CN219800391U - 窗和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了窗和显示装置,所述窗包括:基体层;以及无机膜,直接设置在从所述基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年11月16日提交的第10-2021-0158028号韩国专利申请的优先权和从其获得的所有权益,其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本文中的本公开涉及一种窗和包括所述窗的显示装置,并且更具体地,涉及一种柔性显示装置和包括在所述柔性显示装置中的窗。
背景技术
各种类型的电子设备被广泛用于各种领域以提供图像信息,并且最近,已经开发了包括可折叠或可弯折的柔性显示装置的电子设备。与刚性显示装置不同,柔性显示装置可以具有各种形状,诸如折叠形状、卷曲形状或弯折形状,并且因此其特点是无论显示屏尺寸如何,都具有便携性。
实用新型内容
在柔性显示装置中,由于反复弯折,应力可能施加到包括在柔性显示装置中的窗。因此,期望开发一种尽管在其中使用显示装置的各种环境中反复弯折但仍具有强耐久性的窗。
本公开提供了一种在可能出现环境可靠性问题的环境中具有改善的耐久性的窗。
本公开还提供一种显示装置,包括在可能出现环境可靠性问题的环境中具有耐久性的窗。
本实用新型的实施例提供了一种窗,包括:基体层;以及无机膜,直接设置在从所述基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上。
在实施例中,所述无机膜可以包括:第一无机膜,直接设置在所述基体层的所述上表面上;以及第二无机膜,直接设置在所述基体层的所述下表面上。
在实施例中,所述基体层可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”),并且,所述无机膜包括从碳氧化硅、碳氮氧化硅和氧化硅中选择的至少一种。
在实施例中,所述无机膜可以包括碳氮氧化硅,并且基于所述无机膜中包括的原子的总量,所述无机膜可以包括:大约57.1原子百分比(at%)至大约60.5at%的氧原子、大约27.0at%至大约30.6at%的硅原子,大约6.0at%至大约10.8at%的碳原子,以及大约3.4at%至大约3.6at%的氮原子。
在实施例中,所述无机膜的厚度可以在大约10纳米(nm)至大约50nm的范围内。
在实施例中,所述基体层的厚度可以在大约30微米(μm)至大约90μm的范围内。
在实施例中,所述窗的在具有第一温度和第一湿度的第一条件下的水分吸收率(moisture absorption rate)可以是大约2.7%或更小,其中,所述第一温度可以是大约60℃或更高,并且所述第一湿度可以是大约70%或更高,所述窗的所述水分吸收率可以是在所述第一条件下将所述窗保持大约3小时之后测量的值,所述窗的所述水分吸收率可以满足以下等式:
在上述等式中,M表示所述窗的所述水分吸收率(%),Ww表示所述窗的在所述第一条件下保持大约3小时之后测量的重量,并且Wd表示所述窗的在具有第二温度和第二湿度的第二条件下干燥之后测量的重量,其中,所述第二温度可以是大约60℃或更高,并且所述第二湿度可以是大约0%。
在实施例中,当在具有第二温度和第二湿度的第二条件下以第一速率从所述第二湿度改变至所述第一湿度时,所述窗的水分膨胀率(moisture expansion rate)可以是大约每百分比百万分之8.03(ppm/%)或更小,其中,所述第二温度可以是大约60℃或更高,所述第二湿度可以是大约0%,并且所述第一速率可以是大约每分钟百分之1(%/min)。
在实施例中,在所述第一条件下,水蒸气透过率(water vapor transmissionrate)可以是大约每24小时每平方米1.73克(g/m2·天)或更小。
在实施例中,在大约-40℃至大约85℃的温度范围内的热膨胀系数可以是大约每摄氏度百万分之28.05(ppm/℃)或更低。
在实施例中,所述窗的玻璃转化温度可以是大约87.2℃或更高。
在本实用新型的实施例中,一种窗包括基体层、以及直接设置在从所述基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上的无机膜,其中,所述窗的水分吸收率是大约2.7%或更少。在这种实施例中,所述窗的所述水分吸收率满足上述等式。
在本实用新型的实施例中,一种显示装置包括显示模块和设置在所述显示模块上的窗,其中,所述窗包括基体层以及直接设置在从所述基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上的无机膜,其中,所述无机膜包括从碳氧化硅、碳氮氧化硅和氧化硅中选择的至少一种。
在实施例中,所述无机膜可以包括直接设置在所述基体层的所述上表面上的第一无机膜以及直接设置在所述基体层的所述下表面上的第二无机膜。
附图说明
通过参考附图更详细地描述本实用新型的实施例,本实用新型的上述和其他特征将变得更加明显,在附图中:
图1A是示出根据实施例的处于展开状态的电子设备的透视图;
图1B是示出在内折叠过程中的图1A的电子设备的透视图;
图1C是示出在外折叠过程中的图1A的电子设备的透视图;
图2A是示出根据实施例的处于展开状态的电子设备的透视图;
图2B是示出在内折叠过程中的图2A的电子设备的透视图;
图3是根据实施例的电子设备的分解透视图;
图4是根据实施例的电子设备的截面图;
图5A是根据实施例的窗的截面图;以及
图5B是根据本实用新型的替代实施例的窗的截面图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本实用新型,在附图中示出了各种实施例。然而,本实用新型可以以许多不同的形式来实施,并且不应解释为限于在本文中阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻的和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本实用新型的范围。
在本公开中,当元件(或区、层、部分等)被称为“连接到”或“耦接到”另一元件时,意味着所述元件可以直接连接到/耦接到另一元件,或者可以在它们之间设置第三元件。
相同的附图标记指代相同的元件。此外,在附图中,为了有效地描述技术内容,夸大了元件的厚度、比例和尺寸。本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并不旨在进行限制。除非上下文另有明确说明,否则如本文中所使用的,“一”、“一个”、“所述”和“至少一个(种/者)”不表示数量上的限制,并且旨在包括单数和复数。例如,“一个元件”与“至少一个元件”具有相同的含义,除非上下文另有明确说明。“至少一个”不应解释为限制“一”或“一个”。“或”的意思是“和/或”。如本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项的任何组合和所有组合。
