JP2019215542A - ウィンドウおよびこれを含む表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性が向上され、薄く且つ軽量なウィンドウおよびこれを含む表示装置を提供する。【解決手段】一実施形態によるウィンドウは、基材と、前記基材の第１面上に設けられた第１コーティング層と、前記基材の前記第１面とは反対側の第２面上に設けられた第２コーティング層と、を含み、前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面及び前記第２面を接続する垂直面を含み、前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する。前記第１コーティング層は、メチルＴポリジメチルシロキサンを含む。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、ウィンドウおよびこれを含む表示装置に関する。

最近、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）または有機ＥＬ表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）を含む表示装置が適用された携帯電話、ナビゲーション、デジタルカメラ、電子書籍、携帯用ゲーム機または各種端末器のような多様なモバイル電子機器が使用されている。

このようなモバイル電子機器に使用される通常の表示装置は、表示パネルの前方で使用者が表示部を見られるように透明に構成されたカバーウィンドウ（以下、ウィンドウ）を備えることがある。このようなウィンドウは、表示装置の最も外部に位置する構成であるため、表示装置内部の表示パネルなどを保護できるように外部衝撃に強くなければならない。

また、スイッチやキーボードを入力装置として使用した従来の電子機器の代わりに、最近は表示画面と一体に構成されるタッチパネルを使用する構造が広く普及しており、従来のモバイル機器に比べてウィンドウの表面が指などで触れることが多くなり、これによって、より強い強度のウィンドウが要求されている。

韓国登録特許第１５０１６８２号 韓国登録特許第５５１１３５号

本発明は、薄く、かつ軽く耐衝撃性に優れたウィンドウおよびこれを備える表示装置を提供する。

本発明の一実施形態によるウィンドウは、基材と、前記基材の第１面上に設けられた第１コーティング層と、前記基材の前記第１面とは反対側の第２面上に設けられた第２コーティング層と、を含み、前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面及び第２面を接続する垂直面を含み、前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する。

前記基材は、前記第１面に対して傾いた第１傾斜面を含み、前記第１傾斜面は、前記第１面と前記垂直面を接続してもよい。

前記第１コーティング層は、前記第１傾斜面と重畳してもよい。

前記第１コーティング層の端部は、前記ベース基板に対して傾いてもよい。

前記第１コーティング層は、前記第２コーティング層と直接接触してもよい。

前記基材は、前記第２面に対して傾いた第２傾斜面を含み、前記第２傾斜面は、前記第２面と前記垂直面を接続してもよい。

前記第２傾斜面は、曲面を含んでもよい。

前記第２コーティング層は、前記第２傾斜面と重畳してもよい。

前記第１コーティング層は、メチルＴポリジメチルシロキサン（METHYL T POLYDIMETHYLSILOXANE）を含んでもよい。

前記第１コーティング層は、オクタメチルシクロテトラシロキサン（OCTAMETHYLCYCLOTETRASILOXANE）およびジメチルシロキサン（DIMETHYLSILOXANE）のうちの少なくとも一つをさらに含んでもよい。

前記第１コーティング層は、メラミン樹脂をさらに含んでもよい。

前記第１コーティング層の厚さは、７μｍ以上１３μｍ以下であってもよい。

前記基材と前記第１コーティング層は、共有結合で結合してもよい。

一実施形態によるウィンドウは、第１面および前記第１面とは反対側の第２面を含む基材、そして前記基材の第１面上に設けられた第１コーティング層を含み、前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面および第２面を接続する垂直面を含み、前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する。

前記ウィンドウは、前記基材の第２面上に設けられた第２コーティング層をさらに含んでもよい。

一実施形態による表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルと重畳するウィンドウとを含み、前記ウィンドウは、基材と、前記基材の第１面上に設けられた第１コーティング層と、前記基材の前記第１面とは反対側の第２面上に設けられた第２コーティング層とを含み、前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面および前記第２面を接続する垂直面を含み、前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する。

