KR20190066106A - 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예의 플렉서블 표시 장치는 벤딩 영역 및 비벤딩 영역을 포함하고, 표시 패널, 및 표시 패널 상에 배치되고 서로 마주하는 제1 유리기판과 제2 유리기판 및 상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하는 윈도우 부재를 포함하고, 접합층은 벤딩 영역에 중첩하는 제1 접합부 및 비벤딩 영역에 중첩하고 제1 접합부 보다 큰 모듈러스를 갖는 제2 접합부를 포함하여 양호한 벤딩 특성을 가지면서 높은 내충격성을 나타낼 수 있다.

Description

플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE FLEXILBE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에 대한 발명으로, 보다 상세하게는 벤딩 영역에서 양호한 벤딩 특성을 가지며 양호한 내충격성을 갖는 윈도우 부재를 포함한 플렉서블 표시 장치 및 그 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있으며, 특히 최근에는 휘어지고 접히는 등 형상이 다양하게 변형될 수 있는 특징을 가진 플렉서블 표시 장치에 대한 개발이 진행되고 있다.
이러한 플렉서블 표시 장치의 형상 변경 시에는 표시 장치를 구성하는 다양한 부재들에 스트레스가 가해지며 이에 따라 표시 장치의 다양한 부재들의 변형이 일어나게 된다. 특히, 표시 패널을 보호하기 위해 제공되는 윈도우 부재의 경우 표시 장치의 형상 변경에 따라 변형이 되게 되며, 이에 따라 윈도우 부재는 플렉서블 표시 장치 구현에 적합한 유연성 및 외부 충격에 대하여 표시 패널을 보호하기 위한 양호한 내충격성을 가질 필요가 있다.
본 발명은 벤딩 영역에서의 벤딩 스트레스를 최소화하면서 높은 충격 강도를 갖는 윈도우 부재를 포함한 플렉서블 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 서로 상이한 물성을 갖는 두 종류의 접합 수지로 제조된 접합층을 제공하여 벤딩 영역에서의 유연성과 외부 충격에 대한 내충격성을 동시에 갖는 플렉서블 표시 장치를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 벤딩 영역 및 비벤딩 영역을 포함하는 표시 장치에 있어서, 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되고, 서로 마주하는 제1 유리기판과 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하는 윈도우 부재; 를 포함하고, 상기 접합층은 상기 벤딩 영역에 중첩하는 제1 접합부; 및 상기 비벤딩 영역에 중첩하고 상기 제1 접합부 보다 큰 모듈러스를 갖는 제2 접합부; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 접합부의 모듈러스는 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하이고, 상기 제2 접합부의 모듈러스는 100 MPa 초과 700 MPa 이하일 수 있다.
상기 접합층은 폴리우레탄수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 접합부의 복원률은 70% 이상 100 % 이하일 수 있다.
상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판은 강화 유리기판일 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재는 일 방향으로 연장된 벤딩축을 기준으로 1mm 이상 5mm 이하의 곡률 반경을 갖도록 벤딩될 수 있다.
상기 벤딩축의 연장 방향과 수직하는 일 방향으로의 상기 제1 접합부의 폭은 아래 식 1의 관계를 만족하며, 식 1에서 R은 상기 곡률 반경이고, 상기 W는 상기 제1 접합부의 폭이다.
[식 1]
πR ≤ W ≤ 3 X (πR)
상기 표시 패널 및 상기 윈도우 부재는 제1 모드에서 벤딩축을 기준으로 벤딩되고 제2 모드에서 펼쳐지며, 상기 제1 모드에서 상기 윈도우 부재는 상기 표시 패널 보다 상기 벤딩축에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 표시 패널 및 상기 윈도우 부재는 제3 모드에서 벤딩축을 기준으로 벤딩되고 제4 모드에서 펼쳐지며, 상기 제3 모드에서 상기 표시 패널은 상기 윈도우 부재 보다 상기 벤딩축에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 제1 접합부는 상기 벤딩 영역과 중첩하는 제1 서브 접합부; 및 상기 제1 서브 접합부에서 연장되고 상기 비벤딩 영역과 중첩하는 제2 서브 접합부; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 각각의 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합층의 두께는 5㎛ 이상 30㎛ 이하일 수 있다.
일 실시예는 일 방향으로 연장하는 벤딩축을 기준으로 벤딩된 형태로 변형 가능하거나 벤딩된 형태를 갖는 벤딩부를 포함하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우 부재; 를 포함하고, 상기 윈도우 부재는 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판 상에 배치된 접합층, 및 상기 접합층 상에 배치된 제2 유리기판을 포함하고, 상기 접합층은 상기 벤딩부에 중첩하고 제1 모듈러스를 갖는 제1 접합부; 및 상기 벤딩부와 비중첩하고 상기 제1 모듈러스 보다 큰 제2 모듈러스를 갖는 제2 접합부; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치를 제공한다.
다른 실시예는 벤딩부 및 비벤딩부를 포함하는 표시 패널을 제공하는 단계; 서로 마주하는 제1 유리기판과 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하는 윈도우 부재를 제공하는 단계; 및 상기 표시 패널 상에 상기 윈도우 부재를 배치하는 단계; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 윈도우 부재를 제공하는 단계는 상기 제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계; 상기 제공된 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지 상에 제2 유리기판을 배치하는 단계; 및 상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1 접합 수지는 상기 벤딩부에 대응하여 제공되고 상기 제2 접합수지는 상기 비벤딩부에 대응하여 제공되며, 상기 제1 접합수지 및 제2 접합수지는 폴리올 및 이소시아네이트를 포함하고, 상기 제1 접합수지에 포함된 폴리올의 평균 분자량은 상기 제2 접합수지에 포함된 폴리올의 평균 분자량보다 작은 것일 수 있다.
상기 제1 접합수지에 포함된 폴리올의 평균 분자량은 500 이상 1000 이하일 수 있다.
상기 제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계는 상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 가경화된 필름 형태로 제공하는 것일 수 있다.
상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계는 상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 열경화하는 단계일 수 있다.