将理解的是,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、区域、层和/或区间,但是这些元件、组件、区域、层和/或区间不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或区间与另一元件、组件、区域、层或区间区分开来。因此,以下讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区域”、“第一层”或“第一区间”可以被称为“第二元件”、“第二组件”、“第二区域”、“第二层”或“第二区间”而不脱离本文中的教导。
为了便于说明,在本文中可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、和“上”等的空间相对术语,以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或另一特征(多个特征)的关系。将理解的是,除了附图中描绘的取向以外,空间相对术语旨在还涵盖装置的在使用或操作中的不同取向。例如,如果附图中的装置被翻转,则描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将定向为“在”其他元件或特征“上方”。因此,术语“在……下方”可以涵盖“在……上方”和“在……下方”两种取向。此外,所述装置可以以其他方式定向(例如,转动90度或以其他取向),并且因此,相应地解释本文中所使用的空间相对术语。
将理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprises,comprising)”或“包含(includes,including)”指定存在所陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
将理解的是,当元件被称为“在”另一元件“上”时,它可以直接在所述另一元件上,或者它们之间可以存在居间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在居间元件。
考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关联的误差(即,测量系统的局限性),如本文中所使用的“大约”或“近似”包括所陈述的值,并且表示在由本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受偏差范围内。例如,“大约”可以表示在一个或多个标准偏差之内,或者在所陈述的值的±30%、±20%、±10%或±5%之内。
除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同含义。还应当理解,除非在本文中明确地定义,否则术语(诸如在常用词典中定义的术语)应解释为具有与在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应以太过理想化或过于形式化的意义来解释。
本文中参考作为理想化实施例的示意图的截面来描述实施例。因此,可以预料到由于例如制造技术和/或公差而导致的图示形状的变化。因此,本文中所描述的实施例不应被解释为限于如本文中所示的区域的特定形状,而是包括例如由制造引起的形状偏差。例如,图示或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性特征。此外,图示的锐角可以被倒圆的。因此,图中所示的区域本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在图示区域的精确形状并且不旨在限制本权利要求的范围。
在下文中,将参考附图描述本实用新型的实施例。
图1A是示出根据实施例的处于展开状态的电子设备的透视图。图1B是示出在内折叠过程中的图1A的电子设备的透视图。图1C是示出在外折叠过程中的图1A的电子设备的透视图。
电子设备ED的实施例可以是根据电信号而激活的装置。在实施例中,电子设备ED例如可以是移动电话、平板计算机、汽车导航系统、游戏主机或可穿戴装置,但是本实施例不限于此。在附图中,诸如在图1A等中,示出了其中电子设备ED是移动电话的实施例。
在图1A及后面的附图中,图示了第一方向DR1至第三方向DR3,并且由本公开中描述的第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3所指示的方向是相对概念,并且可以转换为不同的方向。
参照图1A至图1C,电子设备ED的实施例可以包括由第一方向DR1和与第一方向DR1交叉的第二方向DR2限定的第一显示表面FS。电子设备ED可以通过第一显示表面FS向用户提供图像IM。电子设备ED可以在平行于第一方向DR1和第二方向DR2中的每一者的第一显示表面FS上朝向第三方向DR3显示图像IM。在本公开中,每个组件的前表面(或上表面)和后表面(或下表面)相对于显示图像IM的方向来定义。前表面和后表面在第三方向DR3上彼此背对,并且前表面和后表面中的每一者的法线方向可以平行于第三方向DR3。
在实施例中,电子设备ED可以包括第一显示表面FS和第二显示表面RS。第一显示表面FS可以包括第一有源区域F-AA和第一外围区域F-NAA。第一有源区域F-AA可以包括电子模块区域EMA。第二显示表面RS可以限定为与第一显示表面FS的至少一部分背对的表面。也就是说,第二显示表面RS可以限定为电子设备ED的后表面的一部分。
在实施例中,电子设备ED可以感测从外部施加的外部输入。外部输入可以包括从电子设备ED的外部提供的各种形式的输入。在实施例中,例如,外部输入不仅可以包括通过用户的身体的一部分(诸如手)进行的接触,而且还可以包括以预定距离接近或邻近电子设备ED所施加的外部输入(例如,悬停)。在实施例中,外部输入可以具有各种形式,诸如力、压力、温度和光等。
电子设备ED可以包括折叠区域FA1以及非折叠区域NFA1和NFA2。在实施例中,电子设备ED可以包括第一非折叠区域NFA1和第二非折叠区域NFA2,并且设置有介于第一非折叠区域NFA1与第二非折叠区域NFA2间的折叠区域FA1。图1A至图1C示出了其中电子设备ED包括单个折叠区域FA1的实施例,但是实施例不限于此,并且电子设备ED可以具有多个折叠区域。
参照图1B,电子设备ED的实施例可以相对于第一折叠轴FX1折叠或可折叠。第一折叠轴FX1是在第一方向DR1上延伸的假想轴,并且第一折叠轴FX1可以平行于电子设备ED的长边方向。第一折叠轴FX1可以在第一显示表面FS上沿着第一方向DR1延伸。
