KR20210059146A - 폴더블 유리 기판, 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치 - Google Patents

폴더블 유리 기판, 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치 Download PDF

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KR20210059146A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 유리 기판은 상면, 하면, 및 측면을 포함할 수 있다. 상기 측면은 상기 상면으로부터 제1 각도를 이루며 연장되는 제1 측면, 상기 하면으로부터 제2 각도를 이루며 연장되는 제2 측면, 및 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각으로부터 연장되는 제3 측면을 포함할 수 있다. 상기 제3 측면의 법선 방향의 길이는 상기 상면과 상기 하면 사이의 최단 거리의 0.3배 이상 0.7배 이하이고, 상기 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다. 따라서, 일 실시예의 폴더블 유리 기판은 높은 굽힘 강도와 높은 내구성을 가질 수 있다.

Description

폴더블 유리 기판, 및 이를 포함하는 폴더블 표시 장치{FOLDABLE GLASS SUBSTRATE, AND FOLDABLE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE THEREOF}
본 발명은 폴더블 유리 기판, 및 상기 폴더블 유리 기판을 포함하는 폴더블 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 충격에 대한 내구성이 향상된 폴더블 유리 기판, 및 상기 폴더블 유리 기판을 포함하는 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.
유리 기판은 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display) 등의 전자 장치에 다양하게 적용되고 있다. 예를 들어, 유리 기판은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 휴대용 단말기 등의 제조에 사용되는 표시 패널의 기판으로 사용되거나 또는 전자 장치에 있어서 표시 패널을 보호하는 커버 유리로 사용되기도 한다.
한편, 유리 기판을 폴더블 표시 장치에 적용하기 위해 강한 내구성을 갖는 폴더블 유리 기판에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 높은 굽힘 강도와 높은 내구성을 갖는 폴더블 유리 기판을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 높은 굽힘 강도와 높은 내구성을 갖는 유리 기판을 포함하는 폴더블 표시 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 유리 기판은 상면, 상기 상면과 마주보는 하면, 및 상기 상면과 상기 하면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함할 수 있다. 상기 측면은 상기 상면으로부터 제1 각도를 이루며 연장되는 제1 측면, 상기 하면으로부터 제2 각도를 이루며 연장되는 제2 측면, 및 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각으로부터 연장되는 제3 측면을 포함할 수 있다. 상기 제3 측면의 법선 방향의 길이는 상기 상면과 상기 하면 사이의 최단 거리의 0.3배 이상 0.7배 이하일 수 있다. 상기 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다.
상기 상면 및 상기 하면은 서로 평행하고, 상기 제3 측면은 상기 상면 및 하면과 실질적으로 직교할 수 있다.
일 실시에에서, 상기 상면으로부터 연장되며 상기 상면과 평행한 제1 평면, 및 상기 하면으로부터 연장되며 하면과 평행한 제2 평면이 정의될 수 있다. 상기 제3 측면과 상기 제1 평면의 최단 거리는 상기 제3 측면과 상기 제2 평면의 최단 거리의 0.9배 이상 1.1배 이하일 수 있다.
상기 길이는 5 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하이고, 상기 최단 거리는 70 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다.
상기 길이는 35 마이크로미터 이상 70 마이크로미터 이하일 수 있다.
상기 최단 거리는 40 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 미만이고, 상기 길이는 16 마이크로미터 이상 42 마이크로미터 이하일 수 있다.
상기 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 40 마이크로 미터 미만이고, 상기 길이는 4.5 마이크로미터 이상 20 마이크로미터 이하일 수 있다.
상기 제1 각도와 상기 제2 각도 각각은 둔각일 수 있다.
상기 제1 각도 및 상기 제2 각도는 각각 160° 이상 170° 이하일 수 있다.
상기 유리 기판은 강화 영역, 및 상기 강화 영역에 의해 에워싸이며 상기 강화 영역 보다 낮은 압축 응력을 갖는 비강화 영역을 포함할 수 있다.
상기 강화 영역은 제1 알칼리 금속 양이온을 포함할 수 있다.
상기 비강화 영역은 상기 제1 알칼리 금속 양이온의 이온 반경 보다 작은 이온 반경을 갖는 제2 알칼리 금속 양이온을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상면, 상기 상면과 마주보는 하면, 및 상기 상면과 상기 하면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함할 수 있다. 상기 측면은 상기 상면으로부터 제1 둔각을 이루며 연장되는 제1 측면, 상기 하면으로부터 제2 둔각을 이루며 연장되는 제2 측면, 및 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각으로부터 연장되는 제3 측면을 포함할 수 있다. 상기 제1 둔각 및 상기 제2 둔각은 각각 160° 이상 170° 이하일 수 있다. 상기 상면과 상기 하면의 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다.
상기 제1 둔각은 상기 제2 둔각의 0.8배 이상 1.2배 이하일 수 있다.
상기 제3 측면의 법선 방향의 길이는 상기 최단 거리의 0.3배 이상 0.7배 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 모듈, 및 유리 기판을 포함할 수 있다. 상기 유리 기판은 상기 표시 모듈 상에 배치될 수 있다. 상기 유리 기판은 폴딩 부분 및 상기 폴딩 부분을 사이에 두고 서로 이격된 제1 비폴딩 부분과 제2 비폴딩 부분을 포함할 수 있다. 상기 유리 기판은 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 유리 기판은 상면, 상기 상면과 마주보는 하면, 상기 상면으로부터 연장되는 제1 경사면, 상기 하면으로부터 연장되는 제2 경사면, 및 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함할 수 있다. 상기 측면의 법선 방향의 길이는 상기 두께의 0.3배 이상 0.7배 이하일 수 있다.
상기 상면은 표시면으로 정의될 수 있다. 표시 장치는 상기 제1 비폴딩 부분의 표시면과 상기 제2 비폴딩 부분의 표시면이 서로 마주하는 제1 동작 모드, 및 상기 폴딩 부분이 폴딩되며, 상기 제1 비폴딩 부분의 표시면과 상기 제2 비폴딩 부분의 표시면이 외부로 노출되는 제2 동작 모드 중 적어도 하나의 동작 모드로 동작 될 수 있다.
