CN113362708B - 柔性覆盖窗及柔性覆盖窗的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性覆盖窗及其制造方法,该柔性覆盖窗为基于玻璃的柔性覆盖窗,所述柔性覆盖窗包括:平面部,与柔性显示器的平面区域相对应而形成;以及折叠部,连接所述平面部而形成,并且与所述柔性显示器的折叠区域相对应而形成,该柔性覆盖窗的特征在于,所述折叠部包括冲击补偿用图案部,并且所述冲击补偿用图案部由圆柱形图案构成。

Description

柔性覆盖窗及柔性覆盖窗的制造方法
技术领域
本发明涉及一种柔性覆盖窗,更具体地,涉及一种在玻璃基板上形成冲击补偿用图案部以分散冲击力并改善耐冲击性,从而确保强度特性和折叠特性的柔性覆盖窗。
背景技术
近年来,电气和电子技术飞速发展,为了满足新的时代要求和各种消费者的要求,出现了各种类型的显示器产品,其中,对于可以折叠和展开屏幕的柔性显示器的研究非常活跃。
对于柔性显示器,正在从基本的折叠开始到弯曲、卷绕和拉伸的方面进行研究,并且不仅显示器面板具有柔性,用于保护该显示器面板的覆盖窗也需要形成为具有柔性。
该柔性覆盖窗基本上需要具有良好的柔软性,并且即使反复折叠,折叠部位也不应出现痕迹,对应的画质不应失真。
作为现有的柔性显示器的覆盖窗,通常在显示器面板表面使用诸如PI或PET膜的高分子膜。
然而,高分子膜由于其机械强度低,仅起到防止显示器面板出现刮痕的作用,并且耐冲击性差、透射率低,并且相对昂贵。
另外,对于这种高分子膜,随着显示器的折叠次数增加,折叠部位留下痕迹,导致折叠部分损坏。例如,当评估折叠极限(通常为20万次)时,高分子膜发生挤压或撕裂。
近来,正在展开对基于玻璃的覆盖窗的各种研究以克服高分子膜的覆盖窗的极限。
对于这种基于玻璃的覆盖窗,要求在满足折叠特性的同时,画面不失真,并且即使在触摸笔等的反复接触和规定压力下也应该具有足够强度的基本要求物理性质。
为满足这种覆盖窗的强度特性,玻璃需为规定厚度以上,而为满足折叠特性,玻璃需为规定厚度以下,因此需要研究一种既满足强度特性,又满足折叠特性,而且画面不失真的最佳覆盖窗厚度和结构。
另外,当玻璃为规定厚度以下时,强化玻璃的固有质感降低,因此也需要考虑这一点。
因此,需要一种技术来提供保持强化玻璃的固有质感并且保持可以确保强度的适当厚度,同时满足折叠特性的覆盖窗。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是根据上述需求而提出的,其目的在于,提供一种柔性覆盖窗,其在玻璃基板上形成冲击补偿用图案部,以分散冲击力并改善耐冲击性,从而确保强度特性和折叠特性。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明的技术要点为柔性覆盖窗,该柔性覆盖窗为基于玻璃的柔性覆盖窗,所述柔性覆盖窗包括:平面部,与柔性显示器的平面区域相对应而形成;以及折叠部,连接所述平面部而形成,并且与所述柔性显示器的折叠区域相对应而形成,该柔性覆盖窗的特征在于,所述折叠部包括冲击补偿用图案部,并且所述冲击补偿用图案部由圆柱形图案构成。
另外,为实现上述目的,本发明的另一技术要点为柔性覆盖窗的制造方法,其为基于玻璃的柔性覆盖窗的制造方法,所述柔性覆盖窗包括:平面部,与柔性显示器的平面区域相对应而形成;以及折叠部,连接所述平面部而形成,并且与所述柔性显示器的折叠区域相对应而形成,所述柔性覆盖窗的制造方法的特征在于,包括:第一步骤,在玻璃基板上形成抗蚀剂层;第二步骤,将所述抗蚀剂层图案化来形成抗蚀剂图案层,以在所述玻璃基板上形成包括冲击补偿用图案部的折叠部;第三步骤,将所述抗蚀剂图案层作为掩模,在所述平面部之间形成包括冲击补偿用图案部的折叠部;第四步骤,去除所述抗蚀剂图案层;以及第五步骤,强化所述玻璃基板。
另外,优选地,在所述冲击补偿用图案部中,所述图案的尺寸为0.08mm~0.15mm,所述图案之间的间隔为0.05mm~0.12mm。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部形成为所述平面部的高度的一半以下。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部的图案高度形成为与所述折叠部的深度相同或者形成为小于所述折叠部的深度。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部通过蚀刻工艺而形成,在所述冲击补偿用图案部中,通过第一次蚀刻工艺形成具有与所述折叠部的深度相同的高度的第一图案,通过第二次蚀刻工艺形成具有小于所述折叠部的深度的高度的第二图案。
另外,优选地,根据所述第一次蚀刻工艺的蚀刻深度为0.0005mm~0.28mm,根据所述第二次蚀刻工艺的蚀刻深度为0.01mm~0.2mm。
另外,优选地,所述折叠部与所述平面部的边界形成有倾斜部。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部的图案规则或不规则地形成为相同或不同的尺寸,所述冲击补偿用图案部的图案形成为网格排列或交叉排列形态。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部形成在所述覆盖窗的一面或两面。
其中,优选地,在所述柔性覆盖窗中,在形成有所述冲击补偿用图案部的玻璃基板的正面侧形成有缓冲树脂层,在所述缓冲树脂层上形成有覆盖玻璃基板。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部的图案填充有透明树脂材料。
另外,优选地,在所述冲击补偿用图案部的上层,透明树脂层形成在所述透明树脂材料上,所述透明树脂材料和所述透明树脂层由相同材料通过相同的工艺连续地形成,或者所述透明树脂材料和所述透明树脂层由相同材料或不同材料通过有序的工艺连续地形成。
另外,优选地,所述透明树脂层形成在所述玻璃基板的正面侧和背面侧,或者形成在所述玻璃基板的正面侧、背面侧和侧面的整个表面(Total Surface)。