상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계는 상기 제1 접합수지를 경화하여 제1 모듈러스를 갖는 제1 접합부를 형성하는 단계; 및 상기 제2 접합수지를 경화하여 제1 모듈러스 보다 큰 제2 모듈러스를 갖는 제2 접합부를 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 모듈러스는 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하이고, 상기 제2 모듈러스는 100 MPa 초과 700 MPa 이하일 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재를 일 방향으로 연장된 벤딩축을 기준으로 벤딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예는 벤딩 영역에 대응하여서는 낮은 모듈러스 값을 가지며, 비벤딩 영역에 대응하여서는 높은 모듈러스 값을 갖는 접합층을 갖는 윈도우 부재를 제공하여 낮은 벤딩 스트레스를 가지면서 충격 강도가 개선된 플렉서블 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예는 벤딩 영역과 비벤딩 영역에 각각 대응하는 서로 상이한 물성을 갖는 접합 수지를 제공하여 형성된 접합층을 포함한 윈도우 부재를 제공하는 단계를 포함하여 벤딩 영역에서 유연성을 가지며 높은 내충격성을 갖는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I`영역을 절단한 단면도이다.
도 3a는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치가 벤딩된 상태의 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 II-II`영역을 절단한 단면도이다.
도 4a는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치가 벤딩된 상태의 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 III-III`영역을 절단한 단면도이다.
도 5a는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치가 펼쳐진 상태의 단면도이다.
도 5b는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치가 벤딩된 상태의 단면도이다.
도 6은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치에서 벤딩 영역으로부터 이격된 거리에 따른 접합층의 전단변형률을 나타낸 그래프이다.
도 7은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8a 내지 도 8e는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법의 단계를 순차적으로 나타낸 개략도이다.
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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 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.
본 출원에서, "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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
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.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 대응한 면의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)가 펼쳐진 상태의 개략적인 사시도이다. 한편, 도 3a와 도 4a는 각각 도 1에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)가 폴딩(folding)된 상태의 사시도이고, 도 3b 및 도 4b는 각각 도 3a와 도 4a의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 4b는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)의 일 예로서 폴더블(foldable) 표시 장치를 도시한 것이다. 하지만, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)가 도시된 형상에 제한되는 것은 아니며, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 인장력(Tensile force) 또는 압축력(Compressive Force)에 의하여 벤딩되는 부분을 포함하는 표시 장치를 포함하는 것일 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서 이미지(IM)가 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행하다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 플렉서블 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상부면)과 배면(또는 하부면)은 제3 방향축(DR3)의 방향에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 동작 형태에 따라 정의되는 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 벤딩축(BX)에 기초하여(on the basis of) 벤딩되는 벤딩 영역(BA), 비벤딩되는 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)을 포함할 수 있다. 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 적어도 하나의 벤딩 영역(BA)과 적어도 하나의 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)을 포함하는 것일 수 있다. 도 1에서는 하나의 벤딩 영역(BA)과 두 개의 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)을 포함하는 경우를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 복수 개의 벤딩 영역(BA)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 3개 이상의 비벤딩 영역을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서 벤딩 영역(BA)과 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)은 서로 연결되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서는 벤딩 영역(BA)을 기준으로 양측에 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)이 배치될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 것과 같이 플렉서블 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 플렉서블 표시 장치(DD)는 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DD-DA) 및 표시 영역(DD-DA)에 인접한 비표시 영역(DD-NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(DD-NDA)은 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역이다. 도 1에서는 이미지(IM)의 일 예로 어플리케이션의 아이콘들과 시계창을 도시하였다. 표시 영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시 영역(DD-NDA)은 표시 영역(DD-DA)을 둘러싸고 배치될 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 영역(DD-DA)의 형상과 비표시 영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 윈도우 부재(WP)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 이미지를 생성하며, 전면으로 생성된 이미지를 제공할 수 있다. 표시 패널(DP)은 생성된 이미지를 제3 방향축(DR3) 방향으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널(Organic light emitting display panel)일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel) 또는 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel) 등일 수 있다.
표시 패널(DP)은 플렉서블 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(DP)은 플렉서블 기판을 포함하는 것일 수 있다. 본 명세서에서, 플렉서블(flexible)이란 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 휘어져서 완전히 접히는 구조에 한정되는 것이 아니며, 수 나노미터(nm)의 수준으로 휘어있는 구조까지 포함하는 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(DP)은 플렉서블 표시 장치(DD)의 벤딩 영역(BA)에 대응하는 벤딩부(DP-BA) 및 플렉서블 표시 장치(DD)의 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)에 대응하는 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)의 벤딩부(DP-BA) 및 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)는 서로 연결된 것일 수 있다. 일 실시예에서 표시 패널(DP)의 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)는 복수 개일 수 있다. 예를 들어 표시 패널(DP)의 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)는 벤딩부(DP-BA)의 일단과 연결된 제1 비벤딩부(DP-NBA1) 및 벤딩부(DP-BA)의 타단과 연결된 제2 비벤딩부(DP-NBA2)를 포함하는 것일 수 있다.
도 2의 도시에서 표시 패널(DP)의 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)는 벤딩부(DP-BA)를 기준으로 벤딩부(DP-BA)의 양측에 각각 배치되는 것일 수 있다. 표시 패널(DP)의 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)는 벤딩부(DP-BA)를 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 하지만 실시예는 이에 한정하지 않으며, 표시 패널(DP)에서 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)가 벤딩부(DP-BA)의 일측에만 배치될 수 있다. 또는 벤딩부(DP-BA)가 표시 패널(DP)의 비벤딩부들(DP-NBA1, DP-NBA2) 사이에 배치되되, 벤딩부(DP-BA)가 비벤딩부들(DP-NBA1, DP-NBA2) 중 어느 한 편으로 치우쳐서 배치될 수도 있다. 또한, 제1 비벤딩부(DP-NBA1)와 제2 비벤딩부(DP-NBA2)의 면적은 서로 상이할 수 있다.
도 1 내지 도 3b에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 제1 모드에서 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩되고, 제2 모드에서 펼쳐지는 것일 수 있다. 제1 모드에서 윈도우 부재(WP)는 표시 패널(DP) 보다 벤딩축에 인접하여 배치될 수 있다.
