CN112086024A - 用于显示装置的窗构件、显示装置及用于显示装置的制造方法 - Google Patents

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宋基哲
金荣文
朴映相
安那璃
安兴根
丁正勳
权五俊
朴俊洙
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Abstract

本申请涉及显示装置，所述显示装置包括显示模块和设置在所述显示模块上的窗构件，其中所述窗构件包括基体层和设置在所述基体层上的硬涂层。所述窗构件的水分吸收率在包括第一温度和第一湿度的第一条件下为约2.2％或小于2.2％。所述第一温度为约60℃或大于60℃，并且所述第一湿度为约70％或大于70％。

Description

用于显示装置的窗构件、显示装置及用于显示装置的制造 方法
本申请要求于2019年6月14日提交的第10-2019-0071056号韩国专利申请的优先权和从其中享有的所有权益，所述专利申请的内容通过援引整体并入本文。
技术领域
本公开内容在此涉及可折叠的显示装置的窗构件、显示装置及用于所述显示装置的制造方法。
背景技术
显示装置在显示屏上显示各种图像并且将图像提供给使用者。通常，显示装置在其预定的屏幕内显示信息。已经开发了包括可折叠的柔性显示面板的柔性显示装置。与刚性显示装置不同，柔性显示装置可以被弯折、卷曲或弯曲。无论其屏幕的尺寸如何，具有多种可变化的形状的柔性显示装置可以以不考虑其屏幕的尺寸的形式被携带，并且因此可以改善使用者的便利性。
发明内容
本公开内容提供了用于具有改善的产品可靠性的显示装置的窗构件，以及包括所述窗构件的显示装置。
本公开内容还提供了用于制造具有改善的产品可靠性的显示装置的方法。
本发明的实施方案提供了显示装置，所述显示装置包括：显示模块；以及设置在所述显示模块上的窗构件，其中所述窗构件包括基体层和设置在所述基体层上的硬涂层，其中所述窗构件的水分吸收率在包括第一温度和第一湿度的第一条件下为约2.2％或小于2.2％，所述第一温度为约60℃或大于60℃，以及所述第一湿度为约70％或大于70％。
在实施方案中，所述第一温度可以为约60℃，以及所述第一湿度可以为约93％。
在实施方案中，所述水分吸收率可以是在所述第一条件下保持约2小时之后测量的数值。
在实施方案中，所述水分吸收率可以是对应于所述窗构件的第一重量与第二重量之间的差与所述第一重量的比率的以百分比计的值，其中所述第一重量表示在经受所述第一条件之前所述窗构件的重量，以及所述第二重量表示在所述第一条件下保持约2小时之后所述窗构件的重量。
在实施方案中，所述第一重量可以表示在不同于所述第一条件的第二条件下干燥之后所述窗构件的重量。
在实施方案中，所述第二条件可以包括第二温度和第二湿度，其中所述第二温度为约60℃或大于60℃，以及所述第二湿度为约5％或小于5％。
在实施方案中，在所述第一条件下测量的所述窗构件的杨氏模量为约5吉帕斯卡(GPa)或大于5GPa。
在实施方案中，用于测量所述杨氏模量的拉伸测试的测试速率可以是每分钟约5毫米(mm/min)。
在实施方案中，可以在其中所述窗构件的拉伸应变为约0.05％至约0.5％的部分中测量所述杨氏模量。
在实施方案中，在所述第一条件下的所述基体层的屈服点可以存在于其中所述基体层的拉伸应变为约1.09％或大于1.09％的部分中。
在实施方案中，所述窗构件的硬度可以为约0.3GPa或大于0.3GPa。
在实施方案中，可以通过伯克维奇(Berkovich)压头硬度测试在所述硬涂层的表面上测量所述硬度。
在实施方案中，所述显示模块和所述窗构件中的每一个可以包括折叠区域。
在本发明的实施方案中，用于制造显示装置的方法包括：制备窗构件，所述窗构件包括基体层和设置在所述基体层上的硬涂层；制备具有与所述窗构件相同的物理性质的第一测试样品；在包括第一温度和第一湿度的第一条件下进行测量所述第一测试样品的水分吸收率的第一测试；制备具有与所述窗构件相同的物理性质的第二测试样品；在所述第一条件下进行测量所述第二测试样品的杨氏模量的第二测试；制备具有与所述窗构件相同的物理性质的第三测试样品；在不同于所述第一条件的第二条件下进行测量所述第三测试样品的硬度的第三测试；以及当在选自所述第一测试至所述第三测试中的至少一个测试中满足预定条件时，将所述窗构件联接至显示模块。
在实施方案中，所述进行所述第一测试可以包括：干燥所述第一测试样品；测量所述经干燥的第一测试样品的第一重量；将所述第一测试样品在所述第一条件下保持约2小时；测量所述第一测试样品的第二重量；以及确定对应于所述第一重量与所述第二重量之间的差与所述第一重量的比率的以百分比计的值是否为约2.2％或小于2.2％。
在实施方案中，所述进行所述第二测试可以包括：拉长所述第二测试样品；测量所述第二测试样品的所述杨氏模量；以及确定所述杨氏模量是否为约5GPa或大于5GPa，其中用以拉长所述第二测试样品的拉伸测试的拉伸速率为约5mm/min，以及在其中拉伸应变为约0.05％至约0.5％的部分中测量所述杨氏模量。
在实施方案中，所述进行所述第三测试可以包括：将所述第三测试样品设置在工作台上；使用伯克维奇金刚石压头测量所述第三测试样品的所述硬度；以及确定所述硬度是否为约0.3GPa或大于0.3GPa。
在本发明的实施方案中，用于显示装置的窗构件包括：基体层；以及设置在所述基体层上的硬涂层，其中所述基体层和所述硬涂层的整体的水分吸收率在包括第一温度和第一湿度的第一条件下为约2.2％或小于2.2％，其中所述第一温度为约60℃，以及所述第一湿度为约93％。