前記基材の第１面は、前記表示パネル側に向かう面であってもよい。

前記表示装置は、可撓性を有してもよい。

前記基材は、前記第１面に対して傾いた第１傾斜面を含み、前記第１傾斜面は、前記第１面と前記垂直面を接続し、前記第１コーティング層は、前記第１傾斜面と重畳してもよい。

前記基材の第１面はフローを含み、前記第１コーティング層は、前記フローを埋めてもよい。

前記第１コーティング層と前記表示パネルとの間に設けられた接着層および遮光層をさらに含んでもよい。

本発明によれば、ウィンドウの耐衝撃性を向上させることができる。また、薄い基材であっても十分な耐衝撃性を提供して、ウィンドウ自体の厚さおよび重量を減少させることができる。このようなウィンドウを含む表示装置の厚さおよび重量を減少させることができる。また、ウィンドウの厚さを減少させ、表示装置に含まれるバッテリーの厚さを増加させることによって、優れた性能の表示装置を提供することができる。

一実施形態によるウィンドウを含む表示装置の断面図である。 一実施形態によるウィンドウを含む表示装置の断面図である。 一実施例形態よるウィンドウを含む表示装置の断面図である。 一実施形態によるウィンドウの断面図である。 一実施形態によるウィンドウの断面図である。 一実施形態によるウィンドウの断面図である。 一実施形態例によるウィンドウの断面図である。 一実施形態によるウィンドウの製造工程を示す図である。 実施例および比較例による破壊エネルギーを示すグラフである。 実施例および比較例に対して落球試験を実施した結果を示すグラフである。 第１コーティング層の厚さに応じた破壊エネルギーを示すグラフである。 プラズマ工程の有無および工程順序に応じた破壊エネルギーを示すグラフである。 実施例および比較例による破壊エネルギーを示すグラフである。 図１２の比較例および実施例に対して落球試験を実施した結果を示すグラフである。 比較例および実施例に対して明点が発生する高さを実験した結果を示すグラフである。 比較例および実施例に対して耐衝撃性の高さをテストした結果を示すグラフである。 比較例および実施例に対してクラック成長をテストした結果を示すイメージである。

以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付与する。

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示しており、本発明が必ずしも図示されたものに限定されるわけではない。図面では様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。そして図面において、説明の便宜のために、一部の層および領域の厚さを誇張して示している。

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるというとき、これは他の部分の“直上に”ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“直上”にあるというときは、その中間に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分の“上に”あるというのは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力反対方向に向かって“上に”位置することを意味するものではない。

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”というとき、これは特に限定する記載がない限り、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

また、明細書全体で、“平面上”というとき、これは対象部分を上方から見た場合を意味し、“断面上”というとき、これは対象部分を垂直に切断した断面を側方から見た場合を意味する。

以下、図１Ａを参照して一実施形態によるウィンドウおよびこれを含む表示装置について説明する。図１Ａは、一実施形態によるウィンドウを含む表示装置の概略的な断面図である。

図１Ａに示されているように一実施形態による表示装置は、表示パネル１００および表示パネル１００の上に位置するウィンドウ３００を含む。表示パネル１００とウィンドウ３００の間には表示パネル１００とウィンドウ３００を結合させる接着層２２０が設けられる。

表示パネル１００は、可撓性（flexible）を有し、伸縮自在（stretchable）であり、折り畳み自在（foldable）であり、折り曲げ自在（bendable）であり、丸めることが可能（rollable）である。上述したとおり、表示パネル１００は、折り曲げ可能な可撓性を有することができるが、これに限定されず、フラットパネル表示パネル１００であってもよい。

表示パネル１００は有機ＥＬ表示パネルであってもよい。表示パネル１００は、基板、基板上に設けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数の電極などを含むことができる。

表示パネル１００は、有機ＥＬ表示パネルである例を説明したが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態による表示パネル１００は、液晶表示パネル、電気泳動表示パネル、電気湿潤表示パネルなどであってもよい。