도 3a는 도 1 및 도 2에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)가 폴딩된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 II-II' 면에 대응하는 단면을 나타낸 도면이다. 도 3a 및 도 3b는 표시 장치의 표시면(IS)이 내측으로 가도록 인폴딩(in-folding)된 상태를 나타낸 것이다. 즉, 도 3a 및 도 3b는 제1 모드로 벤딩된 상태를 나타낸 사시도이다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 제3 모드에서 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩되고, 제4 모드에서 펼쳐지는 것일 수 있다. 제3 모드에서 표시 패널(DP)은 윈도우 부재(WP) 보다 벤딩축에 인접하여 배치될 수 있다.
도 4a는 도 1 및 도 2에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)가 폴딩된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 III-III' 면에 대응하는 단면을 나타낸 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 표시 장치의 표시면(IS)이 외측으로 노출되도록 아웃폴딩(out-folding)된 상태를 나타낸 것이다. 즉, 도 4a 및 도 4b는 제3 모드로 벤딩된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3b 또는 도 4b에서 플렉서블 표시 장치(DD)의 벤딩 영역(BA)의 곡률 반경(BR)은 1mm 이상 5mm 이하일 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경(BR)은 벤딩 또는 폴딩된 상태에서 벤딩 영역(BA)의 내측면이 이루는 곡률 반경을 나타내는 것일 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 제1 모드로 벤딩된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서는 폴딩 상태에서 내측에 배치되게 되는 윈도우 부재(WP)의 노출면이 이루는 곡률 반경을 나타내며, 도 4a 및 도 4b에 도시된 제2 모드로 벤딩된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서는 폴딩 상태에서 내측에 배치되게 되는 표시 패널(DP)의 노출면이 이루는 곡률 반경을 나타내는 것일 수 있다. 구체적으로 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서 곡률 반경(BR)은 3mm 이상 5mm 이하일 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)의 벤딩 영역(BA)의 곡률 반경(BR)은 표시 패널(DP)과 윈도우 부재(WP)의 최소 두께를 고려하여 1mm 이상일 수 있다. 또한, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)의 벤딩 영역(BA)의 곡률 반경(BR)이 5mm 보다 커지는 경우 폴딩된 상태에서의 플렉서블 표시 장치(DD)의 부피가 커질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 플렉서블 표시 장치(DD)는 도 1 및 도 3a, 또는 도 1 및 도 4a에 도시된 동작 모드만 반복되도록 구성될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 사용자가 플렉서블 표시 장치(DD)를 조작하는 형태에 대응하게 벤딩 영역(BA)이 정의될 수 있다. 또한, 벤딩 영역(BA)의 면적은 고정되지 않고, 곡률 반경(BR)에 따라 결정될 수 있다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 일 방향으로 연장하는 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩된 형태로 변형 가능하거나 벤딩된 형태를 갖는 벤딩 영역(BA)을 포함하는 표시 패널(DP)과 표시 패널(DP) 상에 배치된 편광 부재(PM)를 포함하는 것일 수 있다. 도 1 내지 도 4b에서 벤딩축(BX)의 연장 방향인 일 방향은 제2 방향축(DR2) 방향으로 도시되고 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 플렉서블 표시 장치(DD)의 변형 형태에 따라 벤딩축(BX)의 연장 방향은 달라질 수 있다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 상에 배치된 윈도우 부재(WP)를 포함한다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 표시 패널(DP) 상에는 터치 센싱 유닛(미도시)이 더 배치될 수 있다. 터치 센싱 유닛(미도시)은 표시 패널(DP)과 윈도우 부재(WP) 사이에 배치될 수 있다.
터치 센싱 유닛(미도시)은 표시 패널(DP) 상에 별도의 부재로 제공되거나, 또는 터치 센싱 유닛(미도시)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "직접 배치된다"는 것은 접착 부재와 같은 별도의 부재를 이용하지 않고, 연속 공정에 의해 형성된 것을 의미한다. 예를 들어, 일 실시예에서 표시 패널(DP)이 유기 발광 표시 패널인 경우 터치 센싱 유닛(미도시)은 유기 발광 표시 패널 상에 직접 배치되는 것일 수 있다. 즉, 터치 센싱 유닛(미도시)은 유기 발광 표시 패널의 봉지층 상에 직접 배치되는 것일 수 있다.
윈도우 부재(WP)는 표시 패널(DP)을 보호하고, 사용자에게 입력면을 제공할 수 있다. 한편, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)가 터치 센싱 유닛(미도시)을 포함하는 경우, 표시 패널(DP) 상에 터치 센싱 유닛(미도시)이 배치되고, 터치 센싱 유닛(미도시) 상에 윈도우 부재(WP)가 배치될 수 있다.
일 실시예에서 윈도우 부재(WP)는 두 장의 유리기판이 접합되어 제공된 접합유리일 수 있다. 윈도우 부재(WP)는 서로 마주하는 제1 유리기판(HW-1)과 제2 유리기판(HW-2), 및 제1 유리기판(HW-1)과 제2 유리기판(HW-2) 사이에 배치된 접합층(AP)을 포함할 수 있다. 제1 유리기판(HW-1)과 제2 유리기판(HW-2)은 강화 유리기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 유리기판(HW-1)과 제2 유리기판(HW-2)은 물리적 강화 방법 또는 이온 교환법을 이용한 화학적 강화 방법으로 처리된 강화 유리기판일 수 있다.
제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2)의 두께는 각각 30㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다. 제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2) 각각의 두께가 30㎛ 미만인 경우 윈도우 부재(WP)는 표시 패널(DP)을 보호하는 내충격성이 저하될 수 있다. 또한, 제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2) 각각의 두께가 50㎛ 초과인 경우 윈도우 부재(WP)는 벤딩에 대한 반발력이 증가되어 플렉서블 표시 장치(DD)의 벤딩 영역(BA)에 윈도우 부재(WP)의 적용이 어려울 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서 윈도우 부재(WP)에 포함된 제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2)의 두께는 동일할 수 있다. 또한, 이와 달리 제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2)의 두께는 서로 상이할 수 있다.
