KR20210043029A - 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판 및 플렉시블 디스플레이 장치 - Google Patents

플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판 및 플렉시블 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20210043029A
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Abstract

플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판이 개시된다. 상기 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판은 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 탄성부재; 상기 탄성부재의 배면에 배치되고, 상기 탄성부재의 가운데의 접힘영역의 좌측 또는 우측에 배치되는 제1 강성 지지 부재; 및 상기 접힘영역을 기준으로 상기 제1 강성 지지 부재와 대칭되게 배치되는 제2 강성 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판 및 플렉시블 디스플레이 장치{SUBSTRATE FOR FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판 및 플렉시블 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴딩시의 탄성력이 향상된 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판 및 플렉시블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판형 표시장치(flat display device)가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판형 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판형 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
한편, 이러한 평판형 표시장치는 제조 공정 중 발생하는 높은 열을 견딜 수 있도록 유리기판을 사용하므로 경량, 박형화 및 유연성을 부여하는데 한계가 있다.
따라서 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉시블(flexible) 표시장치가 차세대 평판형 표시장치로 급부상중이다.
플렉시블 표시장치는 유리가 아닌 플라스틱 박막트랜지스터 기판을 활용하여 내구성이 높은 언브레이커블(unbreakable), 깨지지 않으면서도 구부릴 수 있는 밴더블(bendable), 둘둘 말 수 있는 롤러블(rollable), 접을 수 있는 폴더블(foldable) 등으로 구분될 수 있는데, 이러한 플렉시블 표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다.
특히 최근에는 초박형, 경량화 및 소형화와 함께 대면적화를 구현하기 위해, 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하는 접힘 가능한 플렉시블 디스플레이 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
플렉시블 디스플레이 장치는 모바일폰, 울트라 모바일 피씨(ultra mobile PC), 전자책, 전자신문과 같은 모바일 장치뿐만 아니라, TV, 모니터 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.
이러한 플렉시블 디스플레이 장치는 크게 화상을 구현하기 위한 표시패널과, 표시패널의 하부에 위치하여 표시패널을 지지하는 백플레이트(back plate) 그리고 표시패널을 보호하기 위해 표시패널의 전방에 위치하는 커버윈도우(cover window)를 포함한다.
이러한 플렉시블 디스플레이 장치는 접힘과 펼침이 가능해야 하므로, 표시패널을 비롯한 백플레이트와 커버윈도우 모두 매우 얇은 필름형태로 이루어지는데, 이러한 플렉시블 디스플레이 장치는 내충격성이 매우 약한 문제점이 있다.
또한, 플렉시블 디스플레이 장치는 종래의 경우 백플레이트를 구성하는 기재가 플라스틱 재질 또는 메탈 재질을 이용하였다. 플라스틱 재질의 경우 탄성 및 강성이 부족한 문제가 있고, 메탈 재질의 경우에는 굴곡반경이 크고 접힘에 대한 내구성이 취약한 문제가 있었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플렉시블 디스플레이 장치의 폴딩시의 복원력을 향상시키고, 접힘영역을 제외한 나머지 영역에 강성이 부여되고, 폴딩 동작으로 인한 플렉시블 디스플레이 장치의 주름을 방지할 수 있도록 한 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판 및 플렉시블 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판은 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 탄성부재; 상기 탄성부재의 배면에 배치되고, 상기 탄성부재의 가운데의 접힘영역의 좌측 또는 우측에 배치되는 제1 강성 지지 부재; 및 상기 접힘영역을 기준으로 상기 제1 강성 지지 부재와 대칭되게 배치되는 제2 강성 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재는 메탈 박막 호일로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질이고, 두께는 30㎛ 이하이고, 비커스경도값이 490 이상이고, 항복강도가 1200N/㎟ 이상이고, 인장강도가 1500N/㎟ 이상일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재는 점착제에 의해 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 접착되고, 상기 제1 강성 지지부재 및 상기 제2 강성 지지 부재는 상기 점착제에 의해 상기 탄성부재의 배면에 접착되고, 상기 점착제는 상기 플렉시블 디스플레이 패널 및 상기 탄성부재 사이, 탄성부재 및 각각의 강성 지지 부재의 사이 각각에서 유지되는 점착력이 500gf/㎠ 이상일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접힘영역 상에 배치되는 탄성보강층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성보강층은 탄소섬유 또는 유리섬유가 함유된 열가소성 폴리우레탄 탄성체일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성보강층은 상기 제1 강성 지지 부재 및 상기 제2 강성 지지 부재와 10㎛ 이하의 단차를 갖도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치는 화상이 구현되는 플렉시블 디스플레이 패널; 및 상기 플렉시블 디스플레이 패널을 지지하는 지지기판을 포함하고, 상기 지지기판은, 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 탄성부재; 상기 탄성부재의 배면에 배치되고, 상기 탄성부재의 가운데의 접힘영역의 좌측 또는 우측에 배치되는 제1 강성 지지 부재; 및 상기 접힘영역을 기준으로 상기 제1 강성 지지 부재와 대칭되게 배치되는 제2 강성 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접힘영역 상에 배치되는 탄성보강층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성보강층은 탄소섬유 또는 유리섬유가 함유된 열가소성 폴리우레탄 탄성체일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성보강층은 상기 제1 강성 지지 부재 및 상기 제2 강성 지지 부재와 각각 10㎛ 이하의 간격을 갖도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재는 메탈 박막 호일로 구성되고, 상기 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질일 수 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판은 아래와 같은 장점을 가질 수 있다.