在实施例中,非折叠区域NFA1和NFA2可以设置为与折叠区域FA1相邻,且折叠区域FA1介于非折叠区域NFA1和NFA2之间。在实施例中,例如,第一非折叠区域NFA1可以沿着第二方向DR2设置在折叠区域FA1的一侧上,并且第二非折叠区域NFA2可以沿着第二方向DR2设置在折叠区域FA1的另一侧(或相对侧)上。
电子设备ED可以相对于第一折叠轴FX1折叠或可折叠并且转变为内折叠状态,在内折叠状态下,在第一显示表面FS中,与第一非折叠区域NFA1重叠的一个区域和与第二非折叠区域NFA2重叠的另一个区域彼此面对。在实施例中,当电子设备ED处于内折叠状态时,电子设备ED的第二显示表面RS可以被用户在视觉上识别到。第二显示表面RS还可以包括电子模块区域,包括各种组件的电子模块(未示出)设置在电子模块区域中,并且不限于任何一个实施例。
参照图1C,电子设备ED的实施例可以相对于第一折叠轴FX1折叠或可折叠并且转变为外折叠状态,在外折叠状态下,在第二显示表面RS中,与第一非折叠区域NFA1重叠的一个区域和与第二非折叠区域NFA2重叠的另一个区域彼此面对。然而,本实用新型的实施例不限于此,并且电子设备ED可以相对于多个折叠轴折叠或可折叠,使得第一显示表面FS和第二显示表面RS中的每一者的一部分可以折叠或可折叠以彼此面对,并且折叠轴的数量和与其相对应的非折叠区域的数量没有特别限制。
电子模块区域EMA可以包括设置在其中的各种电子模块(未示出)。在实施例中,例如,电子模块(未示出)可以包括从相机、扬声器、光感传感器和热感传感器中选择的至少一者。电子模块区域EMA可以借由通过第一显示表面FS或第二显示表面RS接收的光信号或声音信号感测外部对象,或者可以通过第一显示表面FS或第二显示表面RS向外部提供诸如语音的声音信号。电子模块(未示出)可以包括多个组件,并且不限于任何一个实施例。
图2A是示出根据实施例的处于展开状态的电子设备的透视图。图2B是示出在内折叠过程中的图2A的电子设备的透视图。在下文中,图2A至图2B的与上面参照图1A至图1C描述的那些组件相同或相似的组件被赋予相同的附图标记。
电子设备ED-a的实施例可以相对于在平行于第一方向DR1的一个方向上延伸的第二折叠轴FX2折叠或可折叠。图2A和图2B图示了其中第二折叠轴FX2的延伸方向平行于电子设备ED-a的短边的延伸方向的实施例。然而,实施例不限于此。
在实施例中,电子设备ED-a可以包括至少一个折叠区域FA2以及与折叠区域FA2相邻的多个非折叠区域NFA3和NFA4。非折叠区域NFA3和NFA4可以设置为彼此间隔开,且折叠区域FA2介于非折叠区域NFA3和NFA4之间。
折叠区域FA2在处于折叠状态时具有预定曲率和预定曲率半径。在实施例中,第一非折叠区域NFA3和第二非折叠区域NFA4在折叠状态下彼此面对,并且电子设备ED-a可以被内折叠使得第一显示表面FS不暴露于外部。在实施例中,虽然未图示,但是电子设备ED-a可以被外折叠使得第一显示表面FS暴露于外部。在实施例中,电子设备ED-a包括第一显示表面FS和第二显示表面RS,并且第一显示表面FS可以包括有源区域F-AA和外围区域F-NAA。在这种实施例中,电子设备ED-a可以包括电子模块区域EMA和EMA-B。
参照图1A至图2B描述的电子设备ED和ED-a的实施例可以以这样的方式配置,使得从展开操作开始,向内折叠操作或向外折叠操作相互重复,但是实施例不限于此。在实施例中,电子设备ED和ED-a可以配置为选择性地执行展开操作、内折叠操作和外折叠操作中的任何一者。在实施例中,虽然未示出,但是实施例的电子设备可以是柔性电子设备,该柔性电子设备可以包括多个折叠区域,或者该柔性电子设备的至少一些区域是可弯折或可卷曲的。
图3是根据实施例的电子设备的分解透视图,并且图4是根据实施例的电子设备的截面图。特别地,图3图示了图1A的电子设备的分解透视图,并且图4是示出对应于图3的线I-I'的部分的截面图,其中,在图3和图4中分别省略了不同的元件。
参照图3和图4,电子设备ED的实施例可以包括显示装置和设置在显示装置的下侧上的电子模块(未示出)。显示装置可以包括显示模块DM和设置在显示模块DM上的窗WM。电子模块(未示出)可以包括相机模块。在实施例中,显示装置可以包括设置在显示模块DM和窗WM之间的粘合剂层AP-W、以及设置在显示模块DM的下侧上的下模块SM和支撑层PF。
窗WM可以覆盖显示模块DM的整个上表面。窗WM可以具有与显示模块DM的形状相对应的形状。窗WM可以具有允许窗WM根据电子设备ED的折叠或弯折变形而变形的柔性。在实施例中,窗WM可以用于保护显示模块DM免受外部冲击。
电子设备ED可以包括容纳显示模块DM和下模块SM等的外壳HAU。外壳HAU可以耦接到窗WM。尽管未示出,但是外壳HAU还可以包括用于便于折叠或弯折的铰链结构。
在电子设备ED的实施例中,设置在窗WM和显示模块DM之间的粘合剂层AP-W可以是光学透明粘合剂(“OCA”)膜或光学透明树脂(“OCR”)层。在替代实施例中,可以省略粘合剂层AP-W。
显示模块DM根据电信号显示图像,并且可以发送/接收关于外部输入的信息。显示模块DM可以包括显示区域DP-DA和非显示区域DP-NDA。显示区域DP-DA可以限定为发射从显示模块DM提供的图像的区域。
显示模块DM可以包括显示面板DP和设置在显示面板DP上的输入传感器IS。显示面板DP可以包括显示装置层。在实施例中,例如,显示装置层可以包括有机电致发光装置、量子点发光装置或液晶发光装置。然而,实施例不限于此。
输入传感器IS可以包括用于感测外部输入的多个感测电极。输入传感器IS可以是电容传感器,但不具体限于此。当制造显示面板DP时,输入传感器IS可以通过连续工艺直接形成在显示面板DP上。然而,本实用新型的实施例不限于此,并且可替代地,输入传感器IS可以制造为与显示面板DP分离的面板,并且通过粘合剂层(未示出)附接到显示面板DP。
在电子设备ED的实施例中,显示模块DM可以包括折叠显示部分FA-D以及非折叠显示部分NFA1-D和NFA2-D。折叠显示部分FA-D可以是对应于折叠区域FA1(参见图1A)的部分,并且非折叠显示部分NFA1-D和NFA2-D可以是分别对应于非折叠区域NFA1和NFA2(参见图1A)的部分。
在实施例中,窗WM设置在显示模块DM上。窗WM可以包括透光绝缘材料。窗WM可以保护显示面板DP和输入传感器IS等。在显示面板DP中产生的图像IM(参见图1A)可以透过窗WM并且提供给用户。窗WM可以提供电子设备ED的触摸表面。在包括折叠区域FA1的电子设备ED的实施例中,窗WM可以是可折叠或可弯折的柔性窗。
窗WM可以包括聚合物膜作为基体层BS(参见图5A)。在实施例中,窗WM可以包括基体层BS(参见图5A)以及设置在从基体层BS(参见图5A)的上表面和下表面中选择的至少一者上的无机膜。稍后将更详细地描述窗WM的实施例。
在电子设备ED的实施例中,下模块SM可以包括从支撑板、垫层、屏蔽层、填充层和层间接合层中选择的至少一者。下模块SM可以支撑显示模块DM,或者可以防止显示模块DM因外部冲击或外力而变形。