在实施方案中，所述水分吸收率可以是对应于所述基体层和所述硬涂层的所述整体的第一重量与第二重量之间的差与所述第一重量的比率的以百分比计的值，其中所述第一重量表示在经受所述第一条件之前所述基体层和所述硬涂层的所述整体的重量，以及所述第二重量表示在所述第一条件下保持约2小时之后所述基体层和所述硬涂层的所述整体的重量。
在实施方案中，在所述第一条件下的所述基体层和所述硬涂层的所述整体的杨氏模量可以为约5GPa或大于5GPa，在所述第一条件下的所述基体层的屈服点可以存在于其中所述基体层的拉伸应变为约1.09％或大于1.09％的部分中，以及通过伯克维奇压头硬度测试在所述硬涂层的表面上测量的硬度可以为约0.3GPa或大于0.3GPa。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，以及将附图并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图例示本发明的示例性实施方案，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1A是根据本发明的实施方案的显示装置的透视图；
图1B是示出图1A中示出的显示装置在折叠状态下的视图；
图2A是根据本发明的实施方案的显示装置的透视图；
图2B是示出图2A中示出的显示装置在折叠状态下的视图；
图3A是根据本发明的实施方案的显示装置的横截面视图；
图3B是示出图3A中示出的显示装置在折叠状态下的横截面视图；
图4是根据本发明的实施方案的窗构件的放大的横截面视图；
图5是根据本发明的实施方案的显示模块的示意性横截面视图；
图6是根据本发明的实施方案的第一测试过程的流程图；
图7A是根据本发明的实施方案的第一测试样品的透视图；
图7B是根据本发明的实施方案的第一测试样品的透视图；
图8是根据本发明的实施方案的第二测试过程的流程图；
图9A是根据本发明的实施方案的第二测试样品的透视图；
图9B是根据本发明的实施方案的第二测试样品的透视图；
图10是根据本发明的实施方案的第三测试过程的流程图；以及
图11是示出第三测试样品的透视图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了各种实施方案。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应解释为受到本文阐述的实施方案限制。相反，提供这些实施方案使得本公开内容将是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。相同的参考数字通篇是指相同的元件。
应理解，当诸如层、区或衬底的元件被称为在另一个元件“上”时，它可以直接在另一个元件上或者可以存在介于中间的元件。相反，术语“直接地”意指没有介于中间的元件。
如本文使用的“约”或“大约”包括规定的值，并且意指考虑相关的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限度)，在如通过本领域普通技术人员确定的针对特定值的可接受的偏差范围内。
本文使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制。如本文使用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在包括复数形式，包括“至少一个(种)”，除非上下文另外明确指出。“或”意指“和/或”。如本文使用，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多于一个的任意组合和所有组合。还应理解，术语“包含(comprises)”和/或“包含(comprising)”，或者“包括(includes)”和/或“包括(including)”当用于本说明书中时，指明规定的特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多于一个的其他特征、区、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或增添。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用于描述各种元件、组件、区、层和/或部分，但这些元件、组件、区、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区、层或部分与另一个元件、组件、区、层或部分。因此，在不背离本文中的教导的情况下，以下讨论的第一“元件”、“组件”、“区”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、组件、区、层或部分。
为了便于描述，诸如“之下”、“下”、“下方”、“之上”、“上”等的空间相对术语可以在本文中用于描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系，如附图中示出。应理解，除了附图中描绘的方向以外，空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果附图中的装置被翻转，被描述成在其他元件或特征“下”或“之下”的元件则将被定向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例性术语“下”可以涵盖上和下的方向两者。可以将装置以其他方式定向(旋转90度或在其他方向上)，并且相应地解释本文中使用的空间相对描述符。