첫째, 메탈 박막 호일로 구성되는 탄성부재 및 탄성부재의 접힘영역에 배치되는 탄성보강층이 구비되므로 지지기판이 플렉시블 디스플레이 패널을 지지하면 플렉시블 디스플레이 패널이 접힌 후 복원되는 복원력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
둘째, 탄성부재의 접힘영역을 제외한 나머지 영역, 즉 접히지 않는 영역에는 제1 강성 지지 부재 및 제2 강성 지지 부재가 구비되므로 지지기판이 플렉시블 디스플레이 패널을 지지하면 접힘영역을 제외한 나머지 영역에 강성이 부여되어 플렉시블 디스플레이 패널의 폴딩시 지지기판의 비틀림이 최소화되며, 플렉시블 디스플레이 패널을 안정적으로 지지할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 접힘영역에만 탄성보강층이 배치되므로 접힘영역과 접히지 않는 영역의 구분이 명확해지고, 이러한 명확한 구분에 따라 접힘영역을 기준으로 한 폴딩 동작이 정확히 이루어질 수 있는 이점이 있다.
넷째, 탄성부재가 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 배치되므로 플렉시블 디스플레이 패널의 폴딩 동작으로 인한 플렉시블 디스플레이 패널의 주름이 방지될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지기판이 플렉시블 디스플레이 패널을지지하여 접힌 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 기하기 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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 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, 부분품 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지기판은 탄성부재(110), 제1 강성 지지 부재(121), 제2 강성 지지 부재(122) 및 탄성보강층(140)을 포함할 수 있다.
탄성부재(110)는 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 배면에 배치될 수 있다. 이때, 탄성부재(110)는 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 배면에 점착제(130)를 통해 접착될 수 있다. 점착제(130)는 플렉시블 디스플레이 패널(150) 및 탄성부재(110) 사이에서 유지되는 점착력이 500gf/㎠ 이상이 되도록 구비될 수 있다. 점착력이 500gf/㎠ 미만인 경우 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 폴딩시 탄성부재(110)가 박리 또는 들뜸 현상이 발생할 수 있다. 이러한 탄성부재(110)는 플렉시블 디스플레이 패널(150)이 절반 크기로 접힐 때 가운데 영역을 기준으로 접힐 수 있고, 이러한 경우 탄성부재(110)의 가운데의 일정 폭이 접힘영역(111)일 수 있다.
일 실시예에서, 탄성부재(110)는 메탈 박막 호일로 구성될 수 있다. 일 예로, 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질일 수 있다. 메탈 박막 호일은 탄성을 갖도록 구비될 수 있다. 일 예로, 메탈 박막 호일은 두께가 30㎛ 이하일 수 있고, 비커스경도값이 490 이상일 수 있고, 항복강도가 1200N/㎟ 이상일 수 있고, 인장강도가 1500N/㎟ 이상일 수 있다.
제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)는 탄성부재(110)의 배면에 배치될 수 있다. 이때, 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)는 점착제(130)를 통해 탄성부재(110)의 배면에 접착될 수 있다. 점착제(130)는 탄성부재(110) 및 각각의 강성 지지 부재(121, 122) 사이에서 유지되는 점착력이 500gf/㎠ 이상이 되도록 구비될 수 있다. 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)는 메탈 소재로 구성될 수 있다.
제1 강성 지지 부재(121)는 탄성부재(110)의 접힘영역(111)의 좌측 또는 우측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 강성 지지 부재(121)는 접힘영역(111)의 좌측에 배치될 수 있다.
제2 강성 지지 부재(122)는 탄성부재(110)의 접힘영역(111)을 기준으로 제1 강성 지지 부재(121)와 대칭되게 배치될 수 있다.
이러한 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)는 탄성부재(110)의 접힘영역(111)의 좌측 및 우측에 배치되어 접힘영역(111) 외의 탄성부재(110)의 접히지 않는 영역에 배치될 수 있다. 또한 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)의 두께에는 특별한 제한은 없으며, 플렉시블 디스플레이 패널(150) 및 탄성부재(110)의 접히지 않는 영역이 구겨지거나 휘어지지 않을 정도의 두께를 가질 수 있다.