支撑板可以包括金属材料或聚合物材料或者可以由金属材料或聚合物材料形成。垫层可以包括诸如海绵、泡沫材料弹性体或氨基甲酸酯树脂。屏蔽层可以是电磁波屏蔽层或散热层。在实施例中,屏蔽层可以用作接合层。层间接合层可以由接合树脂层或粘合带限定或者以接合树脂层或粘合带的形式提供。填充层可以填充支撑层PF和外壳HAU之间的空间,并且可以固定支撑层PF。
支撑层PF可以设置在显示模块DM的下侧上以支撑显示模块DM的后表面。支撑层PF可以与整个显示模块DM重叠。支撑层PF可以包括聚合物材料。在实施例中,支撑层PF例如可以是聚酰亚胺(“PI”)膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)膜,但是支撑层PF的材料不限于此。
在实施例中,电子设备ED还可以包括至少一个粘合剂层AP1和AP2。在实施例中,例如,第一粘合剂层AP1可以设置在显示模块DM和支撑层PF之间,并且第二粘合剂层AP2可以设置在支撑层PF和下模块SM之间。至少一个粘合剂层AP1和AP2可以是光学透明粘合剂(“OCA”)膜或光学透明树脂(“OCR”)层。
图5A是根据实施例的窗的截面图。窗WM的实施例可以包括基体层BS、以及直接设置在从上表面BS-U和下表面BS-B中选择的至少一者上的无机膜IOL1。
参照图5A,窗WM可以包括基体层BS和设置在基体层BS上的第一无机膜IOL1。第一无机膜IOL1可以直接设置在基体层BS的上表面BS-U上。第一无机膜IOL1的下表面IOL1-B和基体层BS的上表面BS-U可以彼此接触。
基体层BS可以包括具有低水分吸收率的材料。因此,基体层BS可以有效地防止外部水分被吸收到基体层BS中并且扩散到设置在窗WM下方的显示模块DM(参见图4)中。在实施例中,例如,基体层BS的水分吸收率可以是大约1.0%或更小,例如大约0.8%或更小,或者大约0.7%或更小。通过将基体层BS的水分吸收率控制在上述范围内,可以改善窗WM的耐水分渗透性。基体层BS的水分吸收率可以通过水分吸收重量重力测量法来测量。在实施例中,例如,基体层BS的水分吸收率可以是在具有大约60℃至大约85℃范围内的温度和大约70%至大约98%范围内的湿度的高温和高湿度条件下根据基体层BS被放置预定时间段之前和之后的重量变化而计算的值。
在实施例中,基体层BS可以具有低的水蒸气透过率,以防止水分和氧气渗透到装置中。基体层BS的水蒸气透过率可以是大约每24小时50克/平方米(g/m2·天)或更小,例如大约45g/m2·天或更小。当基体层BS的水蒸气透过率满足上述范围时,可以有效地防止外部水分和氧气渗透到装置中,从而可以改善装置寿命特性。
在窗WM的实施例中,基体层BS可以是聚合物膜。在其中基体层BS是聚合物膜的实施例中,基体层BS可以包括作为满足上述水分吸收率和水蒸气透过率条件的聚合物的PET、聚丙烯酸酯(“PA”)、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(“PVDC”)、聚偏二氟乙烯(“PVDF”)、聚苯乙烯(“PS”)、乙烯乙烯醇共聚物或它们的组合,或者由作为满足上述水分吸收率和水蒸气透过率条件的聚合物的PET、聚丙烯酸酯(“PA”)、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(“PVDC”)、聚偏二氟乙烯(“PVDF”)、聚苯乙烯(“PS”)、乙烯乙烯醇共聚物或它们的组合制成。然而,本实用新型的实施例不限于此。
在实施例中,窗WM的基体层BS可以包括PET。基体层BS可以包括PET作为主要成分。在其中基体层BS包括PET作为主要成分的这种实施例中,窗WM可以具有低水分吸收率和低水蒸气透过率。在其中基体层BS以PET为主要成分的这种实施例中,窗WM的水分吸收率和水蒸气透过率可能降低,使得可以改善电子设备ED(参见图1A)的耐久性和可靠性。
在实施例中,其中基体层BS包括PET作为主要成分,基体层BS可以包括PET至能够满足稍后描述的窗WM的期望特性的程度。在其中基体层BS包括PET作为主要成分的这种实施例中,基体层BS中的PET的含量是大约80质量百分比(mass%)或更大,例如大约90mass%或更大,或者基体层BS仅由PET组成。在其中基体层BS中的PET含量满足上述范围的这种实施例中,窗WM可以表现出期望的特性,并且可以改善基体层BS的耐水分渗透性和耐久性。
基体层BS的厚度tBS可以在大约30微米(μm)至大约90μm的范围内。如果基体层BS的厚度tBS小于大约30μm,则基体层BS可能无法用作提供有第一无机膜IOL1的支撑层或用于保护下方的显示模块DM(参见图3)等。此外,如果基体层BS的厚度tBS大于大约90μm,则整个电子设备ED的厚度可能增加。特别地,当电子设备ED(参见图1A)如图1A至图2B中所图示的那样折叠时,随着基体层BS的厚度增加,折叠特性可能降低。
在实施例中,窗WM可以包括单个基体层BS。在实施例中,例如,窗WM可以包括单个聚合物膜作为基体层BS。在这种实施例中,除了与第一无机膜IOL1接触的基体层BS之外,窗WM可以不包括附加聚合物膜。
在窗WM的实施例中,第一无机膜IOL1可以提供为单层或由单层限定。在窗WM的实施例中,作为单层的第一无机膜IOL1可以是用于改善窗WM的耐久性的功能层。
由于水分渗透,包括聚合物膜的基体层BS可能膨胀或者可能具有退化的物理特性,并且因此,当应用于电子设备ED(参见图1A)时,尺寸稳定性可能退化。根据本实用新型的实施例,第一无机膜IOL1直接设置在基体层BS的上表面BS-U上,使得可以有效地防止窗WM因水分渗透而膨胀特性和物理特性下降,并且可以进一步改善电子设备ED(参见图1A)的耐久性和可靠性。
在窗WM的实施例中,第一无机膜IOL1的厚度tIOL1可以在大约10纳米(nm)至大约50nm的范围内。如果第一无机膜IOL1的厚度tIOL1小于大约10nm,则对水分的阻挡特性可能降低,或者保护基体层BS的能力可能降低,使得窗WM的耐久性可能降低。另外,如果第一无机膜IOL1的厚度tIOL1大于大约50nm,则窗WM变厚,并且因此可能不适合薄型电子设备或可折叠电子设备的实施。
在窗WM的实施例中,第一无机膜IOL1的下表面IOL1-B可以接触基体层BS的上表面BS-U,并且第一无机膜IOL1的上表面IOL1-U可以是暴露于外部的最上方的表面。其他层可以不设置在第一无机膜IOL1上。在这种实施例中,除了基体层BS之外,窗WM可以在第一无机膜IOL1的上部或下部上不包括附加聚合物膜。
第一无机膜IOL1可以包括从碳氧化硅(SiOC)、碳氮氧化硅(SiOCN)和氧化硅(SiO)中选择的至少一种。在实施例中,第一无机膜IOL1可以包括SiO、SiOC、SiOCN或它们的组合。这里,SiO是指含有硅原子(Si)和氧原子(O)的材料,SiOC是指含有硅原子(Si)、氧原子(O)和碳原子(C)的材料,并且SiOCN是指含有硅原子(Si)、氧原子(O)、碳原子(C)和氮原子(N)的材料。
