 갖는 접합층, 및 접합층으로 결합되는 복수의 유리기판들을 포함하고, 유리기판들 중 적어도 하나에 정의된 오목부를 포함하여 우수한 폴딩 및 벤딩 특성을 나타내며, 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ED, ED-a : 전자 장치 DM : 표시 모듈
WM, WM-1, WM-2 : 윈도우 UT1, UT2 : 유리기판
AP : 접합층 HP1, HP2 : 오목부

Claims (29)

  1. 제1 비폴딩부, 제2 비폴딩부, 및 상기 제1 비폴딩부와 상기 제2 비폴딩부 사이에 배치된 폴딩부를 포함하며,
    제1 유리기판;
    상기 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판; 및
    상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층; 을 포함하고,
    상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 적어도 하나는 상기 폴딩부에 대응하여 상기 접합층에 인접한 일면에 정의된 오목부를 포함하는 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접합층의 연필 경도는 6H 이상인 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판은 각각 강화 유리기판인 윈도우.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 상기 오목부가 정의되고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면은 평탄면인 윈도우.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 유리기판은
    상기 폴딩부에 대응하는 제1 부분;
    상기 제1 비폴딩부 및 상기 제2 비폴딩부에 대응하는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이에 배치되고, 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 증가되는 제3 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고,
    상기 제2 부분의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 윈도우.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 일면은 상기 제2 부분의 일면에 대하여 45도 이하의 경사각을 갖는 윈도우.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 단면 상에서의 길이는 10mm 이상 80 mm 이하인 윈도우.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 유리기판의 평균 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하인 윈도우.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 접합층의 평균 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 윈도우.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 제1 오목부가 정의되고,
    상기 제1 오목부와 중첩하여, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에 제2 오목부가 정의된 윈도우.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 폴딩부의 폭은 상기 제1 비폴딩부와 상기 제2 비폴딩부 사이의 간격이며,
    상기 폴딩부의 폭은 20mm 이상 100mm 이하인 윈도우.
  12. 일 방향으로 연장되는 폴딩축을 기준으로 폴딩 가능한 폴딩부; 및 상기 폴딩부를 사이에 두고 서로 이격되어 배치된 제1 비폴딩부와 제2 비폴딩부를 포함하는 비폴딩부; 를 포함하고,
    상기 폴딩부에 대응하는 제1 부분, 상기 비폴딩부에 대응하고 상기 제1 부분 보다 두꺼운 제2 부분, 및 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 제3 부분을 포함하는 제1 유리기판;
    상기 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판; 및
    상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이를 충전하는 접합층; 을 포함하는 윈도우.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에는 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분에 의해 상기 일면과 마주하는 상기 제1 유리기판의 타면 방향으로 함몰된 오목부가 정의되고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면은 평탄면인 윈도우.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 부분의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고,
    상기 제2 부분의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하이며,
    상기 제2 유리기판의 평균 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하인 윈도우.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 일면은 상기 제2 부분의 일면에 대하여 45도 이하의 경사각을 갖는 윈도우.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 제2 유리기판은 상기 폴딩부에 대응하는 제4 부분, 상기 비폴딩부에 대응하고 상기 제4 부분 보다 두꺼운 제5 부분, 및 상기 제4 부분에서 상기 제5 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 제6 부분을 포함하고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에는 상기 제4 부분 및 상기 제6 부분에 의해 상기 일면과 마주하는 상기 제2 유리기판의 타면 방향으로 함몰된 오목부가 정의되는 윈도우.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 접합층의 연필 경도는 6H 이상인 윈도우.
  18. 일 방향으로 연장되는 폴딩축을 기준으로 폴딩 가능한 폴딩 표시부, 및 상기 폴딩 표시부를 사이에 두고 이격되어 배치된 제1 비폴딩 표시부와 제2 비폴딩 표시부를 포함하는 표시 모듈; 및
    상기 표시 모듈 상측에 배치되고, 상기 폴딩 표시부에 대응하는 폴딩부, 및 상기 제1 비폴딩 표시부 및 제2 비폴딩 표시부에 각각 대응하는 제1 비폴딩부 및 제2 비폴딩부를 포함하는 윈도우; 를 포함하며,
    상기 윈도우는
    제1 유리기판;
    상기 제1 유리기판과 마주하는 제2 유리기판; 및
    상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층; 을 포함하고,
    상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 적어도 하나는 상기 폴딩부에 대응하여 상기 접합층에 인접한 일면에 정의된 오목부를 포함하는 전자 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 오목부가 정의된 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 적어도 하나는
    상기 폴딩부에 대응하는 제1 부분;
    상기 제1 비폴딩부 및 상기 제2 비폴딩부에 대응하는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이에 배치되고, 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 증가되는 제3 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분의 평균 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이고,
    상기 제2 부분의 평균 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 전자 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 일면은 상기 제2 부분의 일면에 대하여 45도 이하의 경사각을 갖는 전자 장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제3 부분의 단면 상에서의 길이는 10mm 이상 80 mm 이하인 전자 장치.
  22. 제 18항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면 및 상기 제2 유리기판의 일면 중 하나의 일면에 상기 오목부가 정의되고, 나머지 하나의 일면은 평탄면인 전자 장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 평탄면을 갖는 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 중 어느 하나의 평균 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하인 전자 장치.
  24. 제 18항에 있어서,
    상기 접합층의 평균 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 전자 장치.
  25. 제 18항에 있어서,
    상기 폴딩부의 폭은 상기 제1 비폴딩부와 상기 제2 비폴딩부 사이의 간격이며,
    상기 폴딩부의 폭은 20mm 이상 100mm 이하인 전자 장치.
  26. 제 18항에 있어서,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 제1 오목부가 정의되고,
    상기 제1 오목부와 중첩하여, 상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에 제2 오목부가 정의된 전자 장치.
  27. 제 18항에 있어서,
    상기 접합층의 연필 경도는 6H 이상인 전자 장치.
  28. 제 18항에 있어서,
    상기 표시 모듈 및 상기 윈도우가 폴딩될 때, 마주하는 상기 윈도우의 상면 사이의 거리가 마주하는 상기 표시 모듈의 상면 사이의 거리보다 가까우며,
    상기 제2 유리기판이 상기 제1 유리기판 보다 상기 표시 모듈에 인접하여 배치되고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면에 상기 오목부가 정의되고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면은 평탄면인 전자 장치.
  29. 제 18항에 있어서,
    상기 표시 모듈 및 상기 윈도우가 폴딩될 때, 마주하는 상기 표시 모듈의 상면 사이의 거리가 마주하는 상기 윈도우의 상면 사이의 거리보다 가까우며,
    상기 제2 유리기판이 상기 제1 유리기판 보다 상기 표시 모듈에 인접하여 배치되고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제2 유리기판의 일면에 상기 오목부가 정의되고,
    상기 접합층에 인접한 상기 제1 유리기판의 일면은 평탄면인 전자 장치.

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