另外,优选地,在所述透明树脂层中,形成在所述玻璃基板的背面侧的透明树脂层和形成在所述玻璃基板的正面侧的透明树脂层由相同的材料形成,或者形成在所述玻璃基板的背面侧的透明树脂层由比形成在所述玻璃基板的正面侧的透明树脂层相对更软(Soft)的材料形成。
(三)有益效果
本发明涉及一种柔性覆盖窗,更具体地,涉及一种在玻璃基板上形成冲击补偿用图案部,以分散冲击力并改善耐冲击性,从而确保强度特性和折叠特性的柔性覆盖窗。
即,通过在玻璃基板上形成包括由圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部的折叠部,实现有效厚度的减小,并且在落笔(Pen-Drop)冲击时,使冲击分散到圆柱形图案,从而提高对落笔的刚性,并且同时满足强度特性和折叠特性。
另外,本发明提供一种柔性覆盖窗,其由玻璃和树脂材料的复合材料制成,从而在尽可能保持玻璃质感的同时通过树脂材料增强柔软性、恢复力、弹性力和强度特性,尤其,通过树脂材料吸收落笔等冲击以进一步提高耐冲击性,并且冲击补偿用图案部由不被外部识别的复合材料制成。
另外,通过在玻璃基板之间的整个表面上(Total Surface)形成缓冲树脂层,将落笔等冲击力吸收或有效地传递到外部,从而可以进一步提高落笔强度特性。
另外,可以解除在以往折叠区域被薄化处理的覆盖窗中由于平面区域和折叠区域的玻璃厚度差而产生的应力,因此可以改善耐冲击性,并且可以使画面失真或分辨率的降低最小化,因此可以提供高质量的柔性显示器。
附图说明
图1A是根据本发明的一个实施例在折叠部一面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图。
图1B是根据本发明的一个实施例在折叠部两面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图。
图2A是示出根据本发明的一个实施例冲击补偿用图案部的图案截面为网格排列的情况的示意图。
图2B是示出根据本发明的一个实施例冲击补偿用图案部的图案截面为交叉排列的情况的示意图。
图3A是根据本发明的另一实施例在折叠部一面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图。
图3B是根据本发明的另一实施例在折叠部两面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图。
图4A是根据本发明的另一实施例在折叠部一面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图。
图4B是根据本发明的另一实施例在折叠部两面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图。
图5至图7是示出根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的制造方法的示意图。
图8A是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
图8B是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
图9是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
图10A是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
图10B是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
图11A是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
图11B是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种柔性覆盖窗,更具体地,涉及一种在玻璃基板上形成冲击补偿用图案部,以分散冲击力并改善耐冲击性,从而确保强度特性和折叠特性的柔性覆盖窗及其制造方法。
即,通过在玻璃基板的折叠部形成冲击补偿用图案部,在落笔冲击时,使冲击分散到图案之间,从而提高对落笔的刚性,并且同时满足强度特性和折叠特性。
以下,参照附图对本发明进行详细说明。图1A是根据本发明的一个实施例在折叠部一面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图,图1B是根据本发明的一个实施例在折叠部两面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图,图2A是示出根据本发明的一个实施例冲击补偿用图案部的图案截面为网格排列的情况的示意图,图2B是示出根据本发明的一个实施例冲击补偿用图案部的图案截面为交叉排列的情况的示意图,图3A是根据本发明的另一实施例在折叠部一面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图,图3B是根据本发明的另一实施例在折叠部两面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图,图4A是根据本发明的另一实施例在折叠部一面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图,图4B是根据本发明的另一实施例在折叠部两面形成冲击补偿用图案部的情况的截面示意图,图5至图7是示出根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的制造方法的示意图,图8A是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图,图8B是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图,图9是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图,图10A是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图,图10B是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图,图11A是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图,图11B是根据本发明的各个实施例的柔性覆盖窗的截面示意图。