除非另外定义，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有如本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。另外，如在常用字典中定义的术语应被解释为具有与相关技术语境中的相同含义，并且除非理想地或过度地解释为具有正式的含义，术语在本文中可以明确地定义。
参考横截面图示在本文中描述了示例性实施方案，所述横截面图示是理想化的实施方案的示意性图示。如此，由于例如制造技术和/或公差，将预期图示的形状的变化。因此，本文中描述的实施方案不应解释为局限于如本文中例示的区的具体形状，而应包括由例如制造产生的形状中的偏差。例如，例示或描述为平坦的区可以通常具有粗糙和/或非线性的特征。此外，例示的锐角可以是圆形的。因此，在附图中例示的区本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在例示区的精确形状，并且不旨在限制本权利要求的范围。
在下文，将参考附图描述本发明的实施方案。
图1A是根据本发明的实施方案的显示装置的透视图。图1B是示出图1A中示出的显示装置在折叠状态下的视图。
参考图1A和图1B，显示装置DD的实施方案可以是可折叠的显示装置。显示装置DD的此类实施方案可以用于诸如电视机和监视器的大型电子设备中，以及诸如移动电话、平板电脑、车辆导航装置、游戏控制台和智能手表的小型至中型电子设备中。
显示装置DD的顶表面可以被定义为显示表面DS，并且在非折叠状态下的显示表面DS可以在由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面上。第三方向DR3是与第一方向DR1和第二方向DR2两者交叉的方向，并且可以被定义为显示装置DD的厚度方向。
显示表面DS可以包括显示区域DA和与显示区域DA相邻的非显示区域NDA。显示区域DA是在其上显示图像IM的区域，并且非显示区域NDA是在其上不显示图像IM的区域。在实施方案中，如图1A中示出，在显示表面DS上显示的图像IM可以是例如应用图标。
显示区域DA可以具有四边形形状。非显示区域NDA可以围绕显示区域DA。然而，本发明的实施方案不限于此，并且可以不同地修改显示区域DA和非显示区域NDA的形状。
在显示装置DD的实施方案中，可以在第一方向DR1上顺序地限定第一非折叠区域NFA1、折叠区域FA和第二非折叠区域NFA2。在此类实施方案中，折叠区域FA可以限定在第一非折叠区域NFA1与第二非折叠区域NFA2之间。在实施方案中，如图1A和图1B中示出，限定了单个折叠区域FA和两个非折叠区域(即，第一非折叠区域NFA1和第二非折叠区域NFA2)，但折叠区域FA以及第一非折叠区域NFA1和第二非折叠区域NFA2的数量不限于此。替代地，显示装置DD可以包括多于两个(例如，多个)的非折叠区域以及设置在非折叠区域之间的折叠区域。
在实施方案中，如图1B中示出，显示装置DD可以相对于折叠轴FX折叠。在此类实施方案中，折叠区域FA可以相对于折叠轴FX弯折。折叠轴FX可以在第二方向DR2上延伸。折叠轴FX可以被定义为平行于显示装置DD的短侧边的轴。
在此类实施方案中，当折叠显示装置DD时，第一非折叠区域NFA1的显示表面和第二非折叠区域NFA2的显示表面可以彼此面对。因此，显示表面DS可以在折叠状态下不暴露于外部。在本发明的实施方案中，可以在显示装置DD的底表面上限定或提供底部显示区域(未示出)。在此类实施方案中，当显示装置DD被折叠时，底部显示区域可以暴露于外部。
图2A是根据本发明的实施方案的显示装置的透视图。图2B是示出图2A中示出的显示装置在折叠状态下的视图。
参考图2A和图2B，可以在显示装置DD-1中在第二方向DR2上顺序地限定第一非折叠区域NFA1-1、折叠区域FA-1和第二非折叠区域NFA2-1。折叠区域FA-1可以限定在第一非折叠区域NFA1-1与第二非折叠区域NFA2-1之间。
在实施方案中，如图2B中示出，显示装置DD-1可以相对于折叠轴FX-1折叠。即，折叠区域FA-1可以相对于折叠轴FX-1弯折。折叠轴FX-1可以在第一方向DR1上延伸。折叠轴FX-1可以被定义为平行于显示装置DD-1的长侧边的轴。
在下文，为了便于描述，将详细地描述相对于平行于短侧边的轴FX可折叠的显示装置DD(参见图1A)的实施方案的结构。然而，本发明的实施方案不限于此，并且在下文描述的结构也可以应用于相对于平行于长侧边的轴FX-1可折叠的显示装置DD-1。
图3A是根据本发明的实施方案的显示装置的横截面视图。图3B是示出图3A中示出的显示装置在折叠状态下的横截面视图。
参考图3A和图3B，显示装置DD的实施方案可以包括窗保护层WPL、窗构件WL、防反射(或抗反射)层RPL、显示模块DM、保护层PL、第一盖板CL1和第二盖板CL2以及粘合层(AL1、AL2、AL3、AL4和AL5)。
显示装置DD可以从具有平坦形状的第一状态变化成具有折叠形状的第二状态，或从第二状态重复地变化成第一状态，或反之亦然。窗保护层WPL、窗构件WL、防反射层RPL、显示模块DM、保护层PL和粘合层(AL1、AL2、AL3、AL4和AL5)可以具有柔性特性。窗保护层WPL、窗构件WL、防反射层RPL、显示模块DM、保护层PL和粘合层(AL1、AL2、AL3、AL4和AL5)中的每一个可以具有折叠区域FA。
窗保护层WPL可以具有光学透明特性。窗保护层WPL可以构成显示装置DD的最外表面。在本发明的替代实施方案中，可以省略窗保护层WPL。