상기 길이는 5 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하일 수 있다.
상기 제1 경사면 및 상기 제2 경사면은 각각 160° 이상 170° 이하의 경사각을 가질 수 있다.
상기 측면은 상기 유리 기판의 두께 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.
상기 표시 모듈은 표시 소자층, 상기 표시 소자층을 밀봉하는 박막 봉지층, 및 상기 박막 봉지층 상에 직접 배치된 입력 감지층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 유리 기판은 높은 굽힘 강도와 높은 내구성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 높은 굽힘 강도와 높은 내구성을 가질 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 동작에 따른 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 동작에 따른 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제3 동작에 따른 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3a는 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 유리 기판의 단면도이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 유리 기판의 단면도이다.
도 4는 도 2의 II-II' 선을 따라 절단한 표시 모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 일 실시예에 따른 유리 기판의 제조 방법을 도시한 단면도 및 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 실시예 및 비교예에 따른 유리 기판의 단면도이다.
도 8은 일 실시에에 따른 유리 기판의 굽힘 강도 측정 방법을 도시한 개략도이다.
도 9는 실시예 및 비교예에 따른 유리 기판의 굽힘 강도를 측정하여 나타낸 표이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 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.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
“및/또는”은 연관된 구성들이 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 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
또한, 본 명세서에서 “상에” 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 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 맥락상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로, 본 명세서에서 정의된 것으로 해석된다.
"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.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 제1 동작 모드에 따른 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 제2 동작 모드에 따른 사시도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 제3 동작 모드에 따른 사시도이다.
도 1a에 도시된 것과 같이 제1 동작 모드에서, 이미지(IM)가 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1a 내지 도 1c는 플렉서블 표시 장치(DD)의 일례로 폴더블 표시 장치(DD)를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 말려지는 롤러블 표시 장치(DD) 또는 벤더블(bendable) 표시 장치(DD)일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다. 이하부터, 표시 장치(DD)는 폴더블 표시 장치(DD)인 것으로 설명된다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DD-DA) 및 표시 영역(DD-DA)에 인접한 비표시 영역(DD-NDA)을 포함한다. 비표시 영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1a에는 이미지(IM)의 일 예로 시계 위젯을 도시하였다. 일 예로써, 표시 영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시 영역(DD-NDA)은 표시 영역(DD-DA)을 둘러쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DD-DA)의 형상과 비표시 영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 일 실시예에서, 비표시 영역(DD-NDA)은 생략될 수도 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 동작 형태에 따라 정의되는 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 폴딩축(FX)에 기초하여(on the basis of) 폴딩되는 폴딩 영역(FA), 비폴딩되는 비폴딩 영역(NFA)을 포함할 수 있다. 도 1a 내지 도 1c에는 표시 장치(DD)가 한 개의 폴딩 영역(FA)과 두 개의 비폴딩 영역(NFA)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 한 개의 폴딩 영역(FA)과 비폴딩 영역(NFA)을 포함할 수 있다. 또는, 표시 장치(DD)는 세 개 이상의 비폴딩 영역(NFA)과 두 개 이상의 폴딩 영역(FA)을 포함할 수 있고, 이 때 폴딩축(FX)은 두 개 이상 정의될 수 있다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 두 개의 비폴딩 영역(NFA)의 표시면(IS)이 서로 마주하도록 내측 폴딩(inner-bending)될 수 있다. 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시면(IS)이 외부에 노출되도록 외측 폴딩(outer-bending)될 수도 있다.
도 1a 내지 도 1c에서는 하나의 폴딩 영역(FA) 만을 예시적으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치(DD)는 복수 개의 폴딩 영역(FA)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 표시 장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작 모드 중 적어도 하나의 동작 모드로 동작될 수 있다. 표시 장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작 모드만 반복되도록 구성될 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 표시 장치(DD)를 조작하는 형태에 대응되도록 폴딩 영역(FA)이 다양하게 정의될 수 있다. 예컨대, 폴딩 영역(FA)은 도 1b 및 도 1c와 달리 제1 방향축(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있다.
표시 장치(DD)가 두 개의 비폴딩 영역(NFA)들을 포함하는 경우, 비폴딩 영역(NFA) 각각의 면적은 서로 동일할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 비폴딩 영역(NFA)의 면적은 폴딩 영역(FA)의 면적보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 폴딩 영역(FA)의 면적은 고정되지 않고, 곡률반경에 따라 결정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 유리 기판(GP), 표시 모듈(DM), 및 수납 부재(BC)를 포함할 수 있다.
유리 기판(GP)은 표시 모듈(DM) 상부에 배치되고, 표시 모듈(DM)로부터 제공되는 영상을 외부로 투과시킬 수 있다. 유리 기판(GP)은 투과 영역(TA) 및 비투과 영역(NTA)을 포함한다. 투과 영역(TA)은 표시 영역(DD-DA)에 중첩하며, 표시 영역(DD-DA)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(DD)의 표시 영역(DD-DA)에 표시되는 이미지(IM)는 유리 기판(GP)의 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 시인될 수 있다.
비투과 영역(NTA)은 비표시 영역(DD-NDA)에 중첩하며, 비표시 영역(DD-NDA)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 비투과 영역(NTA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 비투과 영역(NTA)은 생략될 수도 있다.