제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2) 사이에는 접합층(AP)이 배치될 수 있다. 접합층(AP)은 제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2)을 서로 결합시키는 접착층의 역할을 하며, 또한 제1 유리기판(HW-1) 및 제2 유리기판(HW-2)이 적층된 접합유리의 벤딩 스트레스와 내충격성을 조절하는 역할을 할 수 있다.
접합층(AP)은 폴리우레탄 수지로 형성된 것일 수 있다. 접합층(AP)은 벤딩 영역(BA)에 중첩하는 제1 접합부(AP-F) 및 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)에 중첩하는 제2 접합부(AP-H)를 포함할 수 있다. 또한, 접합층(AP)의 제1 접합부(AP-F)는 표시 패널(DP)의 벤딩부(DP-BA)에 대응하여 배치되며, 제2 접합부(AP-H)는 표시 패널(DP)의 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)에 대응하여 배치되는 것일 수 있다.
제1 접합부(AP-F) 및 제2 접합부(AP-H)는 서로 상이한 기계적 물성을 갖는 것일 수 있다. 제1 접합부(AP-F)의 모듈러스(Modulus)는 제2 접합부(AP-H)의 모듈러스 보다 작은 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 접합부(AP-F)의 모듈러스 값은 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하일 수 있다. 또한, 제2 접합부(AP-H)의 모듈러스 값은 100 MPa 초과 700 MPa 이하일 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 윈도우 부재(WP)의 접합층(AP)으로 상이한 모듈러스 값을 갖는 제1 접합부(AP-F)와 제2 접합부(AP-H)를 포함하여 벤딩 영역(BA)에서는 용이하게 변형이 가능하면서 외부 충격에 대하여는 양호한 내충격성을 가질 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)는 윈도우 부재(WP)로 접합유리를 사용하여 단판의 유리기판을 사용한 경우에 비하여 높은 내충격성을 가질 수 있다. 또한, 일 실시예에서 윈도우 부재(WP)는 접합층(AP)으로 유리기판들(HW-1, HW-2)을 접합하여, 단판의 두꺼운 유리기판을 사용한 경우에 비하여 가요성을 증가시킬 수 있다. 이때, 윈도우 부재(WP)에 사용되는 유리기판들(HW-1, HW-2) 각각의 두께는 단판의 유리기판의 두께보다 얇은 것일 수 있다.
특히, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서는 제1 접합부(AP-F)의 모듈러스 값이 제2 접합부(AP-H)의 모듈러스 값보다 상대적으로 낮은 것으로, 제1 접합부(AP-F)는 제2 접합부(AP-H)에 비하여 벤딩 등의 변형에 대한 반발력이 작으며, 이에 따라 벤딩 영역(BA)에 대응하여 배치된 제1 접합부(AP-F)를 포함하는 윈도우 부재(WP)는 벤딩 영역(BA)에서 용이하게 변형될 수 있다. 또한, 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)에 대응하여 배치된 제2 접합부(AP-H)를 포함하는 윈도우 부재(WP)는 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)에서 표시 패널(DP)을 보호하는 내충격성이 개선될 수 있다.
또한, 윈도우 부재(WP)는 상대적으로 낮은 모듈러스 값을 가짐으로써 가요성을 갖는 제1 접합부(AP-F)와, 제1 접합부(AP-F)에 연결되고 제1 접합부(AP-F) 보다 상대적으로 높은 모듈러스 값을 가짐으로써 유리기판들(HW-1, HW-2)을 지지하는 역할을 하는 제2 접합부(AP-H)를 포함하여, 벤딩 등의 변형이 가해지는 경우에도 플렉서블 표시 장치(DD)에서의 벤딩 반발력을 줄이고 동시에 플렉서블 표시 장치(DD)가 드랍(drop) 테스트 등에서 양호한 평가 결과를 나타내도록 할 수 있다.
윈도우 부재(WP)는 표면 보호층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우 부재(WP) 상에는 하드코팅층, 지문방지층 등의 기능성 보호층이 더 포함될 수 있다. 또한 윈도우 부재(WP)는 비산방지층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 비산방지층(미도시)은 윈도우 부재(WP)의 유리기판들(HW-1, HW-2)이 깨지는 경우에 파손된 유리기판들(HW-1, HW-2)을 잡아주는 역할을 할 수 있다. 비산방지층(미도시)은 표시 패널(DP)과 윈도우 부재(WP) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 비산방지층(미도시)은 제1 유리기판(HW-1)의 하부에 배치될 수 있으며, 폴리우레탄 수지를 포함하여 형성될 수 있다.
제1 접합부(AP-F)의 모듈러스는 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하일 수 있으며, 예를 들어 제1 접합부(AP-F)의 모듈러스는 50 MPa 이상 100 MPa 이하일 수 있다. 제1 접합부(AP-F)의 모듈러스가 0.1 MPa 보다 작아질 경우 제1 접합부(AP-F)는 유연성이 증가되어 벤딩 영역(BA) 전체에서 균일하게 변형되지 않고 제1 접합부(AP-F)에서 마이크로(micro)한 변형이 발생하는 부분이 증가되어 윈도우 부재(WP)가 벤딩 영역(BA)에서 양호한 외관 품질을 나타내지 못할 수 있다. 또한, 제1 접합부(AP-F)의 모듈러스가 100 MPa 보다 커질 경우 벤딩 영역(BA)에서 반발력이 증가될 수 있다. 예를 들어, 모듈러스가 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하인 제1 접합부(AP-F)의 벤딩 반발력은 곡률 반경이 3mm 내지 5mm 인 경우에서 20N 이하일 수 있다.
