CN109080239B - 用于显示装置的窗及包括该窗的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于显示装置的窗和包括窗的显示装置，所述窗包括基底衬底和设置在基底衬底上的保护层，其中，保护层包括顺序地堆叠的多个子层，其中，基底衬底和保护层包括从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯中选择的至少一种材料，其中，所述多个子层由不同的材料形成。

Description

用于显示装置的窗及包括该窗的显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月13日提交至韩国知识产权局的第10-2017-0074402号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
以下公开涉及用于显示装置的窗及包括所述窗的显示装置。
背景技术
近来，已经开发了利用平板显示装置的柔性显示装置。平板显示装置通常包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、电泳显示器(EPD)等。
因为柔性显示装置具有弯曲特性和折叠特性，所以柔性显示装置可以折叠或卷曲。相应地，具有大屏幕的柔性显示装置可便于携带。柔性显示装置可应用于多种适当的领域，所述领域不仅包括移动设备(诸如，移动电话、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、超移动PC(UMPC)、电子图书和电子报纸)而且还包括TV、监视器等。
另外，在实现柔性显示装置方面，对柔性且强抗冲击的窗的需求正在增加。
发明内容
根据一个或多个实施方式的方面涉及用于显示装置的窗，窗具有柔性和优良的耐冲击性。
然而，根据本公开的一个或多个实施方式的方面不限于本文中阐述的那些。通过参考以下给出的本公开的详细描述，本公开实施方式的以上及其它方面将对本公开所属领域的普通技术人员变得更加显而易见。
根据本公开的实施方式，用于显示装置的窗包括基底衬底和位于基底衬底上的保护层，其中，保护层包括顺序地堆叠的多个子层，其中，基底衬底和保护层包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的至少一种材料，其中，多个子层由不同的材料形成。
保护层可包括由第一材料形成的第一子层和由与第一材料不同的第二材料形成的第二子层。第一子层和第二子层中的每个可各自包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的至少一种材料。
第一子层可位于第二子层和基底衬底之间。第一子层可具有100μm至200μm的厚度。
第二子层可具有30μm至80μm的厚度。
基底衬底可由聚酰亚胺形成，第一子层可由从由聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷和橡胶组成的组中选择的一种或多种材料形成，以及第二子层可由从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的一种或多种材料形成。
第一子层的弹性模量可为30MPa至70MPa，以及第二子层的弹性模量可为3.5GPa至7.0GPa。
基底衬底可具有30μm至50μm的厚度。
窗还可包括位于基底衬底和保护层之间的粘合层。粘合层可具有10gf/in至60gf/in的粘合强度。
窗还可包括位于基底衬底和保护层之间的防指纹层。粘合层可具有10gf/in至40gf/in的粘合强度。
粘合层可具有25μm至50μm的厚度。
窗可具有10mm或更小的曲率半径。
当具有5.7g的重量的笔下落时，窗被损坏时笔的下落高度可为10cm或更高。
根据本公开的实施方式，显示装置包括：显示图像的显示面板和位于显示面板上的窗，其中，窗包括基底衬底和位于基底衬底上的保护层，其中，保护层包括顺序地堆叠的多个子层，其中，基底衬底和保护层包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的至少一种材料，其中，所述多个子层由不同的材料形成。
保护层可包括由第一材料形成的第一子层和由与第一材料不同的第二材料形成的第二子层。第一子层和第二子层中的每个可各自包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的至少一种材料。
第一子层可堆叠在第二子层和基底衬底之间。第一子层可具有100μm至200μm的厚度。
第一子层可具有30μm至80μm的厚度。
基底衬底可由聚酰亚胺形成，第一子层可由从由聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷和橡胶组成的组中选择的一种或多种材料形成，以及第二子层可由从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的一种或多种材料形成。
显示装置可具有柔性。
根据本公开的实施方式，用于显示装置的窗的保护层包括第一子层和第二子层，其中，第一子层由从由聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷和橡胶组成的组中选择的一种或多种材料形成，第二子层由从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的一种或多种材料形成。