유리 기판(GP)은 폴딩 부분(GP-F), 및 비폴딩 부분(GP-NF1, GP-NF2)을 포함할 수 있다. 유리 기판(GP)의 폴딩 부분(GP-F)은 표시 장치(DD)의 폴딩 영역(FA)에 대응되는 부분일 수 있다. 유리 기판(GP)의 비폴딩 부분(GP-NF1, GP-NF2)은 표시 장치(DD)의 비폴딩 영역(NFA)에 대응되는 부분일 수 있다. 폴딩 부분(GP-F)은 전술한 동작 모드들이 실행될 때 폴딩되는 부분일 수 있다. 따라서, 비폴딩 부분(GP-NF1, GP-NF2)은 동작 모드들이 실행될 때 폴딩 되지 않는 부분일 수 있다. 도 2를 참조하면 비폴딩 부분(GP-NF1, GP-NF2)은 폴딩 부분(GP-F)을 사이에 두고 서로 이격된 제1 비폴딩 부분(GP-NF1)과 제2 비폴딩 부분(GP-BF2)을 포함하는 것으로 도시 되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 폴딩 부분(GP-F)과 비폴딩 부분(GP-NF1, GP-NF2)의 형상 또는 개수는 폴딩 영역(FA), 및 비폴딩 영역(NFA)에 대응 되도록 다양하게 변경될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 유리 기판(GP) 및 수납 부재(BC) 사이에 배치된다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 입력 감지층(ISL)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 영상을 생성하며, 생성된 영상을 유리 기판(GP)으로 전달할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있으나, 특별히 그 종류가 한정되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하에서, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널인 것으로 설명된다.
입력 감지층(ISL)은 유리 기판(GP)과 표시 패널(DP) 사이에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이, 입력 감지층(ISL)은 투과 영역(TA)에 전면적으로 중첩할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 입력 감지층(ISL)은 투과 영역(TA)의 일부분에만 중첩하거나, 비투과 영역(NTA)에만 중첩할 수도 있다. 입력 감지층(ISL)은 외부에서 인가되는 입력을 감지한다. 외부에서 인가되는 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 외부 입력은 사용자 신체의 일부, 스타일러스 펜, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 또한, 사용자의 손 등 신체의 일부가 접촉하는 입력은 물론, 근접하거나 인접하는 공간 터치(예를 들어, 호버링)도 입력의 일 형태일 수 있다.
입력 감지층(ISL)은 외부 입력을 감지하여 외부 입력에 대한 좌표 정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지층(ISL)은 외부의 물체에 의한 정전 용량의 변화를 감지하여 외부의 입력을 감지할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 입력 감지층(ISL)은 정전 용량 방식 입력 센서일 수 있다.
수납 부재(BC)는 표시 모듈(DM)을 수용할 수 있다. 도시된 바는 없으나, 수납 부재(BC)는 힌지를 포함할 수 있다. 힌지는 수납 부재(BC) 중 폴딩 영역(FA)과 중첩하는 부분에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 수납 부재(BC)는 생략될 수 도 있다.
도 3a는 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 유리 기판의 단면도이다. 도 3b는 일 실시예에 따른 유리 기판의 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따른 유리 기판은 상면(US), 하면(DS), 및 측면(SS)을 포함할 수 있다. 상면(US)과 하면(DS)은 서로 마주볼 수 있다. 상면(US)과 하면(DS)은 실질적으로 서로 평행할 수 있다.
본 명세서에서 "실질적으로 평행한"은 공정상 발생할 수 있는 오차를 포함하는 범위 내에서 평행한 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 면, 및/또는 타 면에 공정상 발생할 수 있는 미세한 굴곡이 있거나, 일 면과 타 면 사이에 미세한 경사 차이(예를 들어, 1° 전후의 미세한 경사)가 있는 경우에도 일 면과 타면은 "실질적으로 평행한" 것으로 정의될 수 있다. 이하, 본 명세서에서 "실질적으로"라는 용어는 전술한 "실질적으로 평행한"에서 정의된 것과 동일한 의미로 정의된다.
일 실시예에서, 상면(US)과 하면(DS) 사이의 최단 거리(LGP)는 15 마이크로 미터 이상, 100 마이크로 미터 이하일 수 있다. 즉, 일 실시예의 유리 기판(GP)의 두께(LGP)는 15 마이크로 미터 이상, 100 마이크로 미터 이하일 수 있다. 일 실시예의 유리 기판(GP)은 15 마이크로 미터 이상, 100 마이크로 미터 이하의 두께를 가짐으로써 원활하게 제1 동작 모드 및 제2 동작 모드로 동작 할 수 있다.
측면(SS)은 상면(US)과 하면(DS) 각각으로부터 연장될 수 있다. 측면(SS)은 제1 측면(SS1), 제2 측면(SS2), 및 제3 측면(SS3)을 포함할 수 있다. 제1 측면(SS1)은 상면(US)으로부터 연장되는 면일 수 있다. 제2 측면(SS2)은 하면(DS)으로부터 연장되는 면일 수 있다.
제1 측면(SS1)과 제2 측면(SS2) 각각은 경사면일 수 있다. 제1 측면(SS1)은 상면(US)과 제1 각도(AG1)를 이루며 연장될 수 있다. 제2 측면(SS2)은 하면(DS)과 제2 각도(AG2)를 이루며 연장될 수 있다. 제1 각도(AG1)와 제2 각도(AG2)는 각각 둔각일 수 있다. 제1 각도(AG1)와 제2 각도(AG2)는 각각 160° 이상 170° 이하일 수 있다. 제1 각도(AG1)는 제2 각도(AG2)의 0.8배 이상 1.2배 이하의 값을 가질 수 있다.
제1 각도(AG1)와 제2 각도(AG2)가 전술한 조건을 만족하는 경우, 일 실시예의 유리 기판(GP)은 우수한 굽힘 강도를 가지면서, 측면으로부터 인가되는 충격에 대해 향상된 내구성을 가질 수 있다. 보다 상세한 내용은 후술한다.
제1 측면(SS1)과 제2 측면(SS2)은 실질적으로 직선일 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 측면(SS1)과 제2 측면(SS2)은 곡선을 포함할 수 있다.
제3 측면(SS3)은 제1 측면(SS1)과 제2 측면(SS2) 각각으로부터 연장될 수 있다. 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께의 0.3배 이상 0.7배 이하일 수 있다. 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 5 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하일 수 있다. 제3 측면(SS3)은 상면(US) 및 하면(DS)과 실질적으로 직교할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 측면(SS3)은 곡면을 포함할 수 있다.
유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 70 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.5배 이상 0.7배 이하일 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)는 35 마이크로미터 이상 70 마이크로미터 이하일 수 있다.
유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 40 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.4배 이상 0.6배 이하일 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)는 16 마이크로미터 이상 42 마이크로미터 이하일 수 있다.