如图所示,根据本发明的柔性覆盖窗100为基于玻璃的柔性覆盖窗,所述柔性覆盖窗包括:平面部P,与柔性显示器的平面区域相对应而形成;以及折叠部F,连接所述平面部P而形成,并与所述柔性显示器的折叠区域相对应而形成,根据本发明的柔性覆盖窗100的特征在于,所述折叠部F包括冲击补偿用图案部120,并且所述冲击补偿用图案部120由圆柱形图案构成。
在本发明中,显示器的折叠区域是指显示器折叠为一半的区域或弯曲的区域,并且在本发明中,将与该区域相对应的覆盖窗折叠的区域称为覆盖窗100的“折叠部”F,将除折叠部之外的平面区域称为覆盖窗100的“平面部”P。
尤其,本发明基于玻璃而形成,优选地,所述折叠部F通过薄化处理(Slimming)形成为厚度小于所述平面部P,通常,所述覆盖窗100的平面部P的厚度为50μm~300μm,所述折叠部F的厚度为10μm~100μm,并且通过加工非常薄的薄板的玻璃而形成折叠部。
其中,所述折叠部F可以形成均匀的厚度,或者可以形成从折叠区域的中心向外部逐渐变厚的厚度。即,折叠部F可以形成为直线或曲线形态。
当所述折叠部F形成为直线形态时,与形成为曲线形态的技术相比,折叠特性进一步提高,当折叠部F形成为曲线形态时,由于最小厚度的范围相对较小,折叠特性降低,例如,当反复折叠时,厚度较厚的部分在折叠时破裂等,然而,当折叠部F整体上厚度均匀,即形成为厚度均匀的直线形态时,由于形成最小厚度的区域较宽,因此提高柔软性、恢复力和弹性力等,从而改善折叠特性。
另外,曲线型折叠部F在机械组装时难以对准中心,但是根据本发明的折叠部F形成均匀的厚度,因此在机械组装时,即接合到显示器面板的整个表面时,可以减小组装公差,从而使产品之间的质量差最小化,并可以降低不良率。
如上所述,尽管直线型折叠部F的优点比曲线型折叠部F的优点更多,但是可以根据产品的规格选择直线型折叠部F或曲线型折叠部F来制造。
其中,所述折叠部F的宽度是考虑到折叠覆盖窗100时的曲率半径而设计的,大致设定为曲率半径×π,并且在所述折叠部F处的覆盖窗100的厚度为10μm~100μm,这与折叠部F有关。
当所述折叠部F的深度过深时,即,当覆盖窗100的折叠区域过薄时,虽然折叠性良好,但是在强化时,起皱或不利于强度,当折叠区域形成过厚时,折叠区域的柔软性、恢复力和弹性力降低,导致折叠特性降低,因此在所述折叠部F处的覆盖窗100的厚度优选为约10μm~100μm。
本发明的覆盖窗100基于玻璃形成为约50μm~300μm的厚度,并且将其进行化学强化处理之后使用。在该厚度下,如上所述,适当地设计折叠部F的宽度和深度等。当覆盖窗100的厚度小于上述厚度时,在形成折叠部F之后,覆盖窗100的折叠区域的厚度变得过薄,从而发生上述问题,当覆盖窗100的厚度大于上述厚度时,如上所述,由于覆盖窗100基于玻璃形成,柔软性、恢复力和弹性力也会变差,并且阻碍显示器产品的轻量化。
在本发明的一个实施例中,所述折叠部F为所述覆盖窗100的折叠区域向内侧薄化处理(Slimming)的形态,整体上形成为方形沟槽(Trench)形态,在所述折叠部F的两侧端可以形成所述折叠部F的厚度逐渐增加的倾斜部,从而可以形成为连接所述覆盖窗100的平面区域。
尤其,可以通过在折叠部F的两侧端(与平面部P的边界部)形成倾斜度低的倾斜部,将折叠部F的整个区域中的反射面的反射角的大小调节为相近,从而可以使光的干扰和反射面的肉眼可见性最小化。
为保持折叠特性和强度特性,本发明形成在显示器面板的整个表面以用于保护显示器面板,并且本发明可以设置在透明聚酰亚胺(Clear Polyimide,CPI)盖上以用于保护CPI盖。
如上所述,本发明旨在提供一种柔性覆盖窗100,所述柔性覆盖窗100基于玻璃而形成,并且具有作为薄板增强强度特性和折叠特性的折叠部F以应用于柔性显示器,其特征在于,在直线或曲线形态的折叠部设置有冲击补偿用图案部120。
为此,如图1A至图4B所示,本发明的特征在于,所述折叠部F包括冲击补偿用图案部120,并且所述冲击补偿用图案部120由圆柱形图案构成。
所述冲击补偿用图案部120可以形成在形成有所述折叠部F的面,即所述覆盖窗100的一面或两面,并且通过对玻璃基板110进行干蚀刻或湿蚀刻工艺,由相同尺寸或不同尺寸的图案规则或不规则地连续形成。
所述冲击补偿用图案部120的图案由圆柱形图案构成,并且如图2A和图2B所示,可以形成网格排列(图2A)或交叉排列(图2B)图案,以改善折叠特性并均匀地分散冲击力。
即,为了强化覆盖窗100的折叠特性,在以薄化处理的方式蚀刻以形成折叠部F的过程中,在折叠部F内部形成预定图案。
通常,当使用玻璃材料形成柔性覆盖窗100时,玻璃基板110的厚度需要薄,并且该厚度需为规定厚度以上以确保强度特性。
例如,在折叠时曲率半径需要满足0.5mm以上的情况下,覆盖窗100的厚度可以形成为200μm以下,优选形成为20μm~100μm,并且在这种情况下,当落笔(Pen-Drop)等截面面积小的物体对所述玻璃基板110的上表面(正面)施加冲击时,整个玻璃基板110可能以落笔接触部为中心发生变形或损坏。
尤其,对于具有薄化处理的折叠区域的覆盖窗100,该折叠区域部分的厚度特别薄,因此落笔特性非常差,并且由于折叠区域和平面区域之间的厚度差而产生应力差,因此还会引起玻璃基板110的波纹度(Waveness)等问题,导致耐冲击性非常差。
在本发明中,冲击补偿用图案部120形成在玻璃基板110的一面或两面,尤其,仅形成在折叠部F,以通过改善所述折叠部的落笔特性来提高耐冲击性的同时提高折叠特性和强度特性。
尤其,所述冲击补偿用图案部120具有截面面积为圆形,即圆柱形态,而不是以往的条纹形态,并且在蚀刻所述折叠部F的同时形成冲击补偿用图案部120。