窗构件WL可以设置在窗保护层WPL下。窗构件WL可以具有光学透明特性。窗保护层WPL和窗构件WL可以通过第一粘合层AL1彼此联接。在本发明的实施方案中，在省略了窗保护层WPL的情况下，也可以省略第一粘合层AL1。
防反射层RPL可以设置在窗构件WL下。防反射层RPL和窗构件WL可以通过第二粘合层AL2彼此联接。防反射层RPL可以减小从显示装置DD的外侧入射的外部光的反射率。在本发明的替代实施方案中，防反射层RPL可以省略或嵌入在显示模块DM中。
在实施方案中，防反射层RPL可以包括相位延迟器和偏振器。相位延迟器可以是膜型或液晶涂覆型并且可以包括λ/2相位延迟器和/或λ/4相位延迟器。偏振器也可以是膜型，并且可以包括长的合成树脂膜。相位延迟器和偏振器可以进一步包括保护膜。相位延迟器和偏振器本身或保护膜可以被定义为防反射层RPL的基体层。
在实施方案中，防反射层RPL可以包括滤色器。滤色器具有预定的布置。在实施方案中，可以基于显示模块DM中包括的像素的光发射颜色来确定滤色器的布置。防反射层RPL可以进一步包括与滤色器相邻的黑色矩阵。
在实施方案中，防反射层RPL可以包括相消干涉结构。在一个实施方案中，例如，相消干涉结构可以包括设置在彼此不同的层中的第一反射层和第二反射层。分别从第一反射层和第二反射层反射的第一反射光和第二反射光可能被相消地干涉，并且因此，减小了外部光的反射率。
在实施方案中，显示模块DM可以设置在防反射层RPL下。显示模块DM和防反射层RPL可以通过第三粘合层AL3彼此联接。在本发明的替代实施方案中，可以省略第三粘合层AL3，并且可以将防反射层RPL直接设置在显示模块DM上。显示模块DM可以包括显示面板和输入感测层，所述输入感测层感测在其上或上方的来自外部的触摸TC(参见图1A)。
保护层PL可以设置在显示模块DM下。保护层PL和显示模块DM可以通过第四粘合层AL4彼此联合。保护层PL可以是保护显示模块DM的底表面的层。保护层PL可以是聚合物膜。在一个实施方案中，例如，保护层PL可以是聚酰亚胺膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。在实施方案中，保护层PL可以是垫层。在此类实施方案中，保护层PL可以包括海绵、泡沫、聚氨基甲酸酯树脂等。
第五粘合层AL5可以附接在保护层PL下。如以上描述的第一粘合层至第五粘合层(AL1、AL2、AL3、AL4和AL5)可以包含常规的结合剂或粘合剂。
第一盖板CL1和第二盖板CL2可以设置在第五粘合层AL5下，第一盖板CL1可以设置在第一非折叠区域NFA1中并且第二盖板CL2可以设置在第二非折叠区域NFA2中。
第一盖板CL1和第二盖板CL2可以是金属板或塑料板。在一个实施方案中，例如，第一盖板CL1和第二盖板CL2可以包括不锈钢、铝或其合金。第一盖板CL1和第二盖板CL2的强度可以大于显示模块DM的强度。
在本发明的替代实施方案中，第一盖板CL1和第二盖板CL2中的每一个均可以朝向折叠区域FA延伸。在此类实施方案中，可以省略折叠区域FA中的第五粘合层AL5的一部分，并且第一盖板CL1和第二盖板CL2在折叠区域FA中可以不通过第五粘合层AL5附接。
图4是根据本发明的实施方案的窗构件的放大的横截面视图。
参考图4，窗构件WL的实施方案可以包括基体层WBL和硬涂层HC。硬涂层HC可以设置在基体层WBL上。
基体层WBL可以包含聚合物材料或由聚合物材料形成。在一个实施方案中，例如，基体层WBL可以包含选自以下的至少一种材料或由选自以下的至少一种材料制成：聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)、聚碳酸酯(“PC”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯(“PVDF”)、聚苯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物及其组合。然而，基体层WBL的材料不限于以上描述的聚合物材料，并且可以使用具有光学透明特性并且能够向使用者提供从显示装置DD(参见图1A)的显示面板DP(参见图1A)提供的图像IM(参见图1A)的任意材料，而不受限制。
基体层WBL可以具有约30微米(μm)至约100μm的第一厚度TK1。当第一厚度TK1小于约30μm时，基体层WBL不能有效地用作用于支撑硬涂层HC的支撑层，而当基体层WBL的厚度大于约100μm时，显示装置DD的总厚度可以变得显著大于用于有效折叠的预定厚度。特别地，随着基体层WBL的第一厚度TK1增加，折叠特性可能劣化。
硬涂层HC可以是包含用于硬涂料的组合物或由用于硬涂料的组合物形成的层，所述组合物包含选自基于有机物的组合物、基于无机物的组合物和有机/无机复合物组合物中的至少一种材料。在一个实施方案中，例如，硬涂层HC可以包含用于硬涂料的组合物或由用于硬涂料的组合物形成，所述组合物包括选自基于丙烯酸酯的化合物、硅氧烷化合物和倍半硅氧烷化合物中的至少一种。在实施方案中，硬涂层HC可以进一步包含无机颗粒。由于无机颗粒，可以改善硬涂层HC的硬度。无机颗粒可以包括选自SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2、ZnO、AlN和Si3N4中的至少一种材料。在实施方案中，可以用诸如硅烷的有机材料对无机颗粒进行表面处理以增加在用于硬涂料的组合物中的分散。
硬涂层HC可以具有约1μm至约50μm的第二厚度TK2。当硬涂层HC的第二厚度TK2小于约1μm时，窗构件WL可能不具有足以保护显示模块DM的表面硬度。当第二厚度TK2大于约50μm时，因为窗构件WL的厚度增加，所以硬涂层HC可能不适用于实现薄的显示装置DD(参见图1A)。