제2 접합부(AP-H)의 모듈러스는 100 MPa 초과 700 MPa 이하일 수 있으며, 예를 들어 제2 접합부(AP-H)의 모듈러스는 300 MPa 이상 700 MPa 이하일 수 있다. 제2 접합부(AP-H)의 모듈러스가 100 MPa 이하일 경우 제2 접합부(AP-H)를 포함하는 접합층(AP)이 충분한 강도를 가지지 못해 외부 충격에 대한 내충격성이 저하될 수 있다. 또한, 제2 접합부(AP-H)의 모듈러스가 700 MPa 초과일 경우 제2 접합부(AP-H)를 포함하는 접합층(AP) 및 이를 포함하는 윈도우 부재(WP)의 전체 모듈러스 값이 증가되어 윈도우 부재(WP)가 깨어지는(brittle) 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 모듈러스가 100 MPa 초과 700 MPa 이하인 제2 접합부(AP-H)를 포함한 접합층(AP)은 높이 20㎝ 이상에서 펜을 떨어뜨렸을 때 윈도우 부재가 파손되지 않는 강도를 나타낼 수 있다.
윈도우 부재(WP)에 포함된 제1 접합부(AP-F)의 복원률은 70% 이상 100 % 이하일 수 있다. 복원률은 평가하는 시료의 길이를 L이라고 할 때, 2배의 길이인 2L로 연신한 이후, 제공된 인장력을 제거할 때 되돌아오는 길이의 비율로 평가할 수 있다. 예를 들어, 복원률은 아래와 같이 정의될 수 있다.
복원률 (%) = {(2L-L')/(2L-L)} X 100
한편, 위의 복원률 평가에 대한 식에서 L은 시료의 초기 길이이고, L'는 인장력이 제거된 이후의 시료의 길이를 나타낸 것이다.
즉, 일 실시예에서 제1 접합부(AP-F)는 상대적으로 모듈러스가 낮고 복원률이 70% 이상으로 높은 폴리우레탄 수지로 형성되어 벤딩 영역(BA)에서 윈도우 부재(WP)가 낮은 반발력을 가지면서 변형될 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD)에서 제1 접합부(AP-F)는 벤딩 영역(BA)에 중첩하는 폭을 갖도록 제공되는 것일 수 있다. 예를 들어, 벤딩 영역(BA)의 곡률 반경(BR)을 "R"이라고 하면, 제1 접합부(AP-F)가 제공된 폭은 πR 이상일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 제1 접합부(AP-F)는 벤딩 영역(BA)을 커버하기 위하여 곡률 반경(BR) "R"을 기준으로 πR 이상의 폭으로 제공될 수 있다. 한편, 제1 접합부(AP-F)의 폭은 벤딩축(BX)의 연장 방향과 수직하는 일 방향으로 도 1 내지 도 4B를 참조하면, 제1 접합부(AP-F)의 폭은 제1 방향축(DR1) 방향으로의 폭을 나타내는 것일 수 있다.
접합층(AP)의 두께는 5㎛ 이상 30㎛ 이하일 수 있다. 접합층(AP)의 두께가 5㎛ 미만일 경우 접합층(AP)은 두 장의 유리기판들(HW-1, HW-2)을 고정시키기 위한 충분한 접합력을 가지지 못할 수 있다. 또한, 접합층(AP)의 두께가 30㎛ 초과일 경우 윈도우 부재(WP)가 두께가 두꺼워지게 되며 표시 장치의 변형 시 벤딩 반발력이 증가될 수 있다.
도 5a는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)가 펼쳐진 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)가 벤딩된 상태에서의 일 부분을 나타낸 단면도이다. 도 5a는 도 1에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)의 사시도에서 I-I`영역을 절단한 단면에 대응하는 부분일 수 있다. 또한, 도 5b는 상술한 도 3a 및 도 3b에서와 같이 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)가 제1 모드에서 벤딩된 상태를 나타낸 것일 수 있으며, 예를 들어, 도 5b는 도 3a에서 II-II`영역을 절단한 단면에 대응하는 부분일 수 있다. 한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)에 대하여는 상술한 도 1 내지 도 4b에서 설명한 일 실시예의 플렉서블 표시 장치에 대한 설명과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)에서 제1 접합부(AP-F)는 벤딩 영역(BA)에 중첩하는 제1 서브 접합부(AP-F1) 및 제1 서브 접합부(AP-F1)에서 연장되고 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)과 중첩하는 제2 서브 접합부(AP-F21, AP-F22)를 포함할 수 있다. 즉, 일 실시예에서 접합층(AP-1)의 제1 접합부(AP-F)는 벤딩 영역(BA) 전체를 커버하며 벤딩 영역(BA)과 인접한 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2)의 일부까지 연장되어 배치될 수 있다.
일 실시예에서 제1 접합부(AP-F)의 폭(W)은 벤딩축(BX)의 연장 방향과 수직인 일 방향으로의 폭을 나타내는 것으로, 도 5a를 참조하면, 제1 접합부(AP-F)의 폭(W)은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)가 펼쳐진 상태에서의 제1 방향축(DR1)의 연장 방향으로의 폭을 나타내는 것일 수 있다.
일 실시예에서 제1 접합부(AP-F)의 폭(W)은 벤딩 영역(BA)에 중첩하는 제1 서브 접합부(AP-F1)의 폭인 W1과 제1 서브 접합부(AP-F1)를 기준으로 제1 서브 접합부(AP-F1)의 양측으로 각각 연장된 제2 서브 접합부들(AP-F21, AP-F22)의 폭인 W21 및 W22를 더한 값을 나타내는 것일 수 있다.
한편, 일 실시예에서 제1 접합부(AP-F)의 폭(W)은 아래의 식 1을 만족하는 것일 수 있다.
[식 1]
πR ≤ W ≤ 3 X (πR)
식 1에서 R은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 벤딩 영역(BA)의 곡률 반경(BR)을 나타내며, W는 제1 접합부(AP-F)가 제공된 폭을 나타낸다.
즉, 제1 접합부(AP-F)는 벤딩 영역(BA)을 커버하기 위하여 최소한 πR 이상의 폭으로 제공되며, 일부 비벤딩 영역(NBA-1, NBA-2) 까지 연장되어 제공되나 최대한 3 X (πR) 폭 이하로 제공될 수 있다. 한편, 제1 접합부(AP-F)가 제공되는 최대 폭은 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)가 벤딩될 때 접합층(AP-1)의 전단변형률(shear strain)이 거의 0인 되는 지점까지 제1 접합부(AP-F)가 확장된 폭일 수 있다.