유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 15 마이크로 미터 이상 40 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 이상 0.5배 이하일 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)는 4.5 마이크로미터 이상 20 마이크로미터 이하일 수 있다.
즉, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 작아질수록, 유리 기판(GP)의 두께(LGP) 대비 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3) 비율도 작아질 수 있다. 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 전술한 조건을 만족하는 경우, 일 실시예의 유리 기판(GP)은 우수한 굽힘 강도를 가지면서, 측면으로부터 인가되는 충격에 대해 향상된 내구성을 가질 수 있다. 보다 상세한 내용은 후술한다.
도 3a를 참조하면, 상면(US)으로부터 연장되며 상면(US)과 평행한 제1 평면(PL1), 및 하면(DS)으로부터 연장되며 하면과 평행한 제2 평면(PL2)이 정의된다. 제3 측면(SS3)과 제1 평면(PL1)의 최단 거리(LSS1)는 제3 측면(S33)과 제2 평면(PL2)의 최단 거리(LSS2)의 0.9배 이상 1.1배 이하일 수 있다.
본 명세서에서 제1 측면(SS1)은 제1 경사면(SS1)으로 지칭될 수 있고, 제2 측면(SS2)은 제2 경사면(SS2)으로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 제1 각도(AG1)는 제1 경사각(AG1)으로 지칭되고 제2 각도(AG2)는 제2 경사각(AG2)으로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 제1 측면(SS1)을 제1 경사면(SS1)으로 지칭하고, 제2 측면(SS2)을 제2 경사면(SS2)으로 지칭하는 경우 제3 측면(SS3)은 측면(SS3)으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 유리 기판(GP)은 SiO2를 포함할 수 있다. 유리 기판(GP)은 SiO2 외에 Al2O3, Li2O, Na2O, K2O, MgO 및 CaO 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 또한, 유리 기판(GP)은 Fe2O3, ZnO, TiO2, 또는 P2O5 등을 더 포함할 수 있다.
도 3b는 일 실시예에 따른 유리 기판(GP-1)의 단면도이다. 도 3b는 다 3a에 도시된 유리 기판(GP)의 단면에 대응되는 단면을 도시한 도면이다. 도 3b를 참조하면 일 실시예의 유리 기판(GP-1)은 강화 영역(CS)과 비강화 영역(NCS)을 포함할 수 있다.
강화 영역(CS)은 비강화 영역(NCS)보다 더 큰 압축 응력을 가질 수 있다. 강화 영역(CS)은 제1 알칼리 금속 양이온을 포함하고, 비강화 영역(NCS)은 제1 알칼리 금속 양이온의 이온 반경 보다 큰 은 반경을 갖는 제2 알칼리 금속 양이온을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 알칼리 금속 양이온은 Na+, K+, Rb+ 및 Cs+ 중 적어도 하나일 수 있다. 제2 알칼리 금속 양이온은 Li+, Na+, K+, 및 Rb+ 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 제1 알칼리 금속 양이온은 K+이고, 제2 알칼리 금속 양이온은 Na+일 수 있다. 강화 영역(CS)은 비강화 영역(NCS)이 포함하는 알칼리 금속 양이온의 이온 반경 보다 더 큰 이온 반경을 갖는 알칼리 금속 양이온을 포함하기 때문에, 비강화 영역(NCS)보다 더 높은 압축 응력을 가질 수 있다.
강화 영역(CS)에서 제1 알칼리 금속 양이온의 농도는 비강화 영역(NCS)에 인접할수록 작아질 수 있다. 따라서, 강화 영역(CS)의 압축 응력은 상면(US) 또는 하면(DS)과 인접할수록 큰 값을 갖고, 비강화 영역(NCS)과 인접할수록 작은 값을 가질 수 있다. 유리 기판(GP)에서 강화 영역(CS)은 균일한 압축 깊이를 가질 수 있다. 압축 깊이 이상에서 유리 기판은 음(-)의 압축 응력 값을 가질 수 있다. 즉, 비강화 영역(NCS)은 음의 압축 응력 값을 갖는 영역일 수 있다. 일 실시예의 유리 기판(GP)의 압축 깊이는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 10% 이상, 또는 20% 이상일 수 있다.
본 명세서에서, 유리 기판(GP)의 상면(US), 또는 하면(DS)으로부터 압축 응력 값이 0이 되는 영역의 평균 최단 거리가 압축 깊이로 정의될 수 있다.
강화 영역(CS)은 비강화 영역(NCS)을 커버하도록 형성될 수 있다. 즉, 강화 영역(CS)은 유리 기판(GP)의 전체 면에 형성될 수 있다. 유리 기판(GP)은 유리 기판(GP)을 커버하는 강화 영역(CS)을 포함하기 때문에 높은 표면 강도를 가질 수 있다. 따라서, 일 실시예의 유리 기판(GP)은 충격으로부터 강한 내구성을 가질 수 있다. 도 3b에서 도시된 바와 같이 강화 영역(CS)과 비강화 영역(NCS)은 일체의 형상을 가질 수 있다.
이하부터, 도 4, 및 도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 도 2의 II-II' 선을 따라 절단한 표시 모듈의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 표시 패널(DP)은 순차로 적층된 기판(SUB), 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함한다.
표시 패널(DP)은 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)을 포함한다. 표시 패널(DP)의 표시 영역(DP-DA)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 표시 영역(DD-DA) 또는 도 2에 도시된 투과 영역(TA)에 대응하며, 비표시 영역(DP-NDA)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 비표시 영역(DD-NDA) 또는 도 2에 도시된 비투과 영역(NTA)에 대응한다.