接着層２２０は、表示パネル１００とウィンドウ３００との間に設けられ、表示パネル１００とウィンドウ３００とを結合させる。

接着層２２０は、透明な高分子樹脂層であってもよく、一例として、光学透明接着剤（optical clear adhesive、ＯＣＡ）、光学透明レジン（optical clear resin、ＯＣＲ）、減圧接着剤（pressure sensitive adhesive、ＰＳＡ）およびスーパービューレジン（Super View Resin、ＳＶＲ）のうちの少なくともいずれか一つを含んでもよい。

接着層２２０とウィンドウ３００との間に遮光層２１０が設けられてもよい。遮光層２１０は、光を遮断できる物質を含む。遮光層２１０は、一例として、表示装置のベゼル領域に対応して設けられてもよい。また、遮光層２１０は、省略することもできる。

ウィンドウ３００は、表示パネル１００上に設けられ、接着層２２０によって表示パネル１００に結合される。ウィンドウ３００は、外部から表示パネル１００を保護できる。

一実施形態によるウィンドウ３００は、基材３１０、第１コーティング層３２０および第２コーティング層３３０を含む。

基材３１０は、板状形態であってもよく、例えば、ガラス基板またはプラスチック基板であってもよい。本明細書では、基材３１０が単一層からなる構成を示したが、これに限定されず、基材３１０は複数の層からなることもできる。

基材３１０は、一例としてケイ酸塩を含むガラス材料を含んでもよい。ガラス材料は、耐久性、表面平滑性および透明度が優れるように追加材料をさらに含んでもよい。例えば、基材３１０は、アルミノシリケート、ボロシリケート、ボロアルミノシリケートなどを含んでもよい。基材３１０は、アルカリ金属やアルカリ土類金属およびこれらの酸化物などをさらに含んでもよいが、上述した物質に限定されるものではない。

基材３１０は、第１コーティング層３２０と対向する第１面３１１、および第２コーティング層３３０と対向する第２面３１２を含む。また、基材３１０は、第１面３１１および第２面３１２と直交する垂直面３１５を含む。

第１コーティング層３２０は、基材３１０と接着層２２０との間に位置する。一実施形態によると、第１コーティング層３２０は、基材３１０の第１面３１１および垂直面３１５と重畳してもよい。第１コーティング層３２０は第１面３１１全体と重畳し、垂直面３１５の一部と重畳してもよい。しかし、これに限定されず、第１コーティング層３２０は、垂直面３１５全体と重畳してもよい。

第１コーティング層３２０は、ウィンドウ３００の耐衝撃性を向上させることができる。第１コーティング層３２０は、基材３１０に衝撃が加わると、衝撃によって基材３１０に発生する応力を相殺して基材３１０が破損することを防止できる。第１コーティング層３２０は、衝撃エネルギーを吸収することができ、基材３１０と良好な密着性を有する。

第１コーティング層３２０は、基材３１０と直接接触してもよい。また、第１コーティング層３２０は、接着層２２０および遮光層２１０とも重畳する。一実施形態によると、第１コーティング層３２０は、基材３１０と化学的に結合した状態であってもよい。一例として、第１コーティング層３２０は、基材３１０とＳｉ−Ｏ結合で共有結合した状態であってもよい。第１コーティング層３２０と基材３１０の第１面３１１とは非常に強い結合力で結合した状態であるため、接着力に優れて互いに完全に固着した状態を有することができる。

第１コーティング層３２０は、基材３１０上に湿式コーティング方式を用いて形成することができる。一例として、第１コーティング層３２０は、スリップコーティング、バーコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティングなどを用いて形成することができる。

第１コーティング層３２０は、約７μｍ以上約１３μｍ以下厚さを有することができる。第１コーティング層３２０の厚さが約７μｍ未満であれば、ウィンドウに必要な十分な耐衝撃性を提供できない場合もある。第１コーティング層３２０の厚さが約１３μｍを超過すると、ウィンドウで黄変現象が発生する場合がある。本明細書では、第１コーティング層３２０が垂直面３１５に対して同じ厚さを有する例を示したが、これに限定されず、第１コーティング層３２０の端部に向かうほど第１コーティング層３２０の厚さが薄くなってもよい。