第一子层可具有100μm至200μm的厚度，以及第二子层可具有30μm至80μm的厚度。
附图说明
现将参照附图在下文中更充分地描述示例性实施方式；然而，这些示例性实施方式可以以不同的形式实施，且不应被理解为限于本文中阐述的实施方式。更确切地，提供这些实施方式，以使得本公开将是彻底的和完全的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施方式的范围。
在附图中，为了图示的清楚，尺寸可被夸大。将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，其可以是所述两个元件之间唯一的元件，或者还可存在一个或多个介于中间的元件。全文中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1是根据本公开实施方式的用于显示装置的窗的截面的截面图。
图2是示出根据本公开另一实施方式的用于显示装置的窗的截面的截面图。
图3是示出根据本公开实施方式的用于显示装置的具有曲率半径R1的窗的截面的截面图。
图4是示意性地示出根据本公开实施方式的用于显示装置的窗的表面性能的评估的截面图。
图5A和图5B是示出根据本公开实施方式的显示装置的截面图。
具体实施方式
在示出并描述了本发明的示例性实施方式的下文中将更充分地描述本发明。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施方式可以以均不背离本发明的精神或范围的各种不同的方式进行修改。为了更好理解，以扩大图的方式示出所包括的附图。
全文中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为了清楚，某些线、层、组件、元件或特征的厚度可能被夸大。将理解的是，虽然本文中可使用措辞“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些措辞限制。这些措辞仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不背离本公开的教导的情况下，下文论述的“第一”元件还可以称为“第二”元件。除非上下文清楚地另有指出，否则，如本文中所使用的，单数形式旨在也包括复数形式。
还将理解的是，当在本说明书中使用时，措辞“包括(include)”和/或“包括(including)”指定所叙述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在和/或添加。此外，诸如层、区域、衬底或板的元件放置在另一元件“上”或“上方”的表达不仅指该元件“直接”放置在该另一元件“上”或该元件放置在该另一元件“正上方”的情况，而且还指该元件与该另一元件之间插置有另外的元件的情况。类似地，诸如层、区域、衬底或板的元件放置在另一元件“之下”或“下方”的表达不仅指该元件“直接”放置在该另一元件“之下”或该元件放置在该另一元件“正下方”的情况，而且还指该元件与该另一元件之间插置有另外的元件的情况。
在本公开中，相对措辞“顶表面”和“底表面”用作相对的概念以帮助理解本发明构思。因此，“顶表面”和“底表面”不指定特定的方向、位置或组件，并且可以是可互换的。例如，“顶表面”可解释为“底表面”，以及“底表面”可解释为“顶表面”。因此，“顶表面”可表示成“第一表面”且“底表面”可表示成“第二表面”，而“顶表面”可表示成“第二表面”且“底表面”可表示成“第一表面”。然而，在一个实施方式中，“顶表面”和“底表面”不互相混淆。
图1是示出根据本公开实施方式的用于显示装置的窗的截面的截面图。图2是示出根据本公开另一实施方式的用于显示装置的窗的截面的截面图。
由于对柔性显示装置的需求增加且包括弯曲表面的显示装置被越来越多地使用，因此对用于显示装置的具有柔性且可弯曲的窗的需要已经增加。然而，耐冲击性和柔性通常具有对立的关系。例如，当柔性提高时，耐冲击性可能相对地降低。这是因为期望将窗的厚度配置成相对薄以提高柔性。厚度和柔性之间的关系可通过以下表达式1来表达(例如，由以下表达式1表示)。
表达式1
BS∝E×TH3
在表达式1中，BS表示每个层的弯曲强度，E表示每个层的弹性模量，以及TH表示每个层的厚度。窗的弯曲强度与窗的厚度的立方成正比。因此，窗的厚度应相对小以使得窗具有相对小的弯曲强度。
当窗由于其被弯曲或折叠而变形时，产生抵抗变形的排斥力。窗中抵抗窗的变形的排斥力(F)可遵循以下表达式2(例如，由以下表达式2表示)。
表达式2
Figure BDA0001692697850000061
在表达式2中，Y是杨氏模量，t是窗的厚度，w是窗的宽度，以及D是窗的两个端部之间的距离，其中，窗的所述两个端部在折叠状态下彼此面对。此处，D基本上与窗的曲率半径的两倍对应。因此，窗可设置成具有约10mm或更小的曲率半径，该曲率半径提供与之对应的符合要求的D值(例如，20mm或更小)。根据表达式2，在其它条件相同且D为约10mm的状态下，窗的厚度为约100μm时的排斥力是窗的厚度为约70μm时的排斥力的三倍。
因此，当显示装置和窗弯曲时，可向窗施加大的排斥力。另外，当减小窗的厚度以减小窗的排斥力和弯曲强度时，窗可能易受外部冲击损坏(例如，可能具有低的抗外部冲击的耐冲击性)。
根据本公开的显示装置具有优良的耐冲击性，同时具有相对薄的厚度以确保柔性。