기판(SUB)은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 플렉서블한 기판으로 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 합성수지층은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 다층구조를 가질 수 있다. 예컨대 기판(SUB)은 합성수지층, 접착층, 및 합성수지층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 합성수지층은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그밖에 기판(SUB)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 중간 절연층과 회로 소자를 포함할 수 있다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 상기 회로 소자는 신호 라인들, 화소의 구동 회로 등을 포함할 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 순차로 적층된 제1 전극(EL1), 정공 수송층(HCL), 발광층(EML), 전자 수송층(ECL), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 발광층(EML)은 유기 발광 물질을 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 발광층(EML)은 양자점, 또는 양자막대 등의 무기 발광 물질을 포함할 수도 있다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 캐소드일 수 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 제2 전극(EL2) 상에 배치된 캡핑층을 더 포함할 수도 있다. 캡핑층(CPL2)은 유기 발광 다이오드(OLED)를 보호하거나, 광학 특성을 조절하기 위한 층일 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막(PDL)과 같은 유기막을 더 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치되어 제1 전극(EL1)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역(PXA) 및 발광 영역(PXA)과 인접한 비발광 영역(NPXA)을 정의할 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 밀봉한다. 박막 봉지층(TFE)은 유기 발광 다이오드(OLED) 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 직접 배치될 수 있다. 또는, 유기 발광 다이오드(OLED)가 캡핑층(미도시)을 더 포함하는 경우 박막 봉지층(TFE)은 캡핑층 상에 직접 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기층, 및 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연층은 무기층/유기층/무기층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호할 수 있다.
입력 감지층(ISL)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 도시된 바는 없으나, 입력 감지층(ISL)은 절연층 및 도전층을 포함할 수 있다. 입력 감지층(ISL)의 하부에는 베이스 절연층이 배치될 수 있다. 베이스 절연층은 무기 절연층일 수 있다.
입력 감지층(ISL)과 표시 패널(DP)은 연속 공정에 의해 제조될 수 있다. 입력 감지층(ISL)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "A 구성이 B 구성 상에 직접 배치된다"는 것은 A 구성과 B 구성 사이에 접착층이 배치되지 않고, A 구성과 B 구성이 서로 접촉하는 것을 의미한다.
도 6a 내지 도 6e는 일 실시예에 따른 유리 기판(GP)의 제조 방법을 도시한 단면도 및 사시도이다. 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 전술한 구성과 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하며, 동일한 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6a는 일 실시예에 따른 베이스 유리 기판(GP-P)의 제공 단계를 도시한 사시도이다. 도 6b는 단면부 식각 공정을 도시한 단면도이다. 도 6c는 단면부 식각 공정을 거쳐 제조된 일 실시예의 유리 기판(GP)을 도시한 단면도이다. 도 6d는 화학 강화 단계를 거쳐 제조된 일 실시예의 유리 기판(GP-1)을 도시한 단면도이다. 도 6e는 전면 식각 단계를 거쳐 제조된 일 실시예의 유리 기판(GP-1)을 도시한 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예의 유리 기판(GP)의 제조 방법은 베이스 유리 기판(GP-P)을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 베이스 유리 기판(GP-P)은 복수 개가 적층된 상태로 제공될 수 있다. 도 6a에서는 두 개의 베이스 유리 기판들(GP-P)이 적층된 것을 예시적으로 도시 하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스 유리 기판들(GP-P)은 세 개 이상 적층 되거나, 하나의 베이스 유리 기판(GP-P)만 제공될 수도 있다.
이 때, 베이스 유리 기판(GP-P)의 이동 중 발생할 수 있는 손상을 방지하기 위해 베이스 유리 기판들(GP-P)의 사이, 및 베이스 유리 기판(GP-P)의 노출면에는 접착층(ADH)이 제공될 수 있다. 접착층(ADH)은 접착 테이프 또는 접착 레진의 형태로 제공될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다. 접착층(ADH)은 베이스 유리 기판(GP-P)의 표면에 발생할 수 있는 손상을 방지하는 보호층의 역할을 할 수 있다.
베이스 유리 기판(GP-P)은 유리 원판으로부터 물리적으로 절단되어 제공된 것일 수 있다. 유리 원판을 물리적으로 절단하는 과정에서, 절단면에 크랙(CR)이 발생하거나 절단면의 일부가 떨어져 나갈 수 있다. 전술한 바와 같이 유리 원판의 절단 과정에서 베이스 유리 기판(GP-P)의 단면에 손상이 발생할 수 있고, 이에 따라 베이스 유리 기판(GP-P)의 굽힘 강도가 낮아질 수 있다. 따라서, 베이스 유리 기판(GP-P)이 폴딩되는 과정에서 쉽게 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 일 실시예의 베이스 유리 기판(GP-P)은 단면부 식각 공정(도 6b)을 거치므로 베이스 유리 기판(GP-P)의 손상부가 제거될 수 있다. 따라서, 상술한 문제가 완화 또는 예방될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 일 실시예의 유리 기판(GP)의 제조 방법은 베이스 유리 기판(GP-P)의 단면을 식각하는 단계를 포함할 수 있다. 베이스 유리 기판(GP-P)의 단면을 식각하는 단계는, 베이스 유리 기판(GP-P)을 습식 식각하는 단계를 포함할 수 있다. 베이스 유리 기판(GP-P)은 딥(dip) 방식으로 식각될 수 있다. 일 실시예에서, 유리 기판은 지그들(JG1, JG2)애 의해 고정되어 식각액(EC)에 디핑될 수 있다. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니나 식각액(EC)은 산, 첨가제, 계면 활성제, 및 증류수를 포함할 수 있다. 산은 불산, 인산, 질산, 초산, 황산, 이불화암모늄 등의 무기산 또는 유기산을 포함할 수 있다. 첨가제는 균일한 에칭을 위해 첨가되는 억제제일 수 있다. 일 실시예에서, 지그들(JG1, JG2)은 회전을 통해 베이스 유리 기판(GP-P)의 식각률을 조절할 수 있다.
도 6b에서 도시된 바와 같이, 베이스 유리 기판(GP-P)을 딥 식각하는 경우, 베이스 유리 기판(GP-P)의 상면(US-P)과 베이스 유리 기판(GP-P)의 하면(DS-P)은 일정한 테이퍼 각을 이루며 식각될 수 있다. 따라서, 베이스 유리 기판(GP-P)의 단면은 C 형상, 또는 사다리꼴을 90도로 회전시킨 형상을 이루며 식각 될 수 있다.