도 6은 벤딩축(BX)에서 이격된 거리에 따른 전단변형률의 값을 나타낸 그래프이다. 도 6은 예시적으로 도 5b와 같이 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)가 벤딩된 경우 벤딩축(BX)으로부터의 상대적인 거리에 따른 접합층(AP-1)의 전단변형률 값의 변화를 나타낸 것이다. 도 6은 도 5b에 도시된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치(DD-1)에서 곡률 반경(BR)이 3mm인 경우에 대한 전단변형률 값을 나타낸 것이다.
도 6의 그래프에서 X축에 나타낸 거리는 도 5b를 참조하면, 벤딩축(BX)을 지나며 벤딩축(BX)과 수직하는 일 방향으로 연장된 가상의 선(RL)으로부터 제1 접합부(AP-F)의 엣지까지의 최단 거리를 나타내는 것일 수 있다. 즉, 가상의 선(RL)은 벤딩축(BX)을 지나며 제3 방향축(DR3)과 나란한 것일 수 있다. 도 5b 및 도 6에서 "ST"로 표시된 지점은 전단변형률이 0이 되는 지점으로 제1 접합부(AP-F)에 포함된 제2 서브 접합부(AP-F21, AP-F22)는 "ST" 지점까지 연장될 수 있다. 도 6에서 X축에서 표시된 거리는 제1 서브 접합부(AP-F1)의 일측으로부터 연장된 제2 서브 접합부(AP-F21, AP-F22)의 폭을 나타낸 것으로 "ST"지점에 해당하는 거리는 도 5a 및 도 5b에서 제2 서브 접합부들(AP-F21 AP-F22) 각각의 폭(W21, W22)에 해당하는 것일 수 있다.
도 6을 참조하면 "ST" 지점은 벤딩축(BX)과 수직하는 가상의 선(RL)으로부터 약 8.4mm 정도 이격된 거리를 갖는 것일 수 있다. 이때, 벤딩 영역(BA)의 곡률 반경(BR)은 3mm이고, 제1 서브 접합부(AP-F1)를 기준으로 제1 서브 접합부(AP-F1)의 양측에 각각 제공된 제2 서브 접합부들(AP-F21, AP-F22)의 폭인 W21과 W22이 동일하다고 하면, 제1 접합부(AP-F)의 폭(W)은 약 26mm로 벤딩 영역(BA)에만 중첩하여 제1 접합부(AP-F)가 제공되는 경우에 비하여 약 2.8배의 폭으로 제공되는 것일 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 그래프로부터 제1 접합부(AP-F)의 폭의 범위가 식 1을 만족하는 것을 확인할 수 있다.
이하 도 7 및 도 8a 내지 도 8e를 참조하여 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 설명한다. 한편, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에서 설명되는 플렉서블 표시 장치에 대하여는 상술한 도 1 내지 도 6에서 설명한 내용과 동일한 내용이 적용될 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법은 벤딩부 및 비벤딩부를 포함하는 표시 패널을 제공하는 단계(S100), 서로 마주하는 제1 유리기판과 제2 유리기판 및 제1 유리기판과 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하는 윈도우 부재를 제공하는 단계, 표시 패널 상에 윈도우 부재를 배치하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널 및 윈도우 부재를 벤딩하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 한편, 표시 패널 및 윈도우 부재를 벤딩하는 단계(S400)는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법의 단계에서 생략될 수 있으며, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치를 사용하는 과정에서 표시 패널과 윈도우가 적층된 일 실시예의 플렉서블 표시 장치를 반복적으로 벤딩하거나 펼쳐서 사용할 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에서 제공된 표시 패널(DP)은 벤딩부(DP-BA)와 비벤딩부(DP-NBA1 DP-NBA2)를 포함하는 것일 수 있다. 도 8d를 참조하면, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치는 벤딩부(DP-BA) 및 벤딩부(DP-BA)의 양측에 각각 배치된 두 개의 비벤딩부들(DP-NBA1, DP-NBA2)을 포함하는 것일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 벤딩부(DP-BA)와 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)의 개수 및 위치는 플렉서블 표시 장치(DD)의 디자인에 따라 변경될 수 있다.
윈도우 부재를 제공하는 단계는 제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계(S210), 제공된 제1 접합수지와 제2 접합수지 상에 제2 유리기판을 제공하는 단계(S230), 제1 접합수지와 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에서 윈도우 부재를 제공하는 단계를 순차적으로 나타낸 개략도이다. 도 8a는 제1 유리기판 상에 제1 접합수지 및 제2 접합수지를 제공하는 단계(S210)를 나타낸 것일 수 있다. 도 8a를 참조하면 준비된 제1 유리기판(HW-1) 상에 수지 공급 노즐(RS)을 이용하여 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)가 제공될 수 있다. 제1 유리기판 상에 제1 접합수지 및 제2 접합수지를 제공하는 단계(S210)는 공급 노즐(RS) 등을 이용하여 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)를 제1 유리기판(HW-1)의 일면에 공급하고 닥터블레이드 코팅법 등의 다양한 코팅법을 이용하여 공급된 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)가 소정 두께의 층을 형성하도록 하는 것일 수 있다.
제1 유리기판 상에 제1 접합수지 및 제2 접합수지를 제공하는 단계(S210)에서 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)는 동일한 단계에서 제공될 수 있다. 또한, 이와 달리 제1 접합수지(AP-FR)가 제1 유리기판(HW-1) 상에 먼저 제공되고 이후에 제2 접합수지(AP-HR)가 제1 유리기판(HW-1) 상에 제공될 수 있다. 제1 접합수지(AP-FR)는 평균 폭(W)이 상술한 식 1을 만족하도록 제공될 수 있다. 즉, 제1 접합수지(AP-FR)는 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 곡률 반경이 R일 때, πR 이상 3 X (πR) 이하의 폭으로 제1 유리기판(HW-1) 상에 제공될 수 있다.