根据图1，根据本公开实施方式的窗包括基底衬底SUB和设置在基底衬底SUB上的保护层PL，并且保护层PL具有顺序地堆叠的多个子层(即，子层PSUB1和PSUB2)。
在下文中，将更详细地描述窗的每个组件。
基底衬底SUB可用作窗的基底。例如，可通过首先制备基底衬底SUB并且将保护层PL和粘合层ADH形成在基底衬底SUB上的工艺来制造窗。
因此，基底衬底SUB可利用具有相对高硬度和优良耐冲击性的材料来形成。根据本公开，基底衬底SUB可包括从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯中选择的至少一种材料。橡胶可包括从聚异戊二烯、聚丁二烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)和聚异丁烯中选择的至少一种材料。用于形成基底衬底SUB的材料可通过考虑待形成在基底衬底SUB上的保护层PL的材料来确定。在本说明书全文中，术语“聚氨酯”是指热固性聚氨酯和热塑性聚氨酯两者。
当选择用于形成基底衬底SUB的材料时，应考虑整个窗的耐冲击性和柔性以及保护层PL的材料。
基底衬底SUB可具有约30μm至约50μm的厚度。当基底衬底SUB的厚度小于约30μm时，窗的耐冲击性可能过于降低。另外，当基底衬底SUB的厚度超过约50μm时，窗的柔性降低，并且因此，可能难以将窗应用于柔性显示装置(例如，窗可能不适合于柔性显示装置)。
基底衬底SUB可根据显示装置或窗的形状而具有各种适当的形状。当在平面上观察时，基底衬底SUB可具有各种适当的形状。例如，基底衬底SUB可具有诸如矩形形状、正方形形状、圆形形状、椭圆形形状、半圆形形状和半椭圆形形状的形状。
在一个实施方式中，基底衬底SUB是光学透明的。术语“光学透明的”是指基底衬底SUB允许可见区域中的光在没有损失或失真的情况下(例如，在没有明显的损失或失真的情况下)透射通过可见区域。例如，基底衬底SUB可相对于可见区域中的光具有90％或更大的透射率。当基底衬底SUB具有上述透射率时，从定位在基底衬底SUB下方且进一步定位在窗下方的显示面板发射的光可在没有由折射引起的亮度退化或失真的情况下(例如，在没有明显的亮度退化或失真的情况下)被用户观察到。
保护层PL可设置在基底衬底SUB上。根据本公开，保护层PL包括多个子层，例如子层PSUB1和PSUB2。虽然图1中示出包括两个子层(即，子层PSUB1和PSUB2)的保护层PL，但是子层的数量不受附图限制。本领域技术人员可选择包括两个或更多个子层的保护层，以优化窗的柔性、耐冲击性、透射率等。
由于保护层PL包括多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)，因此窗不仅具有优良的耐冲击性而且具有优良的柔性和表面特性。在一个实施方式中，在根据本公开的窗中，与设置成单层的保护层相比，保护层PL具有优良的耐冲击性和表面特性。
可通过磨损测试来评估窗的表面特性。磨损测试可在使用固体物体按压窗的状态下通过向左和向右移动所述固体物体来执行。在这种情况中，术语“固体物体”可表示金属棒、球等。根据本公开的实施方式，在磨损测试中，可利用金属棒来按压窗。例如，可通过允许钢丝绒(Liberon#0000)在1.5kgf的负载下在窗的表面上往复运动十次并且检查窗的表面中是否产生划痕来执行磨损测试。
在这种情况中，金属棒按压在显示装置上的力可为约1.5kgf。在磨损测试中施加至窗的力表示通过考虑窗的目的(即，窗设置在显示装置的表面上的事实)而选择的数值。假设窗被常规地使用(例如，在典型的使用条件下)时，施加至窗的负载几乎不超过约1.5kgf。因此，可以看出，如果用于显示装置的窗可承受在约1.5kgf的负载下执行的磨损测试，则窗具有足以在日常生活中使用的耐冲击性。
在磨损测试中，金属棒可向左和向右往复运动多次。由于金属棒向左和向右往复运动，因此可评估显示装置的耐冲击性和表面特性。表面特性可包括滑溜性(slipperiness)。滑溜性表示表面是否由于低的表面摩擦而相对光滑。当滑溜性因表面摩擦相对高而低时，窗可能由于窗和金属棒之间的摩擦而损坏。
根据本公开的窗包括包括多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)的保护层PL，并且因此，具有优良的表面特性(例如，滑溜性)。因此，窗在磨损测试中不损坏。
根据本公开，保护层PL可包括从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯中选择的至少一种材料。橡胶可包括从聚异戊二烯、聚丁二烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)和聚异丁烯中选择的至少一种材料。此处，保护层PL包括上述材料的陈述是指包括在保护层PL中的多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2中的至少一个)包括上述材料。
多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)可由不同材料形成。在这种情况中，形成多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)的不同材料可从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯中选择。