窗构件WL、基体层WBL或硬涂层HC可以在预定条件下满足物理性质的预定特性。
根据本发明的实施方案，在高温/高湿度条件以及室温条件下进行对于窗构件WL、基体层WBL或硬涂层HC的各种物理性质测试。可以将通过在各种温度范围内进行各种物理性质评估确定的满足至少一种或多于一种的物理性质条件的窗构件WL应用于显示装置DD(参见图3A)。因此，可以降低包括窗构件WL的显示装置DD的缺陷率，并且因此，可以改善显示装置DD的产品可靠性。稍后将更详细地描述其详细描述。
图5是根据本发明的实施方案的显示模块的示意性横截面视图。
参考图5，显示模块DM可以包括显示面板DP和输入感测层ISL。
显示面板DP的实施方案可以是发光型显示面板，但不特别限于此。在一个实施方案中，例如，显示面板DP可以是有机发光显示面板或量子点发光显示面板。有机发光显示面板的发光层可以包含有机发光材料。量子点发光显示面板的发光层可以包含量子点、量子棒等。在下文，为了便于描述，将详细地描述其中显示面板DP是有机发光显示面板的实施方案。
在实施方案中，如图5中示出，显示面板DP可以包括基体层BL、电路层ML、发光元件层EL和薄膜封装层TFE。
基体层BL可以包含柔性材料，并且基体层BL可以是例如塑料衬底。所述塑料衬底可以包含选自基于丙烯酰基的树脂、基于甲基丙烯酰基的树脂、聚异戊二烯、基于乙烯基的树脂、基于环氧的树脂、基于氨基甲酸酯的树脂、基于纤维素的树脂、基于硅氧烷的树脂、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚酰胺的树脂和基于苝的树脂中的至少一种材料。在一个实施方案中，例如，基体层BL可以包括单层的基于聚酰亚胺的树脂。然而，本发明的实施方案不限于此，并且基体层BL可以具有包括多个绝缘层的层压结构。
电路层ML可以设置在基体层BL上。电路层ML可以包括多个绝缘层、多个导电层和半导体层。
发光元件层EL可以设置在电路层ML上。发光元件层EL可以包括显示元件，例如，多个有机发光二极管。
薄膜封装层TFE密封发光元件层EL。薄膜封装层TFE可以包括多个无机层和设置在其间的有机层。
输入感测层ISL可以直接设置在薄膜封装层TFE上。在描述中，“将A的组件直接设置在B的组件上”意指在A的组件与B的组件之间没有单独的结合层和单独的结合构件。形成A的组件，并且然后，通过连续工艺在由A的组件提供的基底表面上形成B的组件。即，可以通过连续工艺在薄膜封装层TFE上形成输入感测层ISL。然而，本发明的实施方案不限于此，并且输入感测层ISL通过单独的工艺形成，并且然后可以通过粘合剂联接至显示面板DP。
图6是根据本发明的实施方案的第一测试过程的流程图。图7A是根据本发明的实施方案的第一测试样品的透视图。
参考图4、图6和图7A，第一测试过程(S100)可以是用于测量窗构件WL的水分吸收率的过程。在实施方案中，测量水分吸收重量的方法可以用于测量水分吸收率。
制备具有与窗构件WL相同的物理性质的第一测试样品W-S1。在一个实施方案中，例如，可以在与窗构件WL相同的制造单元中形成第一测试样品W-S1。此外，第一测试样品W-S1可以由显示装置DD的窗构件WL形成。
在描述中，制造单元可以意指在相同条件下制备并且具有一致的性质和质量的产品组。制造单元可以被称为批或批次。
可以以使得第一宽度WT1和第二宽度WT2中的每一个均为约1厘米(cm)的方式切割第一测试样品W-S1。第一测试样品W-S1可以具有基体层WBL-S1和硬涂层HC-S1。
在实施方案中，干燥第一测试样品W-S1(S110)。将第一测试样品W-S1放置在样品盘(未示出)上，并且然后在室温或更高的温度下去除残留在第一测试样品W-S1中的水分。在一个实施方案中，例如，第一测试样品W-S1可以在约60℃至约85℃的温度和约5％或小于5％的湿度下干燥约1小时。第一测试样品W-S1可以在接近0％的湿度下干燥约1小时。
在实施方案中，测量经干燥的第一测试样品W-S1的第一重量(S120)。第一重量可以是其中去除了水分的第一测试样品W-S1的重量。
可以将第一测试样品W-S1在第一条件下保持预定的持续时间(S130)。处于干燥状态的第一测试样品W-S1可以在第一条件下吸收水分。第一条件可以包括在高温范围内的第一温度和在高湿度范围内的第一湿度。第一温度可以是约60℃至约85℃，并且第一湿度可以是约70％至约98％。在第一条件下保持预定的持续时间之后，测量第一测试样品W-S1的第二重量(S140)。
第一重量可以表示在经受第一条件之前第一测试样品W-S1的重量，并且第二重量可以表示在第一条件下保持预定的持续时间之后第一测试样品W-S1的重量。
以下表1示出了用于基于水分吸收率来验证是否出现裂纹的实验数据。表1中描述的水分吸收率是在约60℃的第一温度和约93％的第一湿度的第一条件下保持约2小时之后测量的。
水分吸收率可以是第一重量与第二重量之间的差与第一重量的比率以百分比计的值。例如，水分吸收率例如可以被定义为(第二重量-第一重量)/第一重量*100。
[表1]
Figure BDA0002536540810000141
实施方案1至实施方案5和比较例1可以是具有与在不同制造单元中制造的窗构件相同的物理性质的测试样品。根据本发明的实施方案，从制造单元中的测试样品中的每一个测量水分吸收率，并且可以将在与测试样品相同的制造单元中形成的窗构件WL(其水分吸收率满足预定条件)应用于产品。根据本发明的实施方案，如果水分吸收率是约2.2％或小于2.2％，当进行折叠测试时，窗构件WL中可以不出现裂纹。因此，可以将在与测试样品相同的制造单元中形成的窗构件WL(其中水分吸收率测量为约0％至约2.2％)应用于显示装置DD(参见图1A)。因此，可以改善显示装置DD(参见图1A)的产品可靠性和耐久性。