通常,当在覆盖窗100上施加落笔等冲击时,垂直传递的冲击力比水平传递的冲击力更强,但是根据本发明的冲击补偿用图案部120由多个圆柱形态的图案构成,因此可以有效地分散或支撑垂直冲击力,从而显著改善落笔特性。
即,落笔冲击力传递到所述玻璃基板110的内部,并且被所述冲击补偿用图案部120的圆柱形态的图案碰撞或吸收,从而可以有效地分散或吸收该冲击力。另外,在所述圆柱形态的图案之间填充有将在后面描述的透明树脂材料130,因此,冲击力的吸收和支撑效果显著提高。
另外,在本发明中,在厚度薄的折叠部F中形成有冲击补偿用图案部120,因此可以消除由于与平面部P的厚度差引起的应力差,由此,可以提高耐冲击性并且使画面失真或分辨率降低最小化,从而提供高质量的柔性显示器。
通常,由于玻璃基板110的背面(施加冲击的相反面)更容易受到落笔冲击力的影响,如图1A、图3A和图4A所示,本发明的一个实施例中可以在所述玻璃基板110的背面(图的上方)形成有根据本发明的冲击补偿用图案部120。
由此,从所述玻璃基板110的正面(触摸面)传递的冲击力被传递到玻璃基板110的内部,并且该冲击力可以被由圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部120分散或吸收。
另外,如图1B、图3B和图4B所示,所述冲击补偿用图案部120也可以形成在所述玻璃基板110的两面,即正面和背面,并且可以使冲击力第一次被形成在正面的所述冲击补偿用图案部120吸收,所述正面是包括承受冲击的接触部的表面,并且传递到玻璃基板110内部的冲击力可以被形成在背面的冲击补偿用图案部120吸收。
其中,形成在所述正面的折叠部F的冲击补偿用图案部120和形成在背面的折叠部F的冲击补偿用图案部120的图案的尺寸(圆柱的直径)、图案之间的间隔、图案的高度(圆柱的高度)等可以根据产品规格或用途等形成为彼此相同或不同。
另外,本发明中的冲击补偿用图案部120的高度优选形成为所述玻璃基板110的厚度的一半以下,优选地,所述冲击补偿用图案部120的高度形成为所述玻璃基板110的厚度的10~30%范围内。
当高度小于上述范围时,分散冲击力的效果很小,当高度大于上述范围时,有效厚度减小,并由此会降低整体强度特性。
优选地,根据本发明的一个实施例的冲击补偿用图案部120的图案尺寸为0.08mm~0.15mm,所述图案之间的间隔为0.05mm~0.12mm。
当所述图案的尺寸大于上述范围时,折叠特性降低,当所述图案的尺寸小于上述范围时,落笔特性降低,当所述图案之间的间隔大于上述范围时,落笔特性降低,当所述图案之间的间隔小于上述范围时,折叠特性降低。
另外,优选地,所述冲击补偿用图案部120的高度形成为小于或等于所述折叠部F的深度。
这是为了改善折叠特性,当所述冲击补偿用图案部120的高度和所述折叠部F的深度相同时,这属于执行1次将在后面描述的蚀刻工艺的情况,并且当所述冲击补偿用图案部120的高度小于所述折叠部F的深度时,这属于执行2次以上将在后面描述的蚀刻工艺的情况。
图1A、图1B和图3A、图3B示出了所述冲击补偿用图案部120的高度和折叠部F的深度相同的情况,图4A、图4B示出了所述冲击补偿用图案部120的高度小于所述折叠部F的深度的情况。
所述冲击补偿用图案部120可以通过干蚀刻或湿蚀刻工艺来实现,并且根据本发明的一个实施例,可以通过根据光掩模的蚀刻工艺来实现。
根据本发明的一个实施例的冲击补偿用图案部120通过根据光掩模的湿蚀刻工艺形成,如图5至图7所示,所述湿蚀刻工艺包括:第一步骤,在所述玻璃基板110上形成抗蚀剂层;第二步骤,将所述抗蚀剂层图案化来形成抗蚀剂图案层,以在所述玻璃基板110上形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F;第三步骤,将所述抗蚀剂图案层作为掩模,在所述平面部P之间形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F;以及第四步骤,去除所述抗蚀剂图案层。
之后,通过强化形成有包括所述冲击补偿用图案部120的折叠部F的玻璃基板110的第五步骤,完成形成有包括冲击补偿用图案部120的折叠部F的覆盖窗100。
为了形成包括所述冲击补偿用图案部120的折叠部F,首先,在所述玻璃基板110上涂覆光致抗蚀剂或层压干膜抗蚀剂(Dry Film Resist,DFR),以形成抗蚀剂层,然后使用具有与所述抗蚀剂图案层相对应的图案的光掩模,并通过曝光和显影的图案化工艺形成抗蚀剂图案层以在所述玻璃基板110上形成包括所述冲击补偿用图案部120的折叠部F。
其中,所述抗蚀剂图案层可以形成为用于形成所述冲击补偿用图案部120的补偿用图案层,或者形成为用于形成所述冲击补偿用图案部120的补偿用图案层和用于在所述图案的两侧的所述平面部P和所述折叠部F之间形成倾斜部的渐变图案层。
如图1A和图1B所示,根据本发明的折叠部F的侧面的形状形成为垂直沟槽形状,或者如图3A、图3B、图4A和图4B所示,可以在折叠部F与平面部P之间形成有倾斜部,以改善边界部可见性。
当所述折叠部F形成为垂直沟槽形状时,所述抗蚀剂图案层形成为用于形成所述冲击补偿用图案部120的补偿用图案层,当在所述平面部P和所述折叠部F之间形成倾斜部时,可以形成用于形成所述冲击补偿用图案部120的补偿用图案层,并且在所述补偿用图案层的两侧进一步形成渐变图案层。
所述补偿用图案层形成为圆形图案以形成圆柱形图案,并且根据本发明的一个实施例,所述渐变图案层形成为开口率从折叠部F到平面部P逐渐减小的图案,并且对应于形成有倾斜部的区域而形成。
根据工艺条件,也可以在折叠部F的边界部中的DFR与玻璃基板110之间留下微小的空间来形成倾斜部,以代替渐变图案层。
然后,将所述抗蚀剂图案层作为掩模,进行蚀刻工艺,从而在所述平面部P之间形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F。