在本公开中，多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)由不同材料形成的陈述不仅指构成多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)的材料完全不同的情况，而且指构成相应子层的材料中的一些材料相同而最重要的材料(例如，重量上构成相应层的大部分的材料)不同的情况。例如，除了当第一子层PSUB1由100wt％的聚氨酯制成且第二子层PSUB2由100wt％的聚对苯二甲酸乙二酯制成时，即使当第一子层PSUB1由90wt％的聚氨酯和10wt％的聚碳酸酯制成且第二子层PSUB2由90wt％的聚对苯二甲酸乙二酯和10wt％的聚碳酸酯制成时，也可认为第一子层PSUB1和第二子层PSUB2由不同的材料形成。即使当第一子层PSUB1和第二子层PSUB2包括相同的辅助添加剂(例如，均化剂、固化剂、润湿剂、填料等)时，也可认为第一子层PSUB1和第二子层PSUB2由不同的材料(例如，不同的主材料)形成。
因此，第一子层PSUB1和第二子层PSUB2由不同材料形成的陈述可以指：在构成两个子层(即，子层PSUB1和PSUB2)的材料的成分中，相应子层的成分中的材料的大部分或更多部分是不同的。
即使当保护层PL包括三个或更多个子层时，子层也可由彼此不同的材料形成。例如，当保护层PL包括第一子层、第二子层和第三子层时，三个子层可全部由不同的材料形成。此处，子层由彼此不同的材料形成的陈述是指在三个子层的成分中不存在重叠的材料的情况以及材料中的大部分是不同材料或者重叠的材料以少量(例如，重量上小于50％)包括在三个子层的成分中的情况。
包括在保护层PL中的子层PSUB1和PSUB2中的每个的成分可通过考虑窗的耐冲击性、表面特性(滑溜性)、耐磨性、透射率、柔性等来确定。
保护层PL还可具有各种适当的形状。因为保护层PL形成在基底衬底SUB上，所以保护层PL的形状可与基底衬底SUB的形状基本上相同或类似。例如，保护层PL可具有诸如矩形形状、正方形形状、圆形形状、椭圆形形状、半圆形形状和半椭圆形形状的形状。
然而，在一些情况中，保护层PL在平面上的面积(例如，表面面积)可不同于基底衬底SUB在平面上的面积。例如，保护层PL的面积可大于基底衬底SUB的面积。这种面积上的差异可在基底衬底SUB中包括弯曲表面时出现。当弯曲表面的曲率大时，相对地定位在外部且具有相对较大曲率半径的保护层PL可具有比相对地定位在内部且具有相对较小曲率半径的保护层PL的面积宽的面积。在一个实施方式中，保护层PL的面积可小于基底衬底SUB的面积。在这种情况中，保护层PL不设置在基底衬底SUB的局部区域上。
保护层PL可使用各种适当的方法形成在基底衬底SUB上。然而，因为构成保护层PL的材料和构成基底衬底SUB的材料中的每个是有机材料，所以处理温度例如保持为不过于高。例如，保护层PL可使用诸如狭缝模具式涂布(slot die coating)、双重网涂布(dualweb coating)、凹版涂布、辊式涂布、逗号刮刀涂布(comma coating)、气刀涂布、吻合涂布(kiss coating)、喷涂、幕式流涂布(curtain-flow coating)、浸渍涂布、旋涂、离心式涂布、刷涂、通过丝网进行的固体涂布、丝棒涂布、流涂、平版印刷和凸版印刷的方法来形成在基底衬底SUB上。可通过考虑保护层PL的成分和工艺效率来选择用于形成保护层PL的方法。例如，可通过狭缝模具式涂布来形成保护层PL。然而，当考虑工艺效率时，可通过双重网涂布来形成保护层PL。
当保护层PL包括多个子层(例如，子层PSUB1和PSUB2)时，子层可顺序地形成在基底衬底SUB上。在这种情况中，用于形成每个子层的方法可以不同(例如，对于每个子层不同)。然而，当考虑工艺效率和工艺设备的制造(例如，工艺设备的成本)时，可利用相同的方法来形成子层。
根据本公开的实施方式，保护层PL可包括第一子层PSUB1和第二子层PSUB2。第一子层PSUB1和第二子层PSUB2中的每个可独立地包括从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯中选择的至少一种材料。第一子层PSUB1和第二子层PSUB2由彼此不同的材料形成。第一子层PSUB1和第二子层PSUB2由彼此不同的材料形成的含义与上述相同。
当保护层PL包括第一子层PSUB1和第二子层PSUB2时，第一子层PSUB1和第二子层PSUB2可根据第一子层PSUB1和第二子层PSUB2与基底衬底SUB的位置关系来确定(例如，辨识)。第一子层PSUB1可以是设置在第二子层PSUB2和基底衬底SUB之间的子层。
比第二子层PSUB2定位成相对靠近基底衬底SUB的第一子层PSUB1的厚度可以比第二子层PSUB2的厚度厚。因为第一子层PSUB1定位成靠近基底衬底SUB且相对厚，所以第一子层PSUB1可执行提高窗的耐冲击性的功能。然而，第一子层PSUB1的厚度在不降低窗的柔性同时提高窗的耐冲击性的范围内确定。
根据本公开的实施方式，第一子层PSUB1可具有约100μm至约200μm的厚度。当第一子层PSUB1的厚度小于约100μm时，通过第一子层PSUB1提高窗的耐冲击性的效果降低，并且因此，窗可能易受外部冲击损坏。另一方面，当第一子层PSUB1的厚度超过约200μm时，窗的柔性可能降低。如上所述，这是因为窗的弯曲强度在第一子层PSUB1的厚度增大时增大。