第１コーティング層３２０は、第１溶液が硬化した硬化体を含んでもよい。該第１溶液はメインバインダー、消泡剤およびレベリング剤（leveling agent）を含んでもよい。メインバインダーとしては、メチルＴポリジメチルシロキサン（METHYL T POLYDIMETHYLSILOXANE）を含んでもよい。消泡剤としては、オクタメチルシクロテトラシロキサン（OCTAMETHYLCYCLOTETRASILOXANE）を含んでもよい。レベリング剤としては、ジメチルシロキサン（DIMETHYLSILOXANE）を含んでもよい。第１溶液は、溶媒をさらに含んでもよい。一例として、該溶媒は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルであってもよい。

該第１溶液は、第１溶液全量に対して７０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の含有量で含まれるメインバインダー、第１溶液全量に対して１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下の含有量で含まれる消泡剤、第１溶液全量に対して０．１ｗｔ％以上０．８ｗｔ％以下の含有量で含まれるレベリング剤、および残量の溶媒を含んでもよい。

第１溶液は、メラミン樹脂をさらに含んでもよい。メラミン樹脂は、第１溶液全量に対して８ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下の含有量で含まれてもよい。メラミン樹脂は、ウィンドウの耐アルカリ性を向上させることができる。

第１溶液は、粘度が、約６ｃｐｓ〜約８ｃｐｓであってもよい。

第１溶液が硬化した硬化体を含む第１コーティング層３２０は、第１コーティング層３２０上に残留するメインバインダー、消泡剤およびレベリング剤を含んでもよい。一実施形態によると、第１コーティング層３２０は、メチルＴティーポリジメチルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびジメチルシロキサンのうちの少なくとも一つを含んでもよい。

第２コーティング層３３０は、ウィンドウ３００の外郭面に設けられる。第２コーティング層３３０は、基材３１０の第２面３１２と重畳してもよい。第２コーティング層３３０は、使用者のタッチが直接的に行われる第２面３１２上に設けられる。第２コーティング層３３０は、ウィンドウ３００の表面硬度を改善することができる。

第２コーティング層３３０は有機物、無機物および有機−無機複合化合物からなる群より選択される一つ以上を含む。有機物は、アクリル系化合物、エポキシ系化合物またはこれらの組み合わせを含んでもよい。無機物は、シリカ、アルミナまたはこれらの組み合わせを含んでもよい。有機−無機複合化合物は、ポリシルセスキオキサンを含んでもよい。

第２コーティング層３３０は、単一層または複数層であってもよい。第２コーティング層３３０の厚さは、約１０μｍ以上約３０μｍ以下であってもよい。

第２コーティング層３３０は、指紋防止層または反射防止層などを含んでもよい。指紋防止層を通してウィンドウ表面に指紋が付く問題を防止することができ、反射防止層を通して外光反射度が増加する問題を解決することができる。

一実施形態によると、ウィンドウを含む表示装置は、基材３１０に非常に薄い厚さの第１コーティング層３２０を設けることによって、十分な耐衝撃性および剛性を提供することができる。したがって、ウィンドウ３００自体の重量および体積を減らし、ウィンドウ３００を製造するのに要する費用を低減させることができる。ウィンドウ３００が占める重量および体積が減少するので、このようなウィンドウ３００を含む表示装置の重量および体積も減少させることができる。また、減少した厚さのウィンドウ３００を通じて確保した空間に表示装置内に設けられるバッテリー容量を増加させることもできる。

以下、図１Ｂを参照して、一実施形態によるウィンドウおよびこれを含む表示装置について説明する。図１Ｂは、一実施形態によるウィンドウを含む表示装置の概略的な断面図である。図１Ａで説明した構成要素と同一の構成に対する説明は省略する。