제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)는 폴리올(polyol) 및 이소시아네이트(isocyanate)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)는 각각 상이한 종류의 폴리올을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 이와 달리 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)는 동일한 종류의 폴리올을 포함하며 다만 폴리올과 이소시아네이트의 함량비에 있어서만 차이가 있을 수 있다.
일 실시예에서 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)에 사용된 폴리올은 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스터 폴리올, 및 아크릴 폴리올 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 제1 접합수지(AP-FR) 및 제2 접합수지(AP-HR)에 사용된 폴리올의 작용기는 2개 이상 4개 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 접합수지(AP-FR) 및 제2 접합수지(AP-HR)에 사용된 폴리올은 폴리카보네이트 폴리올이고 작용기는 2개일 수 있다.
일 실시예에서 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)에 사용된 이소시아네이트는 지방족 디이소시아네이트(aliphatic diisocyanate)일 수 있다. 일 실시예에서 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)는 지방족 디이소시아네이트를 사용하여 접합층 형성시 황변 현상을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 이소시아네이트는 IPDI(isophorone diisocyanate), 또는 HDI(Hexamethylene diisocyanate)일 수 있다.
제1 접합수지(AP-FR)에서 폴리올과 이소시아네이트는 100:5 내지 100:40의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
한편, 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)는 서로 다른 분자량을 갖는 폴리올을 포함하는 것일 수 있다. 제1 접합수지(AP-FR)에 포함된 폴리올의 평균 분자량은 제2 접합수지(AP-HR)에 포함된 폴리올의 평균 분자량 보다 작은 것일 수 있다. 제1 접합수지(AP-FR)에 포함된 폴리올의 분자량은 500 이상 3000 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 접합수지(AP-FR)에 포함된 폴리올의 평균 분자량은 500 이상 1000 이하일 수 있다. 한편, 폴리올의 평균 분자량은 제1 접합수지(AP-FR)에 포함된 폴리올들의 분자량의 평균값을 나타내는 것일 수 있다.
한편, 제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계(S210)에서 제1 접합수지와 제2 접합수지는 필름 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 접합수지와 제2 접합수지는 폴리올과 이소시아네이트를 포함하는 가경화된 필름 형태로 제공되는 것이 수 있다. 즉, 도 8a에 도시된 것과 달리 제1 접합수지와 제2 접합수지는 액상 형태로 제공되는 것이 아니라 미경화된 폴리올과 이소시아네이트를 포함한 필름 형태로 제공되어 제1 유리기판(HW-1) 상에 합착될 수 있다. 예를 들어, 제1 접합수지를 중심으로 양측에 제2 접합수지가 제공된 상태의 한 장의 필름 형태로 제공되거나, 또는 제1 접합수지와 제2 접합수지가 각각 필름 형태로 표시 패널의 벤딩부 및 비벤딩부에 대응하도록 제공될 수 있다.
제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계(S210) 이후에 제공된 제1 접합수지와 제2 접합수지 상에 제2 유리기판을 제공하는 단계(S230)가 수행될 수 있다. 도 8b는 코팅된 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)를 포함하는 접합수지층(AP-R) 상에 제2 유리기판(HW-2)을 제공하는 단계를 나타낸 것이다. 접합수지층(AP-R)은 미경화된 상태일 수 있다.
도 8c는 제1 유리기판(HW-1)과 제2 유리기판(HW-2)이 접합층(AP)에 의해 접합된 윈도우 부재(WP)를 나타낸 것일 수 있다. 도 8b에서 설명한 바와 같이 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)를 포함하는 접합수지층(AP-R) 상에 제2 유리기판(HW-2)이 제공되고 이후 제1 접합수지와 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계(S250)가 진행될 수 있다. 제1 접합수지와 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계(S250)는 제1 접합수지(AP-FR)와 제2 접합수지(AP-HR)를 열경화하여 접합층(AP)을 형성하는 것일 수 있다.
또한, 제1 접합수지와 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계(S250)는 제1 접합수지(AP-FR)를 경화하여 제1 모듈러스를 갖는 제1 접합부(AP-F)를 형성하고, 제2 접합수지(AP-HR)를 경화하여 제1 모듈러스 보다 큰 제2 모듈러스를 갖는 제2 접합부(AP-H)를 형성하는 단계일 수 있다. 제1 접합부(AP-F)의 제1 모듈러스는 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하이고, 제2 접합부(AP-H)의 제2 모듈러스는 100 MPa 초과 700 MPa 이하일 수 있다. 제1 접합부(AP-F)와 제2 접합부(AP-H)는 상이한 모듈러스 값을 갖는 폴리우레탄수지를 포함하는 것일 수 있다.
도 8d는 표시 패널 상에 윈도우 부재를 배치하는 단계(S300)를 개략적으로 나타낸 것이다. 도면에 도시되지는 않았으나, 윈도우 부재(WP)를 표시 패널(DP) 상에 제공하는 경우 표시 패널(DP)과 윈도우 부재(WP) 사이에 접착층(미도시)이 더 제공될 수 있다. 접착층(미도시)은 광학 투명 접착층(Optically Clear Adhesive), 또는 광학 투명 접착수지(Optically Clear Resin)로 제공될 수 있다.