在实施例中,第一无机膜IOL1可以包括SiOCN。在其中第一无机膜IOL1包括SiOCN的实施例中,基于第一无机膜IOL1中包括的原子的总量,第一无机膜IOL1可以包括大约57.1原子百分比(at%)至大约60.5at%的氧原子、大约27.0at%至大约30.6at%的硅原子、大约6.0at%至大约10.8at%的碳原子以及大约3.4at%至大约3.6at%的氮原子。在其中第一无机膜IOL1中所含的氧原子、硅原子、碳原子和氮原子的含量满足上述范围的这种实施例中,当第一无机膜IOL1应用于窗WM时,可以保持耐水分渗透性并且确保高的机械特性。在这种实施例中,可以根据窗WM的期望特性在制造过程期间调整第一无机膜IOL1中包括的原子的含量比。可以通过X射线光电子能谱(“XPS”)测量第一无机膜IOL1中包括的原子的含量比,但是本实用新型的实施例不限于此。
可以通过各种方法形成第一无机膜IOL1。在实施例中,例如,第一无机膜IOL1可以通过诸如化学气相沉积(“CVD”)、等离子体增强化学气相沉积(“PECVD”)、溅射、原子层沉积(“ALD”)、或热蒸发的方法形成。然而,本实用新型的实施例不限于此。
图5B是根据本实用新型的替代实施例的窗WM的截面图。在下文中,图5B的与上面参照图5A描述的那些组件相同或相似的组件被赋予相同的附图标记,并且将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图5B,窗WM的实施例可以包括基体层BS、设置在基体层BS上的第一无机膜IOL1和设置在基体层BS下方的第二无机膜IOL2。第一无机膜IOL1可以直接设置在基体层BS的上表面BS-U上。第一无机膜IOL1的下表面IOL1-B和基体层BS的上表面BS-U可以彼此接触。第二无机膜IOL2可以直接设置在基体层BS的下表面BS-B上。第二无机膜IOL2的上表面IOL2-U和基体层BS的下表面BS-B可以彼此接触。
在实施例中,窗WM可以包括单个基体层BS。在实施例中,窗WM可以包括单个聚合物膜。在这种实施例中,除了与第一无机膜IOL1和第二无机膜IOL2接触的基体层BS之外,实施例的窗WM可以不包括附加聚合物膜。
在窗WM的实施例中,第一无机膜IOL1和第二无机膜IOL2可以各自提供为单层。在窗WM的这种实施例中,作为单层的第一无机膜IOL1和第二无机膜IOL2可以是用于改善窗WM的耐久性的功能层。在这种实施例中,第二无机膜IOL2可以设置在基体层BS和显示模块DM(参见图4)之间,以进一步地防止水分和氧气渗透到发光装置中。
在其中第一无机膜IOL1和第二无机膜IOL2分别直接设置在基体层BS的上表面BS-U和下表面BS-B上的这种实施例中,可以有效地防止由于水分渗透导致的窗WM的膨胀特性或物理特性退化。因此,在这种实施例中,可以改善窗WM的尺寸稳定性。另外,可以进一步改善应用了窗WM的电子设备ED(参见图1A)的耐久性和可靠性。
在窗WM的实施例中,第二无机膜IOL2的厚度tIOL2可以在大约10nm至大约50nm的范围内。如果第二无机膜IOL2的厚度tIOL2小于大约10nm,则可能降低对水分的阻挡特性,或者可能降低保护基体层BS的能力,使得窗WM的耐久性可能降低。另外,如果第二无机膜IOL2的厚度tIOL2大于大约50nm,则窗WM变厚,并且因此可能不适合薄型电子设备或可折叠电子设备的实现。
在窗WM的实施例中,第一无机膜IOL1的下表面IOL1-B可以接触基体层BS的上表面BS-U,并且第一无机膜IOL1的上表面IOL1-U可以是暴露于外部的最上方的表面。在这种实施例中,除了基体层BS之外,窗WM可以在第一无机膜IOL1的上部或下部上不包括附加聚合物膜。
第二无机膜IOL2可以包括从碳氧化硅、碳氮氧化硅和氧化硅中选择的至少一种。在实施例中,第二无机膜IOL2可以包括SiO、SiOC、SiOCN或它们的组合。在本公开中,SiO是指含有硅原子(Si)和氧原子(O)的材料,SiOC是指含有硅原子(Si)、氧原子(O)和碳原子(C)的材料,并且SiOCN是指含有硅原子(Si)、氧原子(O)、碳原子(C)和氮原子(N)的材料。
在其中第二无机膜IOL2包括SiOCN的实施例中,基于第二无机膜IOL2中包括的原子的总量,第二无机膜IOL2可以包括大约57.1at%至大约60.5at%的氧原子、大约27.0at%至大约30.6at%的硅原子、大约6.0at%至大约10.8at%的碳原子以及大约3.4at%至大约3.6at%的氮原子。在其中第二无机膜IOL2中所包括的氧原子、硅原子、碳原子和氮原子的含量满足上述范围的这种实施例中,当将第二无机膜IOL2应用于窗WM时,可以确保高的机械特性同时保持耐水分渗透性。在这种实施例中,可以在制造过程期间根据窗WM的期望特性调整第二无机膜IOL2中所包括的原子的含量比。可以通过XPS测量第二无机膜IOL2中包括的原子的含量比,但是本实用新型的实施例不限于此。
第二无机膜IOL2可以通过各种方法形成。在实施例中,例如,可以通过诸如CVD、PECVD、溅射、ALD或热蒸发的方法形成第二无机膜IOL2。然而,本实用新型的实施例不限于此。
通常,电子设备提供有用于保护显示模块等的窗。在常规的电子设备中,包括包含聚酰亚胺的膜(即,聚酰亚胺膜)和设置在聚酰亚胺膜的一个表面上的硬涂层的塑料基底可以用作窗。聚酰亚胺膜具有高耐热稳定性和高柔韧性,并且因此具有适合作为用于应用于柔性电子设备的窗的材料的特性。然而,聚酰亚胺膜根据湿度表现出相对高的水分吸收量,并且根据水分吸收量具有相对大的水分膨胀率,使得可能在窗中出现裂缝或脱皮。此外,在聚酰亚胺膜的情况下,极难同时满足如电子设备的窗所期望的机械特性和在诸如高温和高湿度环境的各种环境下在窗中不产生裂缝的物理特性。
在本实用新型的实施例中,窗WM提供有包括聚合物膜的基体层BS、以及直接设置在从基体层BS的上表面BS-U和下表面BS-B中选择的至少一者上的无机膜IOL1和/或无机膜IOL2,并且因此可以表现出高的机械特性,同时在高温和高湿度环境中具有低水分吸收率、低水分膨胀率和低水蒸气透过率。在这种实施例中,窗WM具有低水分吸收率、低水分膨胀率和低水蒸气透过率,并且因此可以防止水分和氧气在高湿度环境中渗透到装置中,并且由于基体层BS能够承受膨胀和收缩的应力,因此由于水分增加引起的尺寸变化可以很小。因此,在其中将窗WM应用于电子设备ED(参见图1A)的实施例中,可以改善电子设备ED(参见图1A)的可靠性和耐久性。
根据本实用新型的实施例,窗WM可以具有大约2.7%或更小的水分吸收率。如果聚合物材料吸收水分,则聚合物材料可能膨胀。每一层的水分膨胀率可能彼此不同。在其中窗WM的水分膨胀率和设置在窗WM的下部上的显示模块DM(参见图3)的水分膨胀率可能彼此不同的情况下,可能出现窗WM的裂缝,例如,细裂纹。在其中水分吸收率大于大约2.7%的情况下,窗WM中产生裂缝的概率可能增加。根据本实用新型的实施例,具有大约2.7%或更小的水分吸收率的窗WM可以应用于电子设备ED(参见图1A)。因此,可以减少由于水分膨胀率的差异所导致的窗WM的裂缝现象。