折叠测试可以是其中折叠操作以约0.5毫米(mm)的曲率半径重复200,000次的测试。可以在约25℃的室温和在第一条件(约60℃的第一温度和约93％的第一湿度)两者下进行折叠测试。
当水分被吸收在聚合物材料中时，聚合物材料可以膨胀。每一个层的水分吸收膨胀系数可以彼此不相等。在窗构件WL的实施方案中，基体层WBL的水分吸收膨胀系数和硬涂层HC的水分吸收膨胀系数可以彼此不同。这可能引起窗构件WL的裂纹，例如龟裂。当水分吸收率超过约2.2％时，窗构件WL出现裂纹的可能性可能增加。根据本发明的实施方案，可以将具有小于约2.2％的水分吸收率的窗构件WL应用于显示装置DD。因此，可以减少由于水分吸收膨胀系数之间的差引起的窗构件WL的裂纹现象。
图7B是根据本发明的实施方案的第一测试样品的透视图。
参考图4、图6和图7B，与以上描述的第一测试样品W-S1(参见图7A)不同，第一测试样品W-Sla可以不包括硬涂层HC-S1(参见图7A)。第一测试样品W-S1a可以仅包括基体层WBL-S1。
通过参考图6描述的第一测试过程(S100)，可以测量第一测试样品W-S1a的水分吸收率。以下表2示出了用于基于水分吸收率来验证是否出现裂纹的实验数据。
[表2]
Figure BDA0002536540810000151
以下表3示出了导出硬涂层的水分吸收率的数据。可以通过第一测试样品W-S1(参见图7A)的水分吸收率与第一测试样品W-S1a的水分吸收率之间的差获得硬涂层的水分吸收率。
[表3]
Figure BDA0002536540810000152
参考表3，其中出现裂纹的比较例1的水分吸收率可以是其中未出现裂纹的实施方案3的水分吸收率的约2.68倍或大于2.68倍。在本发明的实施方案中，可以将在与测试样品相同的制造单元中形成的窗构件WL(其中硬涂层HC的水分吸收率测量为约0％至约2.0％)应用于显示装置DD(参见图1A)。因此，可以改善显示装置DD(参见图1A)的产品可靠性和耐久性。
图8是根据本发明的实施方案的第二测试过程的流程图。图9A是根据本发明的实施方案的第二测试样品的透视图。图9B是根据本发明的实施方案的第二测试样品的透视图。
参考图4、图8、图9A和图9B，第二测试过程(S200)可以是用于测量杨氏模量和屈服点的过程。在此类实施方案中，可以使用万能测试机来测量杨氏模量和屈服点。万能测试机可以是可以进行拉伸测试、压缩测试、弯折测试、剪切测试等的测试机。在本发明的实施方案中，可以使用疲劳测试机代替万能测试机来测量杨氏模量和屈服点。
制备具有与窗构件WL相同的物理性质的第二测试样品W-S2。在一个实施方案中，例如，可以在与窗构件WL相同的制造单元中形成第二测试样品W-S2。此外，可以由显示装置DD(参见图1A)的窗构件WL形成第二测试样品W-S2。
可以在ISO 527-3类型5的标准的基础上切割第二测试样品W-S2。第二测试样品W-S2的标距长度LT可以是约65mm。第二测试样品W-S2可以包括基体层WBL-S2和硬涂层HC-S2。
可以在与第一测试过程(S100，参见图6)的第一条件相同的条件下进行第二测试过程(S200)。在一个实施方案中，例如，第一条件可以包括在高温范围内的第一温度和在高湿度范围内的第一湿度。第一温度可以是约60℃至约85℃，并且第一湿度可以是约70％至约98％。在一个实施方案中，例如，可以在第一条件下(在约60℃的第一温度和约93％的第一湿度下)进行第二测试过程(S200)。
第二测试样品W-S2被安装在分析仪器上。可以拉长安装在分析仪器上的第二测试样品W-S2(S210)。拉伸测试的拉伸速率可以是每分钟约5毫米(mm/min)。
测量第二测试样品W-S2的杨氏模量(S220)。可以在第二测试样品W-S2的约0.05％至约0.5％的拉伸应变部分中测量杨氏模量。
确定测量的杨氏模量是否大于或等于预定值(S230)。如果杨氏模量小于或等于预定值，当以约0.5mm的曲率半径重复折叠约200,000次时，窗构件WL(参见图4)中可能出现裂纹。
以下表4示出了用于基于杨氏模量验证是否出现裂纹的实验数据。
[表4]
Figure BDA0002536540810000161
参考表4，可以确认当杨氏模量为约4.96吉帕斯卡(GPa)时可以出现裂纹。因此，可以将适用于产品的杨氏模量的条件设定为约5GPa至约8GPa。当在第二测试过程(S200)中第二测试样品W-S2的杨氏模量为约5GPa或大于5GPa时，其可以确定适用于产品。以下表5示出了用于基于第二测试样品W-S2a的屈服点来验证是否出现裂纹的实验数据。第二测试样品W-S2a可以仅包括基体层WBL-S2。
[表5]
Figure BDA0002536540810000171
参考表5，屈服点可以是在应力-应变曲线中具有最大拉伸强度的点。表5示出了在存在屈服点的点处的拉伸应变。参考表5，如果屈服点存在于其中拉伸应变小于约1.09％的部分中，当以约0.5mm的曲率半径重复折叠约200,000次时，窗构件WL(参见图4)中可以出现裂纹。因此，可以将适用于产品的屈服点的条件设定为约1.09％或大于1.09％。此外，可以额外地考虑将基体层WBL的杨氏模量在室温下为约7Gpa或大于7GPa以及窗构件WL的杨氏模量在室温下为约6Gpa或大于6GPa的条件作为用于确定窗构件WL是否适用于显示装置DD(参见图1A)的条件。此外，对于基体层WBL和窗构件WL中的每一个在室温下的屈服点，可以额外地考虑屈服点存在于其中拉伸应变为约1％或大于1％的部分中。