为了形成包括所述冲击补偿用图案部120的折叠部F,进行所述第一步骤至第四步骤的工艺,并且通过调整工艺条件或工艺次数来调整形状或尺寸(大小、间隔)等以符合产品规格或用途,从而形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F。
优选地,如图5和图6所示,执行1次所述第一步骤至第四步骤,使所述冲击补偿用图案部120的图案高度h2形成为与所述折叠部F的深度h1相同,或者如图7所示,通过重复所述第一步骤至第四步骤2次以上,也可以使所述冲击补偿用图案部120的图案高度h2形成为小于所述折叠部F的深度h1(h1>h2)。
如图5所示,根据本发明的一个实施例的柔性覆盖窗100的制造方法包括以下工艺:在玻璃基板110上形成抗蚀剂层;将所述抗蚀剂层图案化来形成抗蚀剂图案层,以在所述玻璃基板110上形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F;将所述抗蚀剂图案层作为掩模,在所述平面部P之间形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F;以及在去除所述抗蚀剂图案层之后,强化所述玻璃基板110。
其中,所述抗蚀剂图案层形成为由圆形图案构成的补偿用图案层,以形成包括圆柱形冲击补偿用图案部120的折叠部F。
因此,提供在平面部P之间形成有包括冲击补偿用图案部120的折叠部F的柔性覆盖窗100。根据本实施例,所述折叠部F的形状与冲击补偿用图案部120的形状相同,并且折叠部F的深度h1和冲击补偿用图案部120的图案高度h2相同(h1=h2),并且折叠部F的形状形成为接近垂直沟槽形。
并且,如图6所示,根据本发明的另一实施例的柔性覆盖窗100的制造方法与上述图5的实施例相似。
其中,所述抗蚀剂图案层形成为由圆形图案构成的补偿用图案层以形成包括圆柱形的冲击补偿用图案部120的折叠部F,以及用于在折叠部F和平面部P之间形成倾斜部的渐变图案层。
由此,在平面部P和折叠部F之间的边界部形成有倾斜部,并且提供在平面部P和折叠部F之间形成有包括由圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部120的折叠部F的柔性覆盖窗100。
根据本实施例,所述折叠部F的形状包括冲击补偿用图案部120和在其两侧上的倾斜部,并且折叠部F的深度h1和冲击补偿用图案部120的图案高度h2相同(h1=h2),并且折叠部F的形状形成为接近形成有倾斜部的梯形形状。
并且,如图7所示,根据本发明的另一实施例的柔性覆盖窗100的制造方法类似于所述图5和图6的实施例,但是其特征在于,多次执行根据光掩模的湿蚀刻工艺,以形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F。
如图所示,通过执行第一次蚀刻工艺形成用于形成所述冲击补偿用图案部120的第一图案,并且通过执行第二次蚀刻工艺形成用于形成所述冲击补偿用图案部120的第二图案。
其中,所述用于形成第一图案的抗蚀剂图案层形成为由圆形图案构成的补偿用图案层以形成包括圆柱形冲击补偿用图案部120的折叠部F,或者其形成由所述圆形图案构成的补偿用图案层和用于在所述补偿用图案层的两侧的所述平面部P和折叠部F之间形成倾斜部的渐变图案层。
另外,在用于形成所述第二图案的抗蚀剂图案层中,所述冲击补偿用图案部120的区域(对应于第一图案的区域)形成为开放,或者所述冲击补偿用图案部120的区域被开放并且在两侧边界部形成用于形成倾斜部的渐变图案层。
根据产品的规格等,可以在第一次蚀刻工艺和第二次蚀刻工艺中的任一个或所有工艺中形成所述渐变图案层,并且在本发明的一个实施例中,在第一次蚀刻工艺和第二次蚀刻工艺中均使用了形成有渐变图案层的抗蚀剂图案层。
因此,在第一图案的形状中,折叠部F的深度h1形成为与冲击补偿用图案部120的图案高度h2相同,在第二图案的形状中,冲击补偿用图案部120的图案高度h2形成为比整个折叠部F的深度h1低(h1>h2)。
在用于形成所述第二图案的抗蚀剂图案层中,对应于第一图案的区域形成为开放,因此主要对该区域进行蚀刻,从而冲击补偿用图案部120的图案高度h2形成为比折叠部F的深度h1低(h1>h2)。
其中,本发明的特征在于,根据所述第一次蚀刻工艺的蚀刻深度A为0.0005mm~0.28mm,根据所述第二次蚀刻工艺的蚀刻深度B为0.01mm~0.2mm。
可以通过调节根据所述第一次蚀刻工艺的蚀刻深度和根据所述第二次蚀刻工艺的蚀刻深度,控制折叠部F中的冲击补偿用图案部120的图案高度,从而改善落笔特性和折叠特性。
当根据第一次蚀刻工艺的蚀刻深度和根据第二次蚀刻工艺的蚀刻深度之间的差过大时,强度特性降低,当根据第一次蚀刻工艺的蚀刻深度和根据第二次蚀刻工艺的蚀刻深度之间的差过小时,折叠特性没有差异。
因此,根据本实施例,所述折叠部F的形状包括冲击补偿用图案部120和在其两侧上的倾斜部,并且冲击补偿用图案部120的图案高度h2形成为比折叠部F的深度h1低(h1>h2),因此折叠部F的形状接近形成有倾斜部的梯形形状,并且在中心部形成有高度低的圆柱形冲击补偿用图案部120。
如上所述,通过在玻璃基板110上形成包括由圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部120的折叠部F,支撑并分散落笔等垂直冲击力,并且虽然玻璃基板110的整体厚度几乎没有减小,但是通过减小有效厚度,有助于改善对落笔的耐冲击性、增加折叠特性和整体强度特性。
如图5至图7所示,对如上所述形成有包括由圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部120的折叠部F的玻璃基板110进行强化工艺,并且通常通过化学强化工艺来进行强化工艺。
对于形成有厚度薄的折叠部F的覆盖窗100,当化学强化处理时,由于平面部P和折叠部F的拉伸应力(CT)值彼此不同,难以同时满足所述平面部P和所述折叠部F的折叠特性和强度特性,因此可以对平面部P进一步执行附加的化学工艺(调整强化深度DOL)。
另外,如图9所示,根据本发明的另一实施例,本发明的特征在于,在形成有所述冲击补偿图案部120的玻璃基板110的正面侧形成有缓冲树脂层150,并且所述缓冲树脂层150上形成有覆盖玻璃基板160。