윈도우 부재(WP)를 표시 패널(DP) 상에 배치할 때, 접합층(AP)의 제1 접합부(AP-F)가 표시 패널(DP)의 벤딩부(DP-BA)에 중첩하고, 접합층(AP)의 제2 접합부(AP-H)가 표시 패널(DP)의 비벤딩부(DP-NBA1, DP-NBA2)에 중첩하도록 배치될 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널 및 윈도우 부재를 벤딩하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 도 8e는 표시 패널 및 윈도우 부재를 벤딩하는 단계(S400)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8e는 표시 패널(DP)과 윈도우 부재(WP)가 일 방향으로 연장된 벤딩축(BX)을 기준으로 벤딩되는 단계를 나타낸 것일 수 있다. 도 8e에서는 윈도우 부재(WP)가 표시 패널(DP) 보다 벤딩축(BX)에 인접하도록 벤딩되는 인폴딩된 플렉서블 표시 장치(DD)를 도시하고 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널 및 윈도우 부재를 벤딩하는 단계(S400)를 생략할 수 있으며, 일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법으로 제조된 플렉서블 표시 장치는 펼쳐진 상태로 제공될 수 있으며, 사용 과정 중에 벤딩축(BX)을 기준으로 하여 벤딩되도록 사용될 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치는 벤딩 영역과 비벤딩 영역에서 서로 상이한 기계적 물성을 갖는 접합층을 포함한 윈도우 부재를 포함하여 벤딩 영역에서의 반발력을 최소화하고, 외부 충격에 대하여서는 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법은 서로 다른 조성을 갖는 접합 수지를 각각 표시 패널의 벤딩부 및 비벤딩부에 대응하도록 제공하여 접합층을 형성함으로써 벤딩 영역에서는 낮은 모듈러스 값을 가져 양호한 벤딩 특성을 나타내며, 비벤딩 영역에서는 높은 모듈러스 값을 가져 개선된 내충격성을 갖는 플렉서블 표시 장치를 제조할 수 있다.
DD, DD-1 : 플렉서블 표시 장치 DP : 표시 패널
WP, WP-1 : 윈도우 부재 AP, AP-1 : 접합층

Claims (20)

  1. 벤딩 영역 및 비벤딩 영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 서로 마주하는 제1 유리기판과 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하는 윈도우 부재; 를 포함하고,
    상기 접합층은
    상기 벤딩 영역에 중첩하는 제1 접합부; 및
    상기 비벤딩 영역에 중첩하고 상기 제1 접합부 보다 큰 모듈러스를 갖는 제2 접합부; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 접합부의 모듈러스는 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하이고,
    상기 제2 접합부의 모듈러스는 100 MPa 초과 700 MPa 이하인 플렉서블 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접합층은 폴리우레탄수지를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 접합부의 복원률은 70% 이상 100 % 이하인 플렉서블 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판은 강화 유리기판인 플렉서블 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재는 일 방향으로 연장된 벤딩축을 기준으로 1mm 이상 5mm 이하의 곡률 반경을 갖도록 벤딩된 플렉서블 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 벤딩축의 연장 방향과 수직하는 일 방향으로의 상기 제1 접합부의 폭은 아래 식 1의 관계를 만족하는 플렉서블 표시 장치:
    [식 1]
    πR ≤ W ≤ 3 X (πR)
    상기 식 1에서 R은 상기 곡률 반경이고, 상기 W는 상기 제1 접합부의 폭이다.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널 및 상기 윈도우 부재는 제1 모드에서 벤딩축을 기준으로 벤딩되고 제2 모드에서 펼쳐지며,
    상기 제1 모드에서 상기 윈도우 부재는 상기 표시 패널 보다 상기 벤딩축에 인접하여 배치되는 플렉서블 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널 및 상기 윈도우 부재는 제3 모드에서 벤딩축을 기준으로 벤딩되고 제4 모드에서 펼쳐지며,
    상기 제3 모드에서 상기 표시 패널은 상기 윈도우 부재 보다 상기 벤딩축에 인접하여 배치되는 플렉서블 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 접합부는 상기 벤딩 영역과 중첩하는 제1 서브 접합부; 및
    상기 제1 서브 접합부에서 연장되고 상기 비벤딩 영역과 중첩하는 제2 서브 접합부; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 각각의 두께는 30㎛ 이상 50㎛ 이하인 플렉서블 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 접합층의 두께는 5㎛ 이상 30㎛ 이하인 플렉서블 표시 장치.
  13. 일 방향으로 연장하는 벤딩축을 기준으로 벤딩된 형태로 변형 가능하거나 벤딩된 형태를 갖는 벤딩부를 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우 부재; 를 포함하고,
    상기 윈도우 부재는 제1 유리기판, 상기 제1 유리기판 상에 배치된 접합층, 및 상기 접합층 상에 배치된 제2 유리기판을 포함하고,
    상기 접합층은 상기 벤딩부에 중첩하고 제1 모듈러스를 갖는 제1 접합부; 및
    상기 벤딩부와 비중첩하고 상기 제1 모듈러스 보다 큰 제2 모듈러스를 갖는 제2 접합부; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  14. 벤딩부 및 비벤딩부를 포함하는 표시 패널을 제공하는 단계;
    서로 마주하는 제1 유리기판과 제2 유리기판, 및 상기 제1 유리기판과 상기 제2 유리기판 사이에 배치된 접합층을 포함하는 윈도우 부재를 제공하는 단계; 및
    상기 표시 패널 상에 상기 윈도우 부재를 배치하는 단계; 를 포함하고,
    상기 윈도우 부재를 제공하는 단계는
    상기 제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계;
    상기 제공된 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지 상에 제2 유리기판을 배치하는 단계; 및
    상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제1 접합 수지는 상기 벤딩부에 대응하여 제공되고 상기 제2 접합수지는 상기 비벤딩부에 대응하여 제공되며, 상기 제1 접합수지 및 제2 접합수지는 폴리올 및 이소시아네이트를 포함하고, 상기 제1 접합수지에 포함된 폴리올의 평균 분자량은 상기 제2 접합수지에 포함된 폴리올의 평균 분자량보다 작은 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 접합수지에 포함된 폴리올의 평균 분자량은 500 이상 1000 이하인 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 유리기판 상에 제1 접합수지와 제2 접합수지를 제공하는 단계는 상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 가경화된 필름 형태로 제공하는 것인 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계는 상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 열경화하는 단계인 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 접합수지와 상기 제2 접합수지를 경화하여 접합층을 형성하는 단계는
    상기 제1 접합수지를 경화하여 제1 모듈러스를 갖는 제1 접합부를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 접합수지를 경화하여 제1 모듈러스 보다 큰 제2 모듈러스를 갖는 제2 접합부를 형성하는 단계; 를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제1 모듈러스는 0.1 MPa 이상 100 MPa 이하이고, 상기 제2 모듈러스는 100 MPa 초과 700 MPa 이하인 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재를 일 방향으로 연장된 벤딩축을 기준으로 벤딩하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
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