根据本公开的实施方式，第二子层PSUB2可设置在第一子层PSUB1上。第二子层PSUB2可具有比第一子层PSUB1的厚度相对小的厚度。第二子层PSUB2也可执行提高窗的耐冲击性的功能。然而，因为第二子层PSUB2比第一子层PSUB1相对薄且设置成比第一子层PSUB1距离基底衬底SUB远，所以第二子层PSUB2可执行提高窗的表面特性的功能。在诸如高温/高湿度环境或低温环境的可靠性评估条件下，第二子层PSUB2可改善窗的滑溜性并且可减少或防止窗的变形。
第二子层PSUB2可具有约30μm至约80μm的厚度。当第二子层PSUB2的厚度小于约30μm时，可能降低通过第二子层PSUB2提高窗的耐冲击性的效果。另一方面，当第二子层PSUB2的厚度超过约80μm时，可能降低在可靠性评估条件下减少或防止窗的变形的效果。
根据本公开的实施方式，第一子层PSUB1可由从聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷和橡胶中选择的一种或多种材料形成，以及第二子层PSUB2可由从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯中选择的一种或多种材料形成。另外，基底衬底SUB可由聚酰亚胺形成。因此，根据本公开实施方式的窗可具有其中基底衬底SUB/第一子层PSUB1/第二子层PSUB2顺序地堆叠的形式，并且基底衬底SUB/第一子层PSUB1/第二子层PSUB2可通过诸如聚酰亚胺/聚氨酯/聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺/聚氨酯/聚萘二甲酸乙二酯和聚酰亚胺/聚氨酯/聚酰亚胺的组合来配置。然而，所列出的组合仅是说明性的，并且本领域技术人员可允许基底衬底SUB/第一子层PSUB1/第二子层PSUB2通过各种适当的组合以及所列出的组合来配置。
根据本公开的实施方式，第一子层PSUB1可具有约30MPa至约70MPa的弹性模量。另外，第二子层PSUB2可具有约3.5GPa至约7.0GPa的弹性模量。当第一子层PSUB1和第二子层PSUB2中的每个具有在上述范围内的弹性模量时，窗可具有优良的柔性和耐冲击性。
当第一子层PSUB1的弹性模量小于约30MPa时或者当第二子层PSUB2的弹性模量小于约3.5GPa时，第一子层PSUB1和第二子层PSUB2可能不充分地吸收施加至窗的外部冲击。当外部冲击施加至窗时，保护层PL和基底衬底SUB在冲击方向上被压缩并且弯曲。此处，第一子层PSUB1和第二子层PSUB2在冲击方向上被压缩并且随后再次恢复，从而吸收外部冲击。每个子层可具有上述相应数值或更大的弹性模量，使得第一子层PSUB1和第二子层PSUB2通过其压缩和恢复来吸收外部冲击。
当第一子层PSUB1的弹性模量超过约70MPa时或者当第二子层PSUB2的弹性模量超过约7.0GPa时，窗的弯曲强度增大。因此，窗的柔性可能降低。
基底衬底SUB上可进一步设置粘合层ADH。例如，粘合层ADH可设置在基底衬底SUB和保护层PL之间。另外，必要时，粘合层ADH还可设置在保护层PL上。参照图2，粘合层ADH可设置在基底衬底SUB和第一子层PSUB1之间以及第一子层PSUB1和第二子层PSUB2之间。可通过考虑第一子层PSUB1和第二子层PSUB2中的每个的材料、厚度等来确定是否在第一子层PSUB1和第二子层PSUB2之间设置粘合层ADH。例如，当第一子层PSUB1和第二子层PSUB2在两者之间的没有任何单独的粘合材料的界面处(例如，能够)彼此良好地附接时，粘合层ADH可不设置在第一子层PSUB1和第二子层PSUB2之间。
粘合层ADH可包括光学透明粘合剂(OCA)、压敏粘合剂(PSA)等。从显示装置输出的待被用户观看的图像通过粘合层ADH传输，并且因此，粘合层ADH可以是光学透明的。粘合层ADH可由基于氨基甲酸乙酯的组合物、基于丙烯酸的组合物、基于硅的组合物等形成。除了所列出的材料之外，粘合层ADH可利用各种适当的材料形成。
可利用施加呈液体组合物形式的粘合层ADH并且随后使粘合层ADH固化的方法、形成呈膜形式的粘合层ADH并且随后将粘合层ADH附接的方法等来形成粘合层ADH。可根据构成粘合层ADH的材料的种类和粘合层ADH的厚度来适当地选择用于形成粘合层ADH的方法。
粘合层ADH可具有约25μm至约50μm的厚度。当粘合层ADH的厚度小于约25μm时，粘合层ADH的粘合强度可能不充分，并且因此，组件(例如，相邻层)之间的联接可能不牢固。另外，当粘合层ADH的厚度超过约50μm时，窗的厚度增大，并且因此，在驱动设置在窗下方的显示面板时可能出现缺陷。
粘合层ADH执行使窗中的不同组件彼此附接的功能，并且还可执行使施加至窗的应力分散的功能。例如，在窗弯曲或屈曲时，粘合层ADH可分散施加至窗的压应力或张应力。此外，粘合层ADH可分散施加至窗的外部冲击。
为了分散施加至窗的应力或外部冲击，粘合层ADH可具有约0.03MPa至约0.2MPa的弹性模量。粘合层ADH连同保护层PL一起可在被压缩并且随后恢复的同时吸收和分散施加至窗的应力或外部冲击。因此，由于窗包括具有在上述范围内的弹性模量的粘合层ADH，所以可提高窗的耐冲击性和柔性。
根据本公开的实施方式，粘合层ADH可具有约10gf/in至约60gf/in的粘合强度。当粘合层ADH的粘合强度小于约10gf/in时，基底衬底SUB和保护层PL之间的粘合可能不牢固。当基底衬底SUB和保护层PL之间的粘合不牢固时，保护层PL可能与基底衬底SUB分离。特别是当窗具有柔性并且重复地弯曲或折叠时，可能发生这种现象。当粘合层ADH的粘合强度超过约60gf/in时，难以将保护层PL与基底衬底SUB分离。