即,缓冲树脂层150形成在玻璃基板110与覆盖玻璃基板160之间,在背面侧的玻璃基板110上形成有冲击补偿用图案部120。
因此,当向正面侧施加冲击时,可以通过所述缓冲树脂层150第一次吸收冲击力,并且通过冲击补偿用图案层120第二次吸收冲击力。
在这种情况下,覆盖玻璃基板160和玻璃基板110的整体厚度还可以形成为更薄,并且改善落笔的耐冲击性,并提高折叠特性和整体强度。
另一方面,如图8A和图8B所示,根据本发明的所述冲击补偿用图案部120的特征在于,其图案中填充有透明树脂材料130,从而无空隙地接合到显示器面板的整个表面(TotalSurface)。
所述冲击补偿用图案部120的圆柱图案之间填充有透明树脂材料130,以提供整体厚度均匀的柔性覆盖窗100并吸收冲击力,并且当接合到显示器面板的整个表面时,使其不存在空隙(空气层),从而提高可见性和接合性。
所述透明树脂材料130使用与玻璃的折射率(1.5)几乎相同的诸如光学透明树脂(Optical Clear Resin,OCR)的透明树脂,例如,可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮、聚氨酯树脂、聚氨酯合成物、聚氨酯丙烯酸合成物、混合溶胶凝胶、硅氧烷类等。根据所述透明树脂材料130的性质,可以将其以各种组合混合以用于增强强度和弹性。
另外,在所述冲击补偿用图案部120的上层,透明树脂层140形成在所述透明树脂材料130上,并且所述透明树脂材料130和所述透明树脂层140可以由相同材料通过相同的工艺连续地形成,或者所述透明树脂材料130和所述透明树脂层140可以由相同材料或不同材料通过有序的工艺连续地形成。
即,所述透明树脂材料130和所述透明树脂层140可以通过相同工艺同时形成,或者根据需要通过不同的工艺单独形成,并且可以通过赋予特殊功能以形成为单层或多层。
所述透明树脂层140可以形成在所述玻璃基板110的正面侧和背面侧,或者形成在所述玻璃基板110的正面侧、背面侧和侧面的整个表面,并且形成在所述玻璃基板110的背面侧的透明树脂层140和形成在所述玻璃基板110的正面侧的透明树脂层140可以由相同的材料形成,或者形成在所述玻璃基板110的背面侧的透明树脂层140可以由比形成在所述玻璃基板110的正面侧的透明树脂层140相对更软(soft)的材料形成。
其通过在用户触摸的部分形成由相对硬(hard)的材料制成的透明树脂层140来保持耐久性。
另外,根据内折叠或外折叠方法折叠的被折叠的一侧由更硬的材料形成,被拉伸的部分由相对软的材料形成,从而可以使被拉伸的部分的裂纹最小化。
图8A和图8B示出根据本发明的一个实施例的在冲击补偿用图案部120中填充透明树脂材料130并且透明树脂层140形成为其上层。
在图8A中,在玻璃基板110的背面形成冲击补偿用图案部120,并且在所述冲击补偿用图案部120中填充透明树脂材料130之后,在所述玻璃基板110上的透明树脂材料130上侧形成透明树脂层140。图8B是示出外折叠图8A的覆盖窗100的示意图。
在图9中,在玻璃基板110的背面形成冲击补偿用图案部120,并且在所述冲击补偿用图案部120中填充透明树脂材料130之后,在所述玻璃基板110上的透明树脂材料上侧形成透明树脂层140。并且所述玻璃基板110的正面形成缓冲树脂层150,并且其上层形成覆盖玻璃基板160。
图10A、图10B示出所述图8A、图8B的实施例中的所述玻璃基板110(图10A)或所述覆盖玻璃基板160(图10B)的正面侧上还形成透明树脂层140,如上所述,形成在正面侧的透明树脂层140由比形成在背面侧的透明树脂层140更硬的材料形成。
如图8A至图10B所示,本发明由玻璃和树脂材料的复合材料制成,从而在尽可能保持玻璃质感的同时通过树脂材料增强柔软性、恢复力、弹性力和强度特性。
尤其,本发明通过在所述玻璃基板110上形成包括冲击补偿用图案部120的折叠部F并形成所述透明树脂材料130和所述透明树脂层140,进一步分散或吸收落笔的冲击力以进一步提高耐冲击性。
另外,在使折叠部F产生的裂纹最小化并且防止从外部识别所述冲击补偿用图案层120的形态的同时,使所述透明树脂材料130均匀地填充到所述冲击补偿用图案层120内部,从而可以确保与显示器面板相接的部分的平坦度(Flatness)。
另外,在与显示器面板相接的面,增强覆盖窗100的弹性力以提高耐冲击性,并且当玻璃破裂时,起到防止飞散的功能。
另一方面,如图11A和图11B所示,在图10A和图10B的实施例中,可以在所述覆盖窗100的一面或两面进一步形成有功能性涂层170。与上述透明树脂材料130相同地,所述功能性涂层170由透明材料形成,并且通过合成具有各种性质的树脂赋予功能性。
当所述冲击补偿用图案部120中填充有透明树脂材料130或者所述玻璃基板110的整个表面形成有透明树脂层140时,所述述功能性涂层170可以形成在透明树脂材料130或透明树脂层140上层。其可以通过喷涂、浸涂、旋涂等已知的树脂涂覆方法形成。
所述功能性涂层170可以形成为单层或多层,并且形成在所述覆盖窗100正面的功能性涂层170可以被实现为强度增强层,形成在所述覆盖窗100背面的功能性涂层170可以被实现为弹性增强层。
即,覆盖窗100的正面由于进行触摸而形成强度进一步增强的功能性涂层170,并且在覆盖窗100的背面可以形成弹性增强的功能性涂层170,以在与显示器面板之间起到缓冲作用。
对于所述覆盖窗100正面的强度增强层(Hard Coating),使用固化时具有相对高硬度的树脂,例如丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂含量高的树脂,并且对于所述覆盖窗100背面的弹性增强层(Soft Coating),以高含量使用固化时具有相对高弹性度的树脂,例如硅酮、聚氨酯合成树脂等。另外,可以通过调节有机-无机混合溶胶凝胶中的有机物和无机物的含量来增强强度或弹性而使用。
另外,当所述功能性涂层170形成为多层时,形成在所述覆盖窗100的正面的功能性涂层170优选由朝向上层逐渐变硬的材料形成。