图10是根据本发明的实施方案的第三测试过程的流程图。图11是示出第三测试样品的透视图。
参考图4、图10和图11，第三测试过程(S300)可以是用于测量硬度的过程。在实施方案中，可以使用纳米压痕测试法来测量硬度。在一个实施方案中，例如，可以通过伯克维奇压头硬度测试来测量硬度。可以在室温下进行硬度测量，并且室温可以是25℃。
制备具有与窗构件WL相同的物理性质的第三测试样品W-S3。在一个实施方案中，例如，可以在与窗构件WL相同的制造单元中形成第三测试样品W-S3。此外，可以由显示装置DD(参见图1A)的窗构件WL形成第三测试样品W-S3。
可以以使得第一宽度WT1a和第二宽度WT2a中的每一个均为约2cm的方式切割第三测试样品W-S3。第三测试样品W-S3可以具有基体层WBL-S3和硬涂层HC-S3。
通过压头TP以具有毫牛顿(mN)的单位的力按压第三测试样品W-S3的表面，并且然后计算按压的面积，以测量第三测试样品W-S3的硬度(S310)。表面可以是硬涂层HC-S3的一个面。
第三测试样品W-S3可以设置在工作台SB上。基体层WBL-S3和硬涂层HC-S3可以以基体层WBL-S3和硬涂层HC-S3的顺序设置在工作台SB上。在一个实施方案中，例如，基体层WBL-S3可以设置在工作台SB与硬涂层HC-S3之间。
可以通过基于ISO 14577-1的方法测量第三测试样品W-S3的硬度。压头TP可以是伯克维奇金刚石压头。根据本发明的实施方案，最大负载可以为约5mN，加载/卸载速率可以为每分钟约50毫牛顿(mN/min)，测量点的数量可以为约12，并且最大负载保持时间可以为约120秒。
确定测量的硬度是否大于或等于预定值(S320)。如果硬度小于或等于预定值，当以约0.5mm的曲率半径重复折叠约200,000次时，窗构件WL(参见图4)中可能出现裂纹。
以下表6示出了用于基于硬涂层HC-S3的硬度来验证是否出现裂纹的实验数据。每一个实施方案的硬度可以是关于在12个测量点处测量的硬度的平均值。然而，这仅是示例性的，并且替代地，测量点的数量可以是12或大于12，或者12或小于12。
[表6]
Figure BDA0002536540810000181
参考表6，如果硬度小于约0.3GPa，当以约0.5mm的曲率半径重复折叠约200,000次时，窗构件WL(参见图4)中可以出现裂纹。因此，可以将适用于产品的硬度设定为约0.3GPa至约50GPa。
根据本发明的实施方案，当窗构件WL的物理性质仅满足在第一测试过程(S100，参见图6)中测量的水分吸收率的条件时，可以将窗构件WL应用于显示装置DD(参见图1A)。根据本发明的替代实施方案，当窗构件WL的物理性质满足在第一测试过程(S100，参见图6)中测量的水分吸收率的条件以及在第二测试过程(S200，参见图8)中测量的杨氏模量和/或屈服点的条件时，可以将窗构件WL应用于显示装置DD(参见图1A)。根据本发明的另一个替代实施方案，当窗构件WL的物理性质满足在第一测试过程(S100，参见图6)中测量的水分吸收率的条件、在第二测试过程(S200，参见图8)中测量的杨氏模量和/或屈服点的条件以及在第三测试过程(S300，参见图10)中测量的硬度的条件时，可以将窗构件WL应用于显示装置DD(参见图1A)。
在本发明的实施方案中，可以额外地进行窗构件WL的物理性质中的热重-质量和热膨胀系数的分析。
可以以使得宽度和长度中的每一个均为约1cm的方式切割用于分析热重-质量的测试样品，如图7A和图7B中示出。将温度从室温以每分钟约10℃增加至约1000℃之后，检查测试样品的重量，并且可以鉴定残留物，例如，二氧化硅的重量比。
以下表7示出了用于基于二氧化硅的重量比来验证是否出现裂纹的实验数据。
[表7]
Figure BDA0002536540810000191
在实施方案中，可以使用热机械分析仪来分析热膨胀系数。用于分析热膨胀系数的测试样品可以切割成宽度和长度分别为约4mm×约4mm。测试样品可以以使得测试样品的某些部分暴露于热量的方式安装在分析仪器上。在一个实施方案中，例如，某些部分的长度可以是约16mm。将温度第一次降低至约-50℃，并且然后以约5℃每分钟的速率缓慢地进行加热至约150℃。随后，将温度第二次降低至约-50℃，并且然后再次升高至约150℃。可以在其中温度第一次升高和第二次升高的线性部分中核查在约-40℃至约85℃的部分中的热膨胀系数。例如，可以理解，当热膨胀系数为每摄氏度约24.6百万分率(ppm/℃)时，每增加约1℃，测试样品每米膨胀约24.6μm。
以下表8示出了用于基于热膨胀系数来验证是否出现裂纹的实验数据。
[表8]
Figure BDA0002536540810000201
根据本发明的实施方案，在高温/高湿度条件以及室温条件下进行各种物理性质测试。可以通过在各种温度范围内进行各种物理性质评估将满足至少一种或多于一种的物理性质条件的窗构件应用于显示装置。因此，可以降低包括窗构件的显示装置的缺陷率，并且因此，可以改善显示装置的产品可靠性。
尽管已经参考本发明的示例性实施方案具体地示出并且描述了本发明，但本领域普通技术人员应理解，在不背离如通过所附权利要求限定的本发明的主旨或范围的情况下，可以在本文中进行形式和细节上的各种变化。

Claims (20)

1.显示装置，包括：
显示模块；以及
设置在所述显示模块上的窗构件，其中所述窗构件包括基体层和设置在所述基体层上的硬涂层，
其中所述窗构件的水分吸收率在包括第一温度和第一湿度的第一条件下为2.2％或小于2.2％，