根据本公开的实施方式，还可在基底衬底SUB和粘合层ADH之间设置防指纹层。在这种情况中，粘合层ADH可具有约10gf/in至约40gf/in的粘合强度。防指纹层提高窗的表面特性。因为防指纹层的表面具有低的摩擦系数和高的滑溜性，所以可提高窗的表面特性。防指纹层具有防水特性，其中，防指纹层与水的接触角为约100度至约116度，从而可提高窗的表面特性。
防指纹层可防止或基本上防止用户触摸窗时用户的指纹留在窗的表面上。另外，因为防指纹层具有防污特性，所以防指纹层可防止或基本上防止污染物残留在窗的表面上。防指纹层可具有约
Figure BDA0001692697850000141
至约
Figure BDA0001692697850000142
的厚度。当防指纹层的厚度小于约
Figure BDA0001692697850000143
时，可能难以形成和堆叠(例如，层叠)防指纹层。当防指纹层的厚度超过约
Figure BDA0001692697850000144
时，窗的厚度可能过多地增加，并且可能出现诸如降低窗的敏感性的问题。
防指纹层可由基于氟或硅的树脂形成。然而，本领域技术人员可通过利用合适的材料以及树脂(例如，基于氟或硅的树脂)来形成防指纹层。防指纹层可以以液体组合物形式施加到窗上并且随后被固化。可替代地，防指纹层可形成为膜形式并且随后堆叠(例如，层叠)在窗上。当防指纹层形成为膜形式并且随后堆叠在窗上时，粘合层ADH可设置在窗和防指纹层之间。
粘合层ADH的粘合强度可根据防指纹层设置的位置而改变。例如，当防指纹层设置在基底衬底SUB的顶表面上(即，设置在基底衬底SUB和保护层PL之间)时，粘合层ADH可具有约10gf/in至约40gf/in的粘合强度。当粘合层ADH具有在上述范围内的粘合强度时，位于基底衬底SUB上的防指纹层和保护层PL可分离/重新附接。当粘合层ADH的粘合强度小于约10gf/in时，基底衬底SUB和保护层PL之间的粘合可能不牢固。当粘合层ADH的粘合强度超过约40gf/in时，防指纹层和保护层PL之间的分离/重新附接可能是困难的。由于保护层PL的分离/重新附接是可能的，因此保护层PL可与基底衬底SUB分离并且随后重新附接至基底衬底SUB。例如，当保护层PL因外部冲击而损坏时或者当由于保护层PL的表面被磨伤而可能在保护层PL的表面处发生光折射或漫反射时，在将损坏的保护层PL与基底衬底SUB分离之后可将新的保护层PL附接至基底衬底SUB。
防指纹层除了定位在基底衬底SUB的顶表面上之外还可位于保护层PL的顶表面上。例如，防指纹层仅设置在基底衬底SUB的顶表面上的情况、防指纹层仅设置在保护层PL的顶表面上的情况以及防指纹层设置在基底衬底SUB的顶表面和保护层PL的顶表面中的每个上的情况都是可能的。本领域技术人员可根据显示装置或窗的目的来选择是否堆叠(例如，包括)防指纹层和/或堆叠防指纹层的位置。
窗还可包括硬涂层。硬涂层可利用丙烯酸树脂、环氧树脂等形成，并且硬涂层的厚度可以是约5μm至约10μm。硬涂层是具有高硬度的层，并且可具有约50HV或更大的压痕硬度。当硬涂层具有如上所述的高硬度时，可保护窗免受外部冲击(例如，点冲击)的影响。点冲击是指高压力施加至窄的(例如，小的)区域的情况。点冲击可在显示面板被尖锐物体(例如，笔)戳(例如，按压)时发生。硬涂层可设置在基底衬底SUB的顶表面和保护层PL的顶表面中的任一个或两者上。然而，在一个实施方式中，当防指纹层设置在窗中时，硬涂层设置在防指纹层下方使得防指纹层可呈现其表面特性。
图3是示出根据本公开实施方式的用于显示装置的具有曲率半径R1的窗的截面的截面图。
根据本公开的实施方式，窗具有10mm或更小的曲率半径R1。即使在10mm的曲率半径R1下，窗也可能不损坏，并且在曲率半径R1下保护层PL可不与基底衬底SUB分离。因为窗具有10mm或更小的曲率半径R1，所以窗可应用于柔性显示装置和包括各种弯曲表面的显示器。
图4是示意性地示出根据本公开实施方式的用于显示装置的窗的表面性能的评估的截面图。
如上所述，窗的表面特性可通过磨损测试来评估。磨损测试可在使用固体物体按压窗的状态下通过向左和向右移动所述固体物体来执行。当窗的表面特性(例如，滑溜性)低时，窗的表面可能由于固体物体在窗的表面上移动而被磨伤(例如，刮伤)或损坏。因为根据本公开的窗的表面特性是优良的，所以窗在磨损测试中不被磨伤或损坏。
另外，可通过磨损测试来评估窗的耐冲击性。图4示出了利用由硬质材料制成的棒TIP(例如，金属棒)来按压窗的一侧的状态。为便于描述，图4被夸大，但是如图4中可以看出的，在利用金属棒按压窗时，窗的每个层被压缩并且变形。
当金属棒在窗变形的状态下向左和向右移动时，可改变窗的每个层的变形形状和压缩形状。此时，如果窗的每个层不具有足够的弹性模量，则窗因由金属棒引起的压缩和移动而损坏。
根据本公开的窗的每个层具有在先前描述的相应范围内的弹性模量，使得窗即使在图4中所示的磨损测试和随后要描述的落笔测试中也不损坏。
图5A和图5B是示出根据本公开实施方式的显示装置的截面的截面图。
在窗的底部上可设置显示面板PNL。显示面板PNL是指显示装置的输出图像的部分。显示面板PNL可包括显示单元DP、偏振层POL、触摸面板TSP等，其中，显示单元DP选择性地发射在特定波段内的光从而输出图像，偏振层POL用于过滤某一振动方向上的输出光，触摸面板TSP用于感测用户的触摸。