在实施例中,可以在第一条件下测量窗WM的水分吸收率。在实施例中,第一条件可以具有作为高温的第一温度和作为高湿度的第一湿度。第一条件的第一温度可以是大约60℃或更高,并且第一条件的第一湿度可以是大约70%或更高。在实施例中,例如,第一条件的第一温度可以在大约60℃至大约85℃的范围内,并且其第一湿度可以在大约70%至大约98%的范围内。
在实施例中,可以使用水分吸收重量重力测量法来测量窗WM的水分吸附率。测量窗WM的水分吸附率的过程可以包括制备窗WM、在第二条件下干燥窗WM以及在第一条件下将窗WM保持预定时间段。
在制备窗WM的过程中,窗WM可以被切割成具有1厘米(cm)的宽度和1cm的长度。此时,窗WM的重量可以在大约10毫克(mg)至30mg的范围内,但是不限于此。此后,将窗WM放置在样本盘上,然后可以在第二条件下去除窗WM中的残留水分。在实施例中,第二条件可以具有第二温度和第二湿度。第二温度可以是大约60℃或更高,并且第二湿度可以是大约0%。在实施例中,例如,第二温度可以在大约60℃至大约85℃的范围内,并且第二湿度可以是大约0%。窗WM可以在第二条件下干燥大约1小时。
此后,可以测量干燥的窗WM的重量。在第二条件下对窗WM进行干燥处理之后,窗WM可以具有第一重量。即,第一重量可以是已经去除了水分的窗WM的重量。
此后,可以在第一条件下将窗WM保持预定时间段。在第一条件下,干燥的窗WM可以吸收水分。在实施例中,例如,窗WM可以在温度在大约60℃至大约85℃范围内且湿度在大约70%至大约98%范围内的条件下保持预定时间段。从在第二条件下对窗WM进行干燥的过程到在第一条件下将窗WM保持预定时间段的过程,温度可以保持恒定。在实施例中,例如,第二条件的第二温度和第一条件的第一温度可以彼此相同,但是本实用新型的实施例不限于此。在窗WM在第一条件下已经保持预定时间段之后,测量窗WM的第二重量。预定时间段可以是例如大约3小时。
窗WM的第一重量可以是窗WM的在处于第一条件之前的重量,并且窗WM的第二重量可以是将窗WM在第一条件下保持预定时间段之后的重量。窗WM的水分吸收率可以是其中将第二重量的值和第一重量的值之差与第一重量的值的比率表示为百分比的值。
在实施例中,窗WM的水分吸收率可以由下面的等式1表示。
[等式1]
在上面的等式1中,M表示窗的水分吸收率(%),Ww表示窗的在第一条件下保持大约3小时之后测量的重量,并且Wd表示窗的在具有第二温度和第二湿度的第二条件下干燥之后测量的重量。
根据本实用新型的实施例,窗WM可以具有大约每百分比百万分之8.03(ppm/%)或更小的水分膨胀率。在其中水分膨胀率满足上述范围的这种实施例中,可以改善窗WM根据水分吸收的尺寸稳定性。通常,窗WM可以在高湿度环境中膨胀,并且因此其尺寸和形状可以改变。根据本实用新型的实施例,窗WM具有大约8.03ppm/%或更小的水分膨胀率,并且因此可以改善窗WM的尺寸稳定性。因此,在其中将窗WM应用于电子设备ED(参见图1A)的实施例中,可以确保高耐久性和可靠性。在这种实施例中,即使当在电子设备ED(参见图1A)的制造过程中执行湿法工艺时,可加工性也可以因为窗WM的水分膨胀率低而被改善。如果窗WM的水分膨胀率不满足上述范围,则窗WM的尺寸和形状随着湿度的增加而改变,这可能导致诸如窗WM由于与其他功能层的粘合性下降而弯折或脱皮的问题。
在实施例中,可以使用动态机械分析仪(“DMA”)测量窗WM的水分膨胀率。测量窗WM的水分膨胀率的过程可以包括制备窗WM、在第二条件下干燥窗WM以及通过以第一速率从第二湿度改变至第一湿度来加湿窗WM。
在制备窗WM的过程中,可以将窗WM切割成具有6毫米(mm)的宽度和10mm的长度。此时,可以测量窗WM的长度。在制备窗WM的过程中,窗WM可以具有第一长度。第一长度可以被称为窗WM的初始长度。
在第二条件下,可以去除窗WM中的残留水分。在实施例中,第二条件可以具有第二温度和第二湿度。第二温度可以是大约60℃或更高,并且第二湿度可以是大约0%。在实施例中,例如,第二温度可以是大约60℃,并且第二湿度可以是大约0%。然而,本实用新型的实施例不限于此。当第二湿度满足0%时,可以根据测量条件适当地选择第二温度。窗WM可以在第二条件下干燥大约1小时。可以测量干燥的窗WM的长度。在干燥窗WM的过程中,窗WM可以具有第二长度。即,第二长度可以是窗WM的已经从其中去除水分后的长度。
此后,可以执行加湿窗WM的过程。此时,第二条件的第二湿度可以以第一速率改变为第一湿度。此时,温度可以保持恒定。在实施例中,第一湿度可以在大约70%至大约98%的范围内,并且第一速率可以是大约每分钟百分之1(1%/min)。在实施例中,例如,当温度保持恒定时,大约0%的湿度可以以大约1%/min的速率改变至大约90%的湿度。干燥的窗WM可以在被加湿的同时吸收水分并且伸长。可以测量伸长的窗WM的长度。伸长的窗WM可以具有第三长度。窗WM的水分膨胀率可以根据窗WM的伸长的量来计算。在实施例中,例如,将第三长度和第二长度之间的差除以湿度差得到一个值,然后将所述值除以窗WM的初始长度以计算水分膨胀率。
在实施例中,窗WM的水分膨胀率可以由下面的等式2表示。
[等式2]
H=(((L3-L2)/L1)/(Mw-Md))×106
在上面的等式2中,H表示窗的水分膨胀率(ppm/%),L1表示第一长度,其是窗WM的初始长度,L2表示在第二条件下测量的干燥的窗WM的第二长度,L3表示被加湿之后的伸长的窗WM的第三长度,Mw表示第一湿度,并且Md表示第二湿度。
在实施例中,窗WM可以具有低的水蒸气透过率以防止水分和氧气渗透到装置中。在实施例中,窗WM的水蒸气透过率可以是大约1.73g/m2·天或更小。此时,可以在具有作为高温的第一温度和作为高湿度的第一湿度的第一条件下测量窗WM的水蒸气透过率。在实施例中,例如,可以在将窗WM在大约60℃的温度和大约100%的湿度下静置预定时间段之后测量水蒸气透过率。
在实施例中,窗WM可以具有大约每摄氏度百万分之28.05(ppm/℃)或更小的热膨胀系数。如果窗WM的热膨胀系数大于大约28.05ppm/℃,则在电子设备ED(参见图1A)的制造过程中,窗WM和设置在窗WM下方的功能层(例如,显示模块)之间的热膨胀系数的差可能过度增加。如上所述,当热膨胀系数的差增加时,在电子设备ED(参见图1A)的制造过程中窗WM和显示模块DM彼此剥离的可能性可能增加。
在实施例中,可以使用热机械分析仪(“TMA”)分析热膨胀系数。测量窗WM的热膨胀系数的过程可以包括制备窗WM、在第三温度条件下冷却窗WM以及将窗WM从第三温度的条件(即,第三温度条件)加热至高于第三温度的第四温度的条件(即,第四温度条件)。
在制备窗WM的过程中,窗WM可以被切割成具有4mm的宽度和16mm的长度。窗WM可以安装在分析仪上,使得窗WM的一部分可以暴露于热。在实施例中,例如,所述一部分的长度可以是大约10mm。此时,可以测量窗WM的长度。在制备窗WM的过程中,窗WM可以具有第四长度。第四长度可以被称为窗WM的初始长度。