도 6b 및 도 6c를 참조하면, 베이스 유리 기판(GP-P)은 약 10° 이상 20° 이하의 테이퍼 각을 형성하며 식각될 수 있다. 또한, 베이스 유리 기판(GP-P)의 단면 식각 단계에서, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께의 0.3배 이상 0.7배 이하가 되도록 식각될 수 있다.
유리 기판(GP)의 테이퍼 각이 20°-를 초과하는 경우 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 짧게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 미만으로 형성될 수 있다. 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 미만으로 형성되는 경우 유리 기판(GP)이 측면으로부터 인가되는 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있다.
유리 기판(GP)의 테이퍼 각이 10°- 미만으로 형성되는 경우, 제1 측면(SS1)의 길이 및 제2 측면(SS2)의 길이가 길어질 수 있다. 따라서, 유리 기판(GP)에서 경사면이 차지하는 비율이 커질 수 있다. 또한, 유리 기판(GP)의 식각에 소요되는 시간이 길어질 수 있으므로 공정 효율이 저하될 수 있다.
일 실시예의 유리 기판(GP)은 테이퍼 각이 약 10° 이상 20° 이하로 형성되므로(즉, 제1 각도(AG1) 및 제2 각도(AG2)가 각각 160° 이상 170° 이하가 되도록 형성) 강한 내구성 및 우수한 공정 효율을 달성할 수 있다.
제1 각도(AG1)의 각도가 제2 각도(AG2)의 각도의 0.8배 이상 1.2배 이하가 되도록 테이퍼 각이 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 제1 각도(AG1)와 제2 각도(AG2)의 차이가 커지는 경우, 유리 기판(GP)의 상부와 하부가 서로 상이하게 식각된다. 따라서, 상부와 하부 중 어느 한 부분이 과도하게 식각되거나, 과소하게 식각될 수 있다.
제1 각도(AG1)의 각도가 제2 각도(AG2)의 각도의 0.8배 이상 1.2배 이하가 되도록 테이퍼 각이 조절되는 경우, 제3 측면(SS3)과 제1 평면(PL1)의 최단 거리(LSS1)가 제3 측면(S33)과 제2 평면(PL2)의 최단 거리(LSS2)와 서로 유사한 값(예를 들어, 0.9배 이상 1.1배 이하)을 갖기 때문에 상부와 하부 중 어느 한 부분이 과도하게 식각되거나, 과소하게 식각되는 현상이 방지된다.
제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 미만인 경우 엣지부의 두께가 너무 얇아져 낮은 굽힘 강도를 가질 수 있다. 또한, 외부에서 인가되는 충격에 의해 유리 기판이 쉽게 손상될 수 있다. 특히, 유리 기판(GP)의 측면에서 인가되는 충격에 의해 엣지부가 쉽게 손상될 수 있다.
제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.7배를 초과하는 경우 베이스 유리 기판(GP-P) 단면에 발생한 크랙(CR)이 충분히 제거되지 않거나 또는 굴곡이 충분히 평탄화되지 않을 수 있다. 따라서, 유리 기판이 낮은 굽힘 강도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 유리 기판(GP)의 제조 방법은, 단면 식각 단계에서 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 이상 0.7배 이하가 되도록 조절된다. 따라서, 일 실시예에 따른 유리 기판(GP)은 높은 굽힘 강도를 가질 수 있으며 외부의 충격에도 우수한 내구성을 달성할 수 있다.
일 실시예에 따른 단면 식각 단계에서, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 70 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.5배 이상 0.7배 이하가 되도록 식각될 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 35 마이크로미터 이상 70 마이크로미터 이하가 되도록 식각될 수 있다.
유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 40 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.4배 이상 0.6배 이하가 되도록 식각될 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)는 16 마이크로미터 이상 42 마이크로미터 이하가 되도록 식각될 수 있다.
유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 15 마이크로 미터 이상 40 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 이상 0.5배 이하가 되도록 식각될 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)는 4.5 마이크로미터 이상 20 마이크로미터 이하가 되도록 식각될 수 있다.
베이스 유리 기판(GP-P)의 두께가 얇아지는 경우, 크랙(CR)을 충분히 제거하고 단면을 평탄화 하기 위해서 베이스 유리 기판(GP-P)이 제거되는 비율이 상대적으로 높아질 수 있다. 따라서, 유리 기판(GP-P)의 두께가 얇아질수록, 유리 기판(GP)의 두께(LGP) 대비 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)의 비율은 작아질 수 있다.
예를 들어, 유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 70 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 이상 0.7배 이하, 또는 0.5배 이상 0.7배 이하일 수 있다. 유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 40 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 미만인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.4배 이상 0.6배 이하, 또는 0.3배 이상 0.6배 이하일 수 있다. 유리 기판(GP)의 두께(LGP)가 15 마이크로 미터 이상 40 마이크로 미터 미만인 경우, 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)는 유리 기판(GP)의 두께(LGP)의 0.3배 이상 0.5배 이하일 수 있다.
유리 기판(GP)의 두께(LGP)와 제3 측면(SS3)의 법선 방향의 길이(LSS3)가 상술한 범위를 만족하는 경우, 굽힘 강도가 향상되며 외부 충격으로부터 우수한 내구성을 가질 수 있다.
도 6d를 참조하면, 일 실시예의 유리 기판(GP)의 제조 방법은 화학 강화 단계를 더 포함할 수 있다. 유리 기판(GP)은 제1 알칼리 금속 양이온을 포함할 수 있다. 유리 기판(GP)을 화학 강화하는 단계는 제2 알칼리 금속 양이온을 제2 알칼리 금속 양이온보다 큰 이온 반경을 갖는 제1 알칼리 금속 양이온으로 교환하는 이온 교환 단계를 포함할 수 있다. 유리 기판(GP)에 제1 알칼리 금속 양이온을 포함하는 용액(SOL)을 제공하고, 용액(SOL)을 약 350℃ 이상 500℃ 이하로 가열하여 이온 교환이 진행될 수 있다.