显示单元DP可包括有机发光装置或者可包括光源和液晶层。另外，至少两个电极可设置在显示单元DP中。液晶层中液晶分子的取向或者有机发光装置的发射可根据设置在两个电极之间的电场来控制。另外，显示单元DP还可包括线路单元、电容器、用于控制显示装置的驱动的多个晶体管等。
触摸面板TSP用于感测用户的触摸，并且可包括诸如电阻式触摸面板、电容式触摸面板、超声波触摸面板或红外触摸面板的多种触摸面板。
在一个实施方式中，当在没有任何基底衬底的情况下单独地制造了包括第一子层和第二子层的窗保护膜(也称为保护层)之后，可将窗保护膜堆叠在基底衬底上。此处，包括在窗保护膜中的第一子层和第二子层与上述窗中的第一子层和第二子层基本上相同。
在下文中，将通过示例与对比示例之间的比较来描述根据本公开的窗。
示例和对比示例的窗分别如表1和表2中所示的那样进行配置。在表1和表2中，PI表示聚酰亚胺，PET表示聚对苯二甲酸乙二酯，PEN表示聚萘二甲酸乙二酯，PU表示聚氨酯，以及TPU表示热塑性聚氨酯。仅接着材料名称描述的数字表示每个层的厚度。
表1
Figure BDA0001692697850000171
表2
Figure BDA0001692697850000172
在表1中公开的示例之中，示例1至示例7的窗中的每个还包括顺序地堆叠在基底衬底上的硬涂层和防指纹层。在示例1至示例7的窗中的每个中，基底衬底和保护层之间设置有由压敏粘合剂形成的具有约25μm的厚度的粘合层。由TPU制成且具有约5μm的厚度的硬涂层和防指纹层顺序地堆叠在第二子层的顶表面上。在示例5中，其它组件与示例1至示例4中的组件相同，但是窗还包括设置在第一子层和第二子层之间的由压敏粘合剂形成的具有约25μm的厚度的粘合层。
对比示例1至对比示例7的窗中的每个还包括顺序地堆叠在基底衬底上的硬涂层和防指纹层。在对比示例2至对比示例7中，基底衬底和保护层之间设置有由压敏粘合剂形成的具有约25μm的厚度的粘合层。硬涂层和防指纹层顺序地堆叠在保护层的顶表面上。
对示例1至示例7以及对比示例1至对比示例7的窗执行性能评估，其中，示例1至示例7以及对比示例1至对比示例7分别在表1和表2中示出。
可针对耐冲击性和表面特性来执行性能评估。
首先，通过落窗测试、落笔测试和落球测试来执行耐冲击性评估。执行落窗测试以测量下落高度，其中窗在从所述下落高度下落时损坏。随着下落高度增大，施加至窗的冲击力增大，并且因此窗的耐冲击性增大(例如，优良)。
落笔测试可通过允许具有约5.7g的重量的笔下落到窗上来执行。在落笔测试中，可通过测量窗被损坏时笔的下落高度来执行耐冲击性评估。随着笔的下落高度变高，窗的耐冲击性变好(例如，更优良)。具体地，落笔测试有益于检查相对于点冲击的耐冲击性。如上所述，点冲击是指将高压力施加至窄的(例如，小的)区域的情况。点冲击可在显示面板被尖锐物体(诸如，笔)戳(例如，按压)时发生。当窗不充分地缓冲点冲击时，设置在窗的底部上的显示面板可因冲击而弯曲。
落球测试可通过将凿子或楔设置在窗上并且使具有约10g的质量(例如，还可称为重量)的落锤以1cm或更高的高度下落在凿子或楔上来执行。在落球测试中，可通过测量窗被损坏时落锤的下落高度来执行耐冲击性评估。随着落锤的下落高度变高，窗的耐冲击性变好(例如，更优良)。具体地，落球测试有益于检查相对于表面冲击的耐冲击性。表面冲击是指高压力施加至宽的(例如，大的)区域的情况。表面冲击可在窗被按压时发生。当窗不充分地缓冲表面冲击时，设置在窗的底部上的显示面板可在被拉伸时损坏。
表面特性评估通过磨损测试执行。磨损测试与如上所述的基本上相同。在该评估中，利用金属棒以1.5kgf的负载来按压窗，并且金属棒在按压状态下向左和向右往复运动十次。在金属棒往复运动完成之后，检查窗的损坏或磨损(例如，刮伤)。
示例和对比示例的性能评估结果分别在以下表3和表4中示出。
表3
Figure BDA0001692697850000191
表4
Figure BDA0001692697850000192
参照表3和表4，示例1至示例7的窗的下落高度在落窗测试中均显示出5cm或更大的结果、在落笔测试中均显示出11cm或更大的结果以及在落球测试中均显示出7cm或更大的结果。上述水平的耐冲击性在将窗用于待在实际生活中使用的显示装置上时没有问题(例如，是足够的)。另外，对于表面特性，所有示例的窗在磨损测试中无损坏。
另一方面，可以看出，对比示例1至对比示例4以及对比示例6的窗的耐冲击性稍微降低。而且，对比示例2的窗的表面特性降低，并且因此，对比示例2的窗在磨损测试中损坏。对比示例5和对比示例7的窗的耐冲击性没有问题，但是对比示例5和对比示例7的窗的表面特性或柔性降低。因此，对比示例5和对比示例7的窗在表面特性评估中损坏或者由于柔性降低而出现褶皱。
如在示例和对比示例的性能评估结果中可以看出，根据本公开的窗包括多个子层以获得优良的耐冲击性和表面特性。此外，因为根据本公开的窗具有优良的耐冲击性，所以窗可形成为薄的。相应地，可提高窗的柔性。
另外，由于基底衬底和保护层由从聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯中选择的至少一种材料形成，因此可优化根据本公开的窗的耐冲击性和表面特性。具体地，由于包括在保护层中的第一子层和第二子层由彼此不同的材料形成，因此可实现耐冲击性和表面特性的优化。这样的效果可从对比示例2和对比示例3与示例之间的比较看出。与示例的由两种或更多种材料的组合制成的保护层的耐冲击性相比，对比示例2和对比示例3的由单一材料制成的保护层的耐冲击性降低。