窗WM可以在第三温度条件下被冷却。第三温度条件可以是低温条件。在实施例中,例如,窗WM可以被冷却至大约-50℃的温度。可以测量冷却的窗WM的长度。在使窗WM冷却的过程中,窗WM可以具有第五长度。也就是说,第五长度可以是冷却的窗WM的长度。
此后,可以执行加热窗WM的过程。窗WM可以从第三温度的条件加热至高于第三温度的第四温度的条件。在实施例中,例如,温度可以从大约-50℃的温度条件以每分钟5℃的速率升高以将窗WM加热至大约150℃的温度条件。在第三温度条件下被冷却的窗WM可以在第四温度条件下被加热的同时由于热而伸长。可以测量窗WM的由于加热而导致的伸长的长度。伸长的窗WM可以具有第六长度。窗WM的热膨胀系数可以根据窗WM的伸长的量来计算。
在实施例中,热膨胀系数可以由下面的等式3表示。
[等式3]
T=(((L6-L5)/L4)/(T4-T3))×106
在上面的等式3中,T表示窗WM的热膨胀系数(ppm/℃),L4表示第四长度(其是窗WM的初始长度),L5表示在第三条件下测量的窗WM的第五长度,L6表示在第四温度条件下测量的窗WM的第六长度,T3表示第三温度,并且T4表示第四温度。
在实施例中,窗WM的玻璃转化温度(Tg)可以是大约87.2℃或更高。如果窗WM的玻璃转化温度(Tg)低于大约87.2℃,则当窗WM弯折或折叠时可能出现环境可靠性问题。在本公开中,环境可靠性可以指当窗WM在高温环境中弯折或折叠时窗WM被破坏的性质。在其中将具有大约87.2℃或更高的玻璃转化温度(Tg)的窗WM应用于电子设备ED(参见图1A)的实施例中,可以防止环境可靠性问题,从而可以改善电子设备ED的耐久性(参见图1A)。
在实施例中,窗WM包括:基体层BS,包括聚合物材料或由聚合物材料形成;以及无机膜IOL1和/或无机膜IOL2,直接设置在从基体层BS的上表面BS-U和下表面BS-B中选择的至少一者上,并且因此窗WM可以具有适用于柔性电子设备的柔性,并且还可以表现出保护设置在窗WM下方的显示模块DM免受外部水分和氧气影响的耐水分渗透性。在实施例中,窗WM在高温和高湿度环境下表现出优异的尺寸稳定性,从而可以防止窗WM的裂缝现象和脱皮现象。在实施例中,电子设备ED(参见图1A)包括显示模块DM上的窗WM,并且因此可以在具有高耐水分渗透性的同时,表现出高的耐久性和可靠性,因为即使在其中重复进行折叠操作的使用状态下,窗WM的尺寸和形状的变化也可以被最小化。
在下文中,将参照示例和比较示例更详细地描述根据本实用新型的实施例的窗。另外,以下示例仅用于说明性目的,以便于理解本实用新型的实施例,并且因此,本实用新型的范围不限于此。
[示例]
1.窗的制造
示例的窗和比较示例的窗的组成如下表1所示。示例1是一种窗,其包括包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的基体层、以及分别直接设置在基体层的上表面和下表面上的第一无机膜和第二无机膜。示例1的窗具有图5B中所图示的堆叠结构。比较示例1是仅包括包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的基体层的窗,比较示例2是包括包含聚酰亚胺的基体层以及设置在基体层的上表面上的硬涂层的窗。
[表1]
其中,“O”表示存在相应的层或膜,并且“-”表示不存在相应的层或膜。
1)示例1
制备PET膜,并且以化学气相沉积的方式,将各自包含Si、O、C和N的第一无机膜和第二无机膜分别形成在PET膜的一个表面和另一个表面上以制造窗。通过X射线光电子能谱分析第一无机膜的表面和第二无机膜的表面的组成,并且结果在下面的表2中示出。下面的表2示出了第一无机膜的表面和第二无机膜的表面的组分的平均值(即,组分比率)和标准偏差。
[表2]
组分比率(at%) | 标准偏差 | |
O | 58.8 | 1.7 |
Si | 28.8 | 1.0 |
C | 8.4 | 2.4 |
N | 3.5 | 0.2 |
2)比较示例1
除了未将第一无机膜和第二无机膜分别形成在基体层的上部和下部之外,与示例1以相同的方式制造窗。比较示例1对应于其中未提供第一无机膜和第二无机膜的PET膜。示例1和比较示例1中使用的PET膜是相同类型。
3)比较示例2
制备聚酰亚胺膜,并且在聚酰亚胺膜的一个表面上涂覆包括Sb2O5作为抗静电剂的聚丙烯酸酯树脂。之后,照射紫外(UV)光以固化聚丙烯酸酯树脂,并且由此形成硬涂层。
2.窗的特性的评价
(1)水分吸收率
在表3中,测量并示出了示例和比较示例的水分吸收率。在表3中,使用装置(TAG-吸附分析Q5000 SA,TA Instruments Co.,Ltd.)测量水分吸收率。当测量水分吸收率时,制备切割成具有大约1.0cm×1.0cm的尺寸(重量大约10mg)的测试样本。制备的测试样本被放置在球形样本盘上,并且然后安装在分析仪上。在大约60℃至大约85℃的温度和大约0%的湿度的条件下,执行去除样本中残留水分的过程。此后,在保持温度的同时,将湿度从大约70%调整至大约98%,以通过重量变化分析由测试样本吸收的水分量。表3示出了通过上述等式1计算的水分吸收率。
[表3]
测试样本1 | 测试样本2 | 测试样本3 | 平均(%) | 标准偏差 | |
示例1 | 0.497 | 0.472 | 0.474 | 0.48 | 0.014 |
比较示例1 | 0.549 | 0.650 | 0.548 | 0.58 | 0.059 |
比较示例2 | 2.839 | 2.808 | 2.743 | 2.80 | 0.049 |
参照上面的表3,可以确认的是,与比较示例1和2相比,示例1具有低水分吸收率和高耐水性。当水分吸收率是大约2.7%或更低时,窗WM(参见图5B)在存在水分的情况下可以具有高可靠性。因此,在其中将窗WM应用于电子设备ED(参见图1A)的实施例中,可以有效防止水分渗透到装置中,从而可以改善电子设备ED(参见图1A)的耐久性和可靠性。
在对比较示例1的结果和比较示例2的结果进行比较时,可以确认的是,包含PET膜的比较示例1比包含聚酰亚胺膜的比较示例2具有更低的水分吸收率,并且表现出与示例1相似的水分吸收率。可以确认的是,包括聚酰亚胺膜的比较示例2随着湿度的增加表现出高吸湿性。
(2)水分膨胀率
在表4和表5中,测量并示出了示例和比较示例的水分膨胀率。在表4和表5中,水分膨胀率是使用DMA(Q800)测量的。当测量水分膨胀率时,制备切割成具有大约10mm×6mm的尺寸的测试样本。将制备的测试样本安装在分析仪上,并且将温度固定在特定温度(大约30℃或大约60℃)。此后,在以每分钟大约1%的速率将湿度从大约0%改变至大约90%的同时,对测试样本施加大约0.05N的负载以测量伸长的量的变化。通过其中湿度在每个温度下增加的线性区间中的大约0%至大约90%的区间的测试样本的伸长的量的变化来分析水分膨胀率。表4和表5示出了通过上述等式2计算的水分膨胀率。下面的表4示出了在大约60℃的温度下测量的示例和比较示例的水分膨胀率,并且下面的表5示出了在大约30℃的温度下测量的示例和比较示例的水分膨胀率。