탄성보강층(140)은 접힘영역(111) 상에 배치되어 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)의 사이에 위치한다. 이때, 탄성보강층(140)은 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)와 10㎛ 이하의 단차를 갖도록 배치될 수 있다. 상기 간격이 10㎛를 초과하는 경우 탄성보강층(140)이 움푹 들어가 있는 듯한 시인성이 발생할 수 있다. 탄성보강층(140)은 탄성을 갖는 소재로 구성될 수 있다. 일 예로, 탄성보강층(140)은 탄소섬유 또는 유리섬유가 함유된 열가소성 폴리우레탄 탄성체로 구성될 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 지지기판은 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 배면에 배치되어 플렉시블 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지기판이 플렉시블 디스플레이 패널을지지하여 접힌 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지지기판은 탄성부재(110)의 접힘영역(111)을 기준으로 플렉시블 디스플레이 패널(150)이 절반의 크기로 접힐 수 있다. 이때, 접힘영역(111)에 배치되는 탄성보강층(140)이 팽창하면서 접힐 수 있다.
접힌 지지기판을 다시 펼치고자 할 때, 지지기판의 서로 마주하는 양측을 이격시키면 팽창한 탄성보강층(140)이 복원되면서 지지기판이 펼쳐질 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 지지기판은 아래와 같은 장점을 가질 수 있다.
첫째, 메탈 박막 호일로 구성되는 탄성부재(110) 및 탄성부재(110)의 접힘영역(111)에 배치되는 탄성보강층(140)이 구비되므로 지지기판이 플렉시블 디스플레이 패널(150)을 지지하면 플렉시블 디스플레이 패널(150)이 접힌 후 복원되는 복원력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
둘째, 탄성부재(110)의 접힘영역(111)을 제외한 나머지 영역, 즉 접히지 않는 영역에는 제1 강성 지지 부재(121) 및 제2 강성 지지 부재(122)가 구비되므로 지지기판이 플렉시블 디스플레이 패널(150)을 지지하면 접힘영역(111)을 제외한 나머지 영역에 강성이 부여되어 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 폴딩시 지지기판의 비틀림이 최소화되며, 플렉시블 디스플레이 패널(150)을 안정적으로 지지할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 접힘영역(111)에만 탄성보강층(140)이 배치되므로 접힘영역(111)과 접히지 않는 영역의 구분이 명확해지고, 이러한 명확한 구분에 따라 접힘영역(111)을 기준으로 한 폴딩 동작이 정확히 이루어질 수 있는 이점이 있다.
넷째, 탄성부재(110)가 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 배면에 배치되므로 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 폴딩 동작으로 인한 플렉시블 디스플레이 패널(150)의 주름이 방지될 수 있는 이점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 배면에 배치되고, 상기 탄성부재의 가운데의 접힘영역의 좌측 또는 우측에 배치되는 제1 강성 지지 부재; 및
    상기 접힘영역을 기준으로 상기 제1 강성 지지 부재와 대칭되게 배치되는 제2 강성 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 메탈 박막 호일로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질이고,
    두께는 30㎛ 이하이고,
    비커스경도값이 490 이상이고,
    항복강도가 1200N/㎟ 이상이고,
    인장강도가 1500N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 점착제에 의해 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 접착되고,
    상기 제1 강성 지지부재 및 상기 제2 강성 지지 부재는 상기 점착제에 의해 상기 탄성부재의 배면에 접착되고,
    상기 점착제는 상기 플렉시블 디스플레이 패널 및 상기 탄성부재 사이, 탄성부재 및 각각의 강성 지지 부재의 사이 각각에서 유지되는 점착력이 500gf/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접힘영역 상에 배치되는 탄성보강층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성보강층은 탄소섬유 또는 유리섬유가 함유된 열가소성 폴리우레탄 탄성체인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탄성보강층은 상기 제1 강성 지지 부재 및 상기 제2 강성 지지 부재와 10㎛ 이하의 단차를 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치용 지지기판.
  9. 화상이 구현되는 플렉시블 디스플레이 패널; 및
    상기 플렉시블 디스플레이 패널을 지지하는 지지기판을 포함하고,
    상기 지지기판은,
    상기 플렉시블 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 배면에 배치되고, 상기 탄성부재의 가운데의 접힘영역의 좌측 또는 우측에 배치되는 제1 강성 지지 부재; 및
    상기 접힘영역을 기준으로 상기 제1 강성 지지 부재와 대칭되게 배치되는 제2 강성 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접힘영역 상에 배치되는 탄성보강층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탄성보강층은 탄소섬유 또는 유리섬유가 함유된 열가소성 폴리우레탄 탄성체인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 탄성보강층은 상기 제1 강성 지지 부재 및 상기 제2 강성 지지 부재와 각각 10㎛ 이하의 간격을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 탄성부재는 메탈 박막 호일로 구성되고,
    상기 메탈 박막 호일은 스테인레스 재질인 것을 특징으로 하는,
    플렉시블 디스플레이 장치.
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