另外,可以向所述功能性涂层170,尤其形成在最上层的功能性涂层170赋予防指纹(Anti Finger,AF)或防反射(Anti Reflective,AR)功能,并且可以通过合成具有这种功能的树脂来实现,或者可以通过在所述功能性涂层170上形成诸如蛾眼(moth eye)的各种图案来实现。
如上所述,根据本发明的覆盖窗100基本上进一步形成功能性涂层170,以增强薄板的玻璃基板110的强度和弹性,从而可以保护覆盖窗100免受外部冲击和触摸笔的压力的影响。
另外,所述功能性涂层170进一步防止折叠区域中产生裂纹,并且在与显示器面板相接的面,增强覆盖窗100的弹力,从而提高耐冲击性并起到防止飞散的功能。
下表1示出根据本发明的一个实施例的柔性覆盖窗的落笔特性和折叠特性。在落笔测试中,使用球尺寸(Ball size)为0.5mm、重量为6.2g的笔,并且使所述笔从所述玻璃基板的正面侧以各种高度自由落下,从而测量所述柔性覆盖窗被损坏的高度,并且在折叠测试中,通过折弯两个位置来测量在折叠过程中被损坏的瞬间测量的曲率半径(两点弯曲(2Point Bending)R)。
<表1>
分类 圆柱图案 条纹图案 备注
两点弯曲R Avg R 1.68 Avg R 2.28 厚度@0.08mm
落笔 Avg 8cm Avg 6cm 厚度@0.08mm
如图8A、图8B所示,根据本发明的一个实施例,在玻璃基板(厚度为0.08t)的背面的折叠部形成由圆柱图案构成的冲击补偿用图案部(高度为0.03mm,尺寸为0.1mm,间隔为0.1mm),折叠部的高度为0.045mm,并在填充丙烯酸类透明树脂材料(厚度为0.01mm)之后,在其上层形成丙烯酸类透明树脂层(厚度为0.01mm)。
根据本发明的比较例,在玻璃基板的整体表面形成条纹(stripe)图案(图案的尺寸为0.1mm、间隔为0.1mm)。
如表1所示,对于圆柱图案,两点弯曲R值平均为1.68mm,然而对于条纹图案,两点弯曲R值平均为2.28mm,可以确认相比由条纹图案构成冲击补偿用图案部,根据本发明的一个实施例的柔性覆盖窗在由圆柱图案构成冲击补偿用图案部时表现出更优异的折叠特征。
另外,对于落笔测试,在圆柱图案的情况下,可以确认在平均8cm的高度下落笔后被损坏,在条纹图案的情况下,可以确认在平均6cm的高度下落笔后被损坏,因此相比由条纹图案构成冲击补偿用图案部,根据本发明的一个实施例的柔性覆盖窗在由圆柱图案构成冲击补偿用图案部时表现出更优异的落笔特征。
如上所述,在根据本发明的柔性覆盖窗中,形成有包括由圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部的折叠部,有效地分散冲击力,从而可以提供根据改善落笔特性显著提高耐冲击性,并且确保强度特性和折叠特性的柔性覆盖窗。

Claims (28)

1.一种柔性覆盖窗,其为基于玻璃的柔性覆盖窗,所述柔性覆盖窗包括:平面部,与柔性显示器的平面区域相对应而形成;以及折叠部,相比所述平面部薄化处理而形成,连接所述平面部而形成,并且与所述柔性显示器的折叠区域相对应而形成,所述柔性覆盖窗的特征在于,
所述折叠部包括通过蚀刻工艺而形成的冲击补偿用图案部,
所述冲击补偿用图案部由截面面积为圆形的圆柱形图案构成,
所述冲击补偿用图案部形成为所述平面部的高度的一半以下,
在所述冲击补偿用图案部中,所述图案的截面直径为0.08mm~0.15mm,所述图案之间的间隔为0.05mm~0.12mm,
所述冲击补偿用图案部的图案高度形成为与所述折叠部的深度相同或者形成为小于所述折叠部的深度。
2.根据权利要求1所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部通过蚀刻工艺而形成。
3.根据权利要求2所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
对于所述冲击补偿用图案部,通过第一次蚀刻工艺形成具有与所述折叠部的深度相同的高度的第一图案,
通过第二次蚀刻工艺形成具有小于所述折叠部的深度的高度的第二图案。
4.根据权利要求3所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
根据所述第一次蚀刻工艺的蚀刻深度为0.0005mm~0.28mm。
5.根据权利要求3所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
根据所述第二次蚀刻工艺的蚀刻深度为0.01mm~0.2mm。
6.根据权利要求2所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述折叠部与所述平面部的边界形成有倾斜部。
7.根据权利要求1所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部的图案规则或不规则地形成为相同或不同的尺寸。
8.根据权利要求7所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部的图案形成为网格排列或交叉排列形态。
9.根据权利要求1所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部形成在所述覆盖窗的一面或两面。
10.根据权利要求1所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
在形成有所述冲击补偿用图案部的玻璃基板的正面侧形成有缓冲树脂层,在所述缓冲树脂层上形成有覆盖玻璃基板。
11.根据权利要求10所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部的图案填充有透明树脂材料。
12.根据权利要求11所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
在所述冲击补偿用图案部的上层,透明树脂层形成在所述透明树脂材料上,