유리 기판(GP)에 포함된 제2 알칼리 금속 양이온이 제1 알칼리 금속 양이온으로 교환 됨으로써 유리 기판(GP)의 표면 강화가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유리 기판(GP) 표면의 Na+ 이온을 K+ 이온 등으로 교환하여 표면 강화가 이루어진 유리 기판(GP-1)이 제공될 수 있다(도 3b).
도 6e에는 전면 식각 단계가 진행된 유리 기판(GP-2)이 도시 되었다. 도 6e를 참조하면, 일 실시예에서 유리 기판(GP-1)에 전면 식각이 진행 될 수 있다. 유리 기판(GP-1)의 전면 식각 단계는 유리 기판(GP-1)을 딥 방식으로 식각하는 단계를 포함할 수 있다. 유리 기판(GP-1)의 전면 식각을 통해 유리 기판(GP-1)의 표면의 크랙 등을 제거할 수 있으므로, 굽힘 강도가 상승할 수 있다. 도 6e에 도시된 것과 같이, 전면 식각 단계를 거친 유리 기판(GP-2)의 강화 영역(CS-1)은 강화 영역(CS)의 일부가 제거되어 형성된 것일 수 있다.
전면 식각 단계의 순서는 특별히 제한되는 것은 아니며, 화학 강화 단계 이전의 단계에서 진행될 수도 있다. 또는, 화학 강화 단계 전후에 각각 전면 식각 단계가 진행될 수도 있다. 일 실시예에서, 전면 식각 단계는 생략될 수도 있다.
도 7a 내지 도 7c는 실시예 및 비교예에 따른 유리 기판(GP)의 단면도이다. 도 8은 일 실시에에 따른 유리 기판의 굽힘 강도 측정 방법을 도시한 개략도이다. 도 9는 실시예 및 비교예에 따른 유리 기판(GP)의 굽힘 강도를 측정하여 나타낸 표이다. 이하에서는, 도 7a 내지 도 7c, 도 8, 및 도 9와, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유리 기판(GP)에 대해 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
1. 유리 기판의 굽힘 강도 평가 방법
도 7a 내지 도 7c, 및 하기 표 1에 기재된 값을 갖는 실시예 1, 비교예 1, 및 비교예 2의 유리 기판을 준비 하였다. 실시예 1, 비교예 1, 및 비교예 2의 유리 기판은 단면 식각 후에 화학 강화 단계 및 전면 식각 단계를 진행하여 제조하였다. 하기 표 1에서 LGP-는 유리 기판의 두께이고, LSS1은 제1 측면과 제1 평면의 최단 거리이고, LSS2는 제2 측면과 제2 평면의 최단 거리이고, LSS3-은 제3 측면의 법선 방향의 길이이다. 단위는 모두 마이크로 미터이다. ± 0.2마이크로 미터는 측정 중 발생 가능한 오차 범위에 대한 값이다.
LGP LSS1 LSS2 LSS3
실시예 1 51.9 ± 0.2 14.1 ± 0.2 16.0 ± 0.2 21.3 ± 0.2
비교예 1 51.7 ± 0.2 21.3 ± 0.2 22.2 ± 0.2 7.9 ± 0.2
비교예 2 52.8 ± 0.2 26.4 ± 0.2 26.4 ± 0.2 -
실시예 1, 비교예 1, 및 비교예 2에 따른 유리 기판의 굽힙 강도는 이점 굽힘 평가(2 Point Bending Test) 방법을 이용하여 같이 평가 하였으며, 유리 기판(GP)의 굽힘 강도는 하기 식 1을 이용하여 계산하였다.
[식 1]
Figure pat00001
식 1에서, E는 영의 모듈러스(Young's modulus)이고, t는 유리 기판(GP)의 두께이고, D는 제1 플레이트(PT1)와 제2 플레이트(PT2) 사이의 최단 거리이다.
도 8을 참조하면, 제1 플레이트(PT1)와 제2 플레이트(PT2) 사이에 유리 기판(GP)을 배치시킨다. 이후, 제1 플레이트(PT1)를 고정하고 제2 플레이트(PT2)를 천천히 하강시킨다. 이후, 유리 기판(GP)이 파손되기 직전의 제1 플레이트(PT1)와 제2 플레이트(PT2) 사이의 최단 거리(D)를 계산한다.
2. 유리 기판의 굽힘 강도 평가 결과
도 9의 참조 박스를 참조하면, DT1/4은 측정된 데이터들을 오름차순으로 나열하였을 때 1/4 번째 값에 대한 데이터이고, DT1/2은 중간 값에 대한 데이터이고, DT3/4은 3/4 번째 값에 대한 데이터이다. DTA는 전체 데이터의 평균값이다.
실시예 1에 따른 유리 기판에서 측정된 굽힘 강도의 평균 값은 5009MPa이고, 최저 값은 2880MPa이다. 비교예 1에 따른 유리 기판에서 측정된 굽힘 강도의 평균 값은 3996MPa 이고, 최저 값은 2079 MPa이다. 비교예 2에 따른 유리 기판에서 측정된 굽힘 강도의 평균 값은 4012MPa이고, 최저 값은 1318MPa이다.
실시예 1, 비교예 1, 및 비교예 2를 비교할 때, 실시예 1은 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 우수한 효과를 달성하였다. 구체적으로 실시예 1의 평균 굽힘 강도는 비교예 1과 비교예 2의 평균 굽힘 강도에 비하여 약 25% 정도 우수한 것으로 확인되었다.
실시예 1에 따른 유리 기판은 제3 측면의 두께가 유리 기판의 두께의 0.3배 이상 0.7배 이하의 두께를 갖기 때문에, 제3 측면의 두께가 유리 기판의 두께의 0.3배 미만인 비교예 1, 및 비교예 2 각각 보다 우수한 굽힘 강도를 달성한 것으로 확인된다. 구체적으로는, 실시예 1에 따른 유리 기판은 제3 측면의 두께가 유리 기판의 두께의 0.3배 이상이기 때문에 충분한 측면 강도를 확보한 것으로 판단되며, 제3 측면의 두께가 유리 기판의 두께의 0.7배 이하이기 때문에 유리 기판 표면에 발생한 크랙 등의 손상이 충분히 제거된 것으로 확인된다.