其中所述第一温度为60℃或大于60℃，以及所述第一湿度为70％或大于70％。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中
所述第一温度为60℃，以及
所述第一湿度为93％。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述水分吸收率是在所述第一条件下保持2小时之后测量的数值。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中
所述水分吸收率是对应于所述窗构件的第一重量与第二重量之间的差与所述第一重量的比率的以百分比计的值，
其中所述第一重量表示在经受所述第一条件之前所述窗构件的重量，以及
所述第二重量表示在所述第一条件下保持2小时之后所述窗构件的重量。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中所述第一重量表示在不同于所述第一条件的第二条件下干燥之后所述窗构件的重量。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中
所述第二条件包括第二温度和第二湿度，
其中所述第二温度为60℃或大于60℃，以及所述第二湿度为5％或小于5％。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中在所述第一条件下测量的所述窗构件的杨氏模量为5GPa或大于5GPa。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中用于测量所述杨氏模量的拉伸测试的测试速率为5mm/min。
9.如权利要求7所述的显示装置，其中在其中所述窗构件的拉伸应变为0.05％至0.5％的部分中测量所述杨氏模量。
10.如权利要求1所述的显示装置，其中在所述第一条件下的所述基体层的屈服点存在于其中所述基体层的拉伸应变为1.09％或大于1.09％的部分中。
11.如权利要求1所述的显示装置，其中所述窗构件的硬度为0.3GPa或大于0.3GPa。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中通过伯克维奇压头硬度测试在所述硬涂层的表面上测量所述硬度。
13.如权利要求1所述的显示装置，其中所述显示模块和所述窗构件中的每一个包括折叠区域。
14.用于制造显示装置的方法，所述方法包括：
制备窗构件，所述窗构件包括基体层和设置在所述基体层上的硬涂层；
制备具有与所述窗构件相同的物理性质的第一测试样品；
在包括第一温度和第一湿度的第一条件下进行测量所述第一测试样品的水分吸收率的第一测试；
制备具有与所述窗构件相同的物理性质的第二测试样品；
在所述第一条件下进行测量所述第二测试样品的杨氏模量的第二测试；
制备具有与所述窗构件相同的物理性质的第三测试样品；
在不同于所述第一条件的第二条件下进行测量所述第三测试样品的硬度的第三测试；以及
当在选自所述第一测试至所述第三测试中的至少一个测试中满足预定条件时，将所述窗构件联接至显示模块。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述进行所述第一测试包括：
干燥所述第一测试样品；
测量所述经干燥的第一测试样品的第一重量；
将所述第一测试样品在所述第一条件下保持2小时；
测量所述第一测试样品的第二重量；以及
确定对应于所述第一重量与所述第二重量之间的差与所述第一重量的比率的以百分比计的值是否为2.2％或小于2.2％。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述进行所述第二测试包括：
拉长所述第二测试样品；
测量所述第二测试样品的所述杨氏模量；以及
确定所述杨氏模量是否为5GPa或大于5GPa，
其中用以拉长所述第二测试样品的拉伸测试的拉伸速率为5mm/min，以及
在其中拉伸应变为0.05％至0.5％的部分中测量所述杨氏模量。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述进行所述第三测试包括：
将所述第三测试样品设置在工作台上；
使用伯克维奇金刚石压头测量所述第三测试样品的所述硬度；以及
确定所述硬度是否为0.3GPa或大于0.3GPa。
18.用于显示装置的窗构件，所述窗构件包括：
基体层；以及
设置在所述基体层上的硬涂层，
其中所述基体层和所述硬涂层的整体的水分吸收率在包括第一温度和第一湿度的第一条件下为2.2％或小于2.2％，
其中所述第一温度为60℃，以及所述第一湿度为93％。
19.如权利要求18所述的窗构件，其中
所述水分吸收率是对应于所述基体层和所述硬涂层的所述整体的第一重量与第二重量之间的差与所述第一重量的比率的以百分比计的值，
其中所述第一重量表示在经受所述第一条件之前所述基体层和所述硬涂层的所述整体的重量，以及
所述第二重量表示在所述第一条件下保持2小时之后所述基体层和所述硬涂层的所述整体的重量。
20.如权利要求18所述的窗构件，其中
在所述第一条件下的所述基体层和所述硬涂层的所述整体的杨氏模量为5GPa或大于5GPa，
在所述第一条件下的所述基体层的屈服点存在于其中所述基体层的拉伸应变为1.09％或大于1.09％的部分中，以及
通过伯克维奇压头硬度测试在所述硬涂层的表面上测量的硬度为0.3GPa或大于0.3GPa。
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