可通过对比示例4至对比示例7与示例之间的比较看出第一子层和第二子层的厚度范围的影响。根据本公开的窗包括具有约30μm至约80μm的厚度的第二子层和具有约100μm至约200μm的厚度的第一子层以获得优化的耐冲击性和表面特性。
根据本公开，可提供具有柔性和优良耐冲击性的窗。另外，窗可具有优良的表面特性。
本文中公开了示例性实施方式，并且虽然采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性的含义使用和解释，并且不是出于限制的目的。在一些情况中，如将对本领域普通技术人员显而易见的是，除非另外明确地指出，否则结合具体实施方式描述的特征、特性和/或元件可单独使用，或者可以与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用。相应地，本领域普通技术人员将理解的是，在不背离如所附权利要求及其等同中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出各种适当改变。

Claims (14)

1.用于显示装置的窗，包括：
基底衬底；以及
保护层，位于所述基底衬底上，
其中，所述保护层包括顺序地堆叠的多个子层，
其中，所述基底衬底和所述保护层包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的至少一种材料，
其中，所述多个子层由不同的材料形成，
其中，所述保护层包括第一子层和第二子层，所述第一子层位于所述第二子层和所述基底衬底之间，以及
其中，所述第一子层的厚度大于所述第二子层的厚度，以及
其中，所述第一子层具有100μm至200μm的厚度，所述第二子层具有30μm至80μm的厚度。
2.如权利要求1所述的窗，其中，所述第一子层由第一材料形成，所述第二子层由与所述第一材料不同的第二材料形成，
其中，所述第一子层和所述第二子层中的每个各自包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的所述组中选择的至少一种材料。
3.如权利要求2所述的窗，其中，所述基底衬底由聚酰亚胺形成，
所述第一子层由从由聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷和橡胶组成的组中选择的一种或多种材料形成，以及
所述第二子层由从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的一种或多种材料形成。
4.如权利要求2所述的窗，其中，所述第一子层的弹性模量为30MPa至70MPa，以及所述第二子层的弹性模量为3.5GPa至7.0GPa。
5.如权利要求1所述的窗，其中，所述基底衬底具有30μm至50μm的厚度。
6.如权利要求1所述的窗，还包括位于所述基底衬底和所述保护层之间的粘合层，
其中，所述粘合层具有10gf/in至60gf/in的粘合强度。
7.如权利要求6所述的窗，还包括位于所述基底衬底和所述保护层之间的防指纹层，
其中，所述粘合层具有10gf/in至40gf/in的粘合强度。
8.如权利要求7所述的窗，其中，所述粘合层具有25μm至50μm的厚度。
9.如权利要求1所述的窗，其中，所述窗具有10mm或更小的曲率半径。
10.如权利要求1所述的窗，其中，当具有5.7g的重量的笔下落时，所述窗被损坏时所述笔的下落高度为10cm或更高。
11.显示装置，包括：
显示面板，显示图像；以及
窗，位于所述显示面板上，
其中，所述窗包括：
基底衬底；以及
保护层，位于所述基底衬底上，
其中，所述保护层包括顺序地堆叠的多个子层，
其中，所述基底衬底和所述保护层包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的至少一种材料，
其中，所述多个子层由不同的材料形成，
其中，所述保护层包括第一子层和第二子层，所述第一子层位于所述第二子层和所述基底衬底之间，以及
其中，所述第一子层的厚度大于所述第二子层的厚度，以及
其中，所述第一子层具有100μm至200μm的厚度，所述第二子层具有30μm至80μm的厚度。
12.如权利要求11所述的显示装置，
其中，所述第一子层包括第一材料，所述第二子层包括与所述第一材料不同的第二材料，
其中，所述第一子层和所述第二子层中的每个各自包括从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷、橡胶和聚对苯二甲酸乙二酯组成的所述组中选择的至少一种材料。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中，
所述基底衬底由聚酰亚胺形成，
所述第一子层由从由聚氨酯、聚二亚甲基硅氧烷和橡胶组成的组中选择的一种或多种材料形成，以及
所述第二子层由从由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二酯组成的组中选择的一种或多种材料形成。
14.如权利要求11所述的显示装置，其中，所述显示装置具有柔性。
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