일 실시예에 따른 폴더블 유리 기판은15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하의 두께를 가지고, 상면, 상면과 마주보는 하면, 및 상면과 하면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함한다. 측면은 상면으로부터 제1 각도를 이루며 연장되는 제1 측면, 하면으로부터 제2 각도를 이루며 연장되는 제2 측면, 및 제1 측면과 제2 측면 각각으로부터 연장되는 제3 측면을 포함한다. 상기 제3 측면의 법선 방향의 길이는 상기 상면과 상기 하면 사이의 최단 거리의 0.3배 이상 0.7배 이하이다. 따라서, 일 실시예에 따른 폴더블 유리 기판은 충격에 대한 내구성이 향상될 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 DM: 표시 모듈
GP: 유리 기판 SS: 측면
SS1: 제1 측면 SS2: 제2 측면
SS3: 제3 측면 LGP: 유리 기판의 두께
LSS3: 제3 측면의 법선 방향의 길이 AG1: 제1 각도
AG2: 제2 각도

Claims (20)

  1. 상면;
    상기 상면과 마주보는 하면; 및
    상기 상면과 상기 하면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함하고,
    상기 측면은 상기 상면으로부터 제1 각도를 이루며 연장되는 제1 측면, 상기 하면으로부터 제2 각도를 이루며 연장되는 제2 측면, 및 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각으로부터 연장되는 제3 측면을 포함하고,
    상기 제3 측면의 법선 방향의 길이는 상기 상면과 상기 하면 사이의 최단 거리의 0.3배 이상 0.7배 이하이고,
    상기 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하인 폴더블 유리 기판.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상면 및 상기 하면은 서로 평행하고, 상기 제3 측면은 상기 상면 및 하면과 실질적으로 직교하는 폴더블 유리 기판.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 상면으로부터 연장되며 상기 상면과 평행한 제1 평면, 및 상기 하면으로부터 연장되며 하면과 평행한 제2 평면이 정의되고,
    상기 제3 측면과 상기 제1 평면의 최단 거리는 상기 제3 측면과 상기 제2 평면의 최단 거리의 0.9배 이상 1.1배 이하인 폴더블 유리 기판.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 길이는 5 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하인 폴더블 유리 기판.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 최단 거리는 70 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하이고,
    상기 길이는 35 마이크로미터 이상 70 마이크로미터 이하인 폴더블 유리 기판.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 최단 거리는 40 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 미만이고,
    상기 길이는 16 마이크로미터 이상 42 마이크로미터 이하인 폴더블 유리 기판.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 40 마이크로 미터 미만이고,
    상기 길이는 4.5 마이크로미터 이상 20 마이크로미터 이하인 폴더블 유리 기판.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 각도와 상기 제2 각도 각각은 둔각인 폴더블 유리 기판.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 각도 및 상기 제2 각도는 각각 160° 이상 170° 이하인 폴더블 유리 기판.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 유리 기판은 강화 영역, 및 상기 강화 영역에 의해 에워싸이며 상기 강화 영역 보다 낮은 압축 응력을 갖는 비강화 영역을 포함하는 폴더블 유리 기판.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 강화 영역은 제1 알칼리 금속 양이온을 포함하고,
    상기 비강화 영역은 상기 제1 알칼리 금속 양이온의 이온 반경 보다 작은 이온 반경을 갖는 제2 알칼리 금속 양이온을 포함하는 폴더블 유리 기판.
  12. 상면;
    상기 상면과 마주보는 하면; 및
    상기 상면과 상기 하면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함하고,
    상기 측면은 상기 상면으로부터 제1 둔각을 이루며 연장되는 제1 측면, 상기 하면으로부터 제2 둔각을 이루며 연장되는 제2 측면, 및 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 각각으로부터 연장되는 제3 측면을 포함하고,
    상기 제1 둔각 및 상기 제2 둔각은 각각 160° 이상 170° 이하이고,
    상기 상면과 상기 하면의 최단 거리는 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하인 폴더블 유리 기판.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 둔각은 상기 제2 둔각의 0.8배 이상 1.2배 이하인 폴더블 유리 기판.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제3 측면의 법선 방향의 길이는 상기 최단 거리의 0.3배 이상 0.7배 이하인 폴더블 유리 기판.
  15. 표시 모듈; 및
    상기 표시 모듈 상에 배치되고, 폴딩 부분 및 상기 폴딩 부분을 사이에 두고 서로 이격된 제1 비폴딩 부분과 제2 비폴딩 부분을 포함하며, 15 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하의 두께를 갖는 유리 기판을 포함하고,
    상기 유리 기판은
    상면;
    상기 상면과 마주보는 하면;
    상기 상면으로부터 연장되는 제1 경사면;
    상기 하면으로부터 연장되는 제2 경사면; 및
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각으로부터 연장되는 측면을 포함하고,
    상기 측면의 법선 방향의 길이는 상기 두께의 0.3배 이상 0.7배 이하인 폴더블 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 상면은 표시면으로 정의되고,
    상기 제1 비폴딩 부분의 표시면과 상기 제2 비폴딩 부분의 표시면이 서로 마주하는 제1 동작 모드; 및
    상기 폴딩 부분이 폴딩되며, 상기 제1 비폴딩 부분의 표시면과 상기 제2 비폴딩 부분의 표시면이 외부로 노출되는 제2 동작 모드 중 적어도 하나의 동작 모드로 동작 되는 폴더블 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 길이는 5 마이크로 미터 이상 70 마이크로 미터 이하인 폴더블 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 경사면 및 상기 제2 경사면은 각각 160° 이상 170° 이하의 경사각을 갖는 폴더블 표시 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 측면은 상기 유리 기판의 두께 방향과 실질적으로 평행하는 폴더블 표시 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 모듈은 표시 소자층;
    상기 표시 소자층을 밀봉하는 박막 봉지층; 및
    상기 박막 봉지층 상에 직접 배치된 입력 감지층을 포함하는 폴더블 표시 장치.
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