[表4]
[表5]
参照表4和表5,可以确认的是,示例1相比比较示例1和比较示例2具有更低的水分膨胀率。示例1的水分膨胀率是大约8.03ppm/%或更小,因此可以改善窗WM(参见图5B)的根据水分增加的尺寸稳定性。因此,可以防止由于湿度增加导致的窗WM的裂缝现象和脱皮现象等。
比较示例1仅包括包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的基体层,因此可以确认的是,由于水分增加,比较示例1的水分膨胀率与示例1的水分膨胀率相比增加了。另一方面,在示例1的情况下,虽然基体层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯,但是在基体层的上部和下部上分别设置了无机膜,从而显著降低了水分膨胀率。
比较示例2包括包含聚酰亚胺的基体层,因此可以确认的是,与示例1的水分膨胀率相比,比较示例2的水分膨胀率显著增加。
(3)水蒸气透过率
在表6中,测量并示出了示例和比较示例的水蒸气透过率。在表6中,使用水蒸气透过率(WVTR)装置测量水蒸气透过率。在测量水蒸气透过率时,制备了切割成具有大约50cm2的尺寸的测试样本。在大约60℃的温度、大约100%的湿度、大约100标准立方厘米每分钟(sccm)的流量的条件下,测量水蒸气透过率。
[表6]
如上表6中示出的,与比较示例1和比较示例2相比,示例1示出了低的水蒸气透过率。也就是说,与比较示例1和比较示例2相比,示例1示出了改善的防潮特性。
(4)热膨胀系数
在表7中,测量并示出了示例和比较示例的热膨胀系数。在表7中,使用热机械分析(TMA)装置来测量热膨胀系数。当测量热膨胀系数时,将测试样本切割成具有大约4mm×16mm的尺寸。测试样本可以安装在分析装置上,使得测试样本的一部分可以暴露于热。在实施例中,例如,所述一部分的长度可以是大约10mm。在向测试样本施加大约0.05牛顿(N)的负载的同时,将温度第一次降至大约-50℃,然后将测试样本以每分钟大约5℃的速率加热至大约90℃以测量测试样本的伸长的量的变化。之后,将温度第二次降低至大约-50℃,然后以每分钟大约5℃的速率再次将测试样本加热至大约90℃以测量测试样本的伸长的量的变化。可以确认的是,在其中第一次温度和第二次温度增加的线性区间中从大约-40℃至大约60℃或从大约-40℃至大约85℃的区间的热膨胀系数增大。在实施例中,例如,当热膨胀系数是大约25.4ppm/℃时,可以理解的是,每增加1℃,测试样本每米膨胀25.4μm。
[表7]
参照上表7的结果,可以确认的是,示例1在大约-40℃至大约85℃的温度范围内具有大约28.05ppm/℃或更低的热膨胀系数的低值。
(5)玻璃转化温度
在表8中,测量并示出了示例和比较示例的玻璃转化温度。在表8中,使用DMA(Q800)测量玻璃转化温度。在测量玻璃转化温度时,测试样本被切割成具有大约10mm×6mm的尺寸并且安装在分析仪上。以大约3℃/min的升温速率将测试样本加热至大约200℃,并且将tanδ(tan delta)的最大值被确认为玻璃转化温度。
[表8]
参照上表8的结果,可以确认的是,示例1具有大约87.2℃或更高的玻璃转化温度的高值。
在本实用新型的实施例中,窗包括基体层、以及直接设置在从基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上的无机膜,并且因此,可以在可能出现环境可靠性问题的环境中表现出高耐久性。
在本实用新型的实施例中,显示装置包括设置在显示模块的上部上的窗,其中,窗包括基体层、以及直接设置在从基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上的无机膜,并且因此显示装置可以在可能出现环境可靠性问题的环境中表现出高耐久性。
本实用新型不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻的和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本实用新型的概念。
虽然已经参照本实用新型的实施例具体示出并描述了本实用新型,但是本领域普通技术人员将理解,在不背离由所附权利要求限定的本实用新型的精神或范围的情况下,可以在本实用新型中进行形式和细节上的各种改变。
Claims (10)
1.一种窗,其特征在于,所述窗包括:
基体层;以及
无机膜,直接设置在从所述基体层的上表面和下表面中选择的至少一者上,
其中,所述无机膜的厚度在10nm至50nm的范围内。
2.根据权利要求1所述的窗,其特征在于,所述无机膜包括:
第一无机膜,直接设置在所述基体层的所述上表面上;以及
第二无机膜,直接设置在所述基体层的所述下表面上。
3.根据权利要求1所述的窗,其特征在于,所述基体层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯,其中,所述无机膜包括从碳氧化硅、碳氮氧化硅和氧化硅中选择的至少一种。
4.根据权利要求1或3所述的窗,其特征在于,所述基体层的厚度在30μm至90μm的范围内。
5.根据权利要求1或3所述的窗,其特征在于,
所述窗的在具有第一温度和第一湿度的第一条件下的水分吸收率是2.7%或更小,
所述第一温度是60℃或更高,并且所述第一湿度是70%或更高,
其中,所述窗的所述水分吸收率是在所述第一条件下将所述窗保持3小时之后测量的值,
其中,所述窗的所述水分吸收率满足以下等式:
M表示所述窗的所述水分吸收率,
Ww表示所述窗的在所述第一条件下保持3小时之后测量的重量,并且
Wd表示所述窗的在具有第二温度和第二湿度的第二条件下干燥之后测量的重量,
其中,所述第二温度是60℃或更高,并且所述第二湿度是0%。
6.根据权利要求5所述的窗,其特征在于,当在具有第二温度和第二湿度的第二条件下以第一速率从所述第二湿度改变至所述第一湿度时,水分膨胀率是8.03ppm/%或更小,
其中,所述第二温度是60℃或更高,所述第二湿度是0%,并且所述第一速率是1%/min。
7.根据权利要求5所述的窗,其特征在于,在所述第一条件下,水蒸气透过率是1.73g/m2·天或更小。
8.根据权利要求1或3所述的窗,其特征在于,所述窗的在-40℃至85℃的温度范围内的热膨胀系数是28.05ppm/℃或更低。
9.根据权利要求1或3所述的窗,其特征在于,所述窗的玻璃转化温度是87.2℃或更高。
10.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:
显示模块;以及
根据权利要求1至9中的任一项所述的窗,设置在所述显示模块上。
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