所述透明树脂材料和所述透明树脂层由相同材料通过相同的工艺连续地形成,
或者所述透明树脂材料和所述透明树脂层由相同材料或不同材料通过有序的工艺连续地形成。
13.根据权利要求12所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
所述透明树脂层形成在所述玻璃基板的正面侧和背面侧,
或者形成在所述玻璃基板的正面侧、背面侧和侧面的整个表面。
14.根据权利要求13所述的柔性覆盖窗,其特征在于,
在所述透明树脂层中,形成在所述玻璃基板的背面侧的透明树脂层和形成在所述玻璃基板的正面侧的透明树脂层由相同的材料形成,
或者形成在所述玻璃基板的背面侧的透明树脂层由比形成在所述玻璃基板的正面侧的透明树脂层相对更软的材料形成。
15.一种柔性覆盖窗的制造方法,其为基于玻璃的柔性覆盖窗的制造方法,所述柔性覆盖窗包括:平面部,与柔性显示器的平面区域相对应而形成;以及折叠部,相比所述平面部薄化处理而形成,连接所述平面部而形成,并且与所述柔性显示器的折叠区域相对应而形成,所述柔性覆盖窗的制造方法的特征在于,包括:
第一步骤,在玻璃基板上形成抗蚀剂层;
第二步骤,将所述抗蚀剂层图案化来形成抗蚀剂图案层,以在所述玻璃基板上形成包括由截面面积为圆形的圆柱形图案构成的冲击补偿用图案部的折叠部;
第三步骤,将所述抗蚀剂图案层作为掩模,在所述平面部之间形成包括冲击补偿用图案部的折叠部;
第四步骤,去除所述抗蚀剂图案层;以及
第五步骤,强化所述玻璃基板,
所述冲击补偿用图案部形成为所述平面部的高度的一半以下,
在所述冲击补偿用图案部中,所述图案的截面直径为0.08mm~0.15mm,所述图案之间的间隔为0.05mm~0.12mm,
通过重复一次或两次以上所述第一步骤至所述第四步骤,将所述冲击补偿用图案部的图案高度形成为与所述折叠部的深度相同或者形成为小于所述折叠部的深度。
16.根据权利要求15所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
当执行一次所述第一步骤至第四步骤时,
所述抗蚀剂图案层形成为用于形成所述冲击补偿用图案部的补偿用图案层,
或者形成为用于形成所述冲击补偿用图案部的补偿用图案层和用于在所述补偿用图案层的两侧的所述平面部和所述折叠部之间形成倾斜部的渐变图案层。
17.根据权利要求15所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
当执行两次所述第一步骤至第四步骤时,
在所述冲击补偿用图案部中,由于执行一次所述第一步骤至第四步骤形成具有与所述折叠部的深度相同的高度的第一图案,
并且由于执行两次所述第一步骤至第四步骤形成具有小于所述折叠部的深度的高度的第二图案。
18.根据权利要求17所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
形成所述第一图案时的所述抗蚀剂图案层形成为用于形成所述冲击补偿用图案部的补偿用图案层,
或者形成为用于形成所述冲击补偿用图案部的补偿用图案层和用于在所述补偿用图案层的两侧的所述平面部和所述折叠部之间形成倾斜部的渐变图案层,
在所述形成第二图案时的所述抗蚀剂图案层中,所述冲击补偿用图案部的区域形成为开放,
或者所述冲击补偿用图案部的区域被开放并且在两侧边界部形成用于形成倾斜部的渐变图案层。
19.根据权利要求17所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
根据执行一次所述第一步骤至所述第四步骤的蚀刻深度为0.0005mm~0.28mm。
20.根据权利要求17所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
根据执行两次所述第一步骤至第四步骤的蚀刻深度为0.01mm~0.2mm。
21.根据权利要求15所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部的图案规则或不规则地形成为相同或不同的尺寸。
22.根据权利要求21所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部的图案形成为网格排列或交叉排列形态。
23.根据权利要求15所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部形成在所述玻璃基板的一面或两面。
24.根据权利要求15所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
在所述柔性覆盖窗中,在形成有所述冲击补偿用图案部的玻璃基板的正面侧形成有缓冲树脂层,在所述缓冲树脂层上形成有覆盖玻璃基板。
25.根据权利要求24所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
所述冲击补偿用图案部的图案填充有透明树脂材料。
26.根据权利要求25所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
在所述冲击补偿用图案部的上层,透明树脂层形成在所述透明树脂材料上,
所述透明树脂材料和所述透明树脂层由相同材料通过相同的工艺连续地形成,
或者所述透明树脂材料和所述透明树脂层由相同材料或不同材料通过有序的工艺连续地形成。
27.根据权利要求26所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
所述透明树脂层形成在所述玻璃基板的正面侧和背面侧,
或者形成在所述玻璃基板的正面侧、背面侧和侧面的整个表面。
28.根据权利要求27所述的柔性覆盖窗的制造方法,其特征在于,
在所述透明树脂层中,形成在所述玻璃基板的背面侧的透明树脂层和形成在所述玻璃基板的正面侧的透明树脂层由相同的材料形成,
或者形成在所述玻璃基板的背面侧的透明树脂层由比形成在所述玻璃基板的正面侧的透明树脂层相对更软的材料形成。
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