一実施形態によるウィンドウ３００は、基材３１０および第１コーティング層３２０を含んでもよい。図１Ｂに示された実施形態によると、第２コーティング層３３０を省略することができる。一実施形態によるウィンドウ３００は、基材３１０の第１面３１１上に設けられた第１コーティング層３２０のみを含んでもよい。

以下、図２を参照して一実施形態によるウィンドウを含む表示装置について説明する。図２は、一実施形態によるウィンドウを含む表示装置の断面図である。上述した構成要素と同一または類似の構成に対する説明は省略する。

一実施形態による表示装置は、表示パネル１００とウィンドウ３００とを囲むハウジング４００を含む。ハウジング４００は、図示された形態に限定されるものではなく、表示パネル１００およびウィンドウ３００を囲むどんな形態であってもよい。

一実施形態によるウィンドウ３００は、基材３１０、第１コーティング層３２０および第２コーティング層３３０を含む。

基材３１０は、第１コーティング層３２０と対向する第１面３１１、第２コーティング層３３０と対向する第２面３１２、そして第１面３１１および第２面３１２と直交する垂直面３１５を含む。第１面３１１は基材３１０で表示パネル１００側に向く一面であり、第２面３１２は基材３１０で使用者側に向く一面である。

基材３１０は、第１面３１１に対して傾いた第１傾斜面３１３を含み、第１傾斜面３１３は第１面３１１と垂直面３１５とを接続する面である。基材３１０は、第２面３１２に対して傾いた第２傾斜面３１４を含む。第２傾斜面３１４は、第２面３１２と垂直面３１５とを接続する面である。

第１コーティング層３２０は、基材３１０と接着層２２０との間に設けられる。一実施形態によると、第１コーティング層３２０は、基材３１０の第１面３１１、第１傾斜面３１３および垂直面３１５と重畳する。第１コーティング層３２０は、第１面３１１および第１傾斜面３１３全体と重畳してもよい。本明細書では、第１コーティング層３２０が垂直面３１５全体と重畳する例を示したが、これに限定されず、第１コーティング層３２０は垂直面３１５の一部と重畳してもよい。

第１コーティング層３２０は、基材３１０の第１面３１１だけでなく、第１傾斜面３１３および垂直面３１５と重畳することによって、ウィンドウ３００の耐衝撃性を向上させることができる。第１コーティング層３２０は、基材３１０に衝撃が加わる場合、衝撃によって基材３１０に発生する応力を相殺して基材３１０が破損することを防止することができる。

また、一実施形態によると、基材３１０がガラス材質の場合、図２に示されているように、基材３１０の一面にはフロー（flaw）があってもよい。フローは、欠陥であり、ウィンドウ３００の破損を引き起こす場合がある。

本実施形態によると、第１コーティング層３２０は、フローが形成された基材３１０の一面を埋めることができる。第１コーティング層３２０はフローを埋める形態を有することができる。第１コーティング層３２０は、フローを完全にカバーすることによって、ウィンドウ３００の破損の可能性を低減させることができる。

第２コーティング層３３０は、基材３１０の第２面３１２と重畳する。また、第２コーティング層３３０は、第２傾斜面３１４の一部と重畳してもよいが、これに限定されるものではない。

一実施形態によると、ウィンドウ３００を含む表示装置は、基材３１０の第１面３１１、傾斜面３１３および垂直面３１５を覆う第１コーティング層３２０によってウィンドウ３００の耐衝撃性を向上させて、ウィンドウ３００の破損を防止することができる。

以下、図３〜図６を参照して一実施形態によるウィンドウについて説明する。図３〜図６によるウィンドウは、図２に示されたウィンドウを代替できる。図３は、一実施形態によるウィンドウの断面図であり、図４は、別の一実施形態によるウィンドウの断面図であり、図５は、別の一実施形態によるウィンドウの断面図であり、図６は、別の一実施形態によるウィンドウの断面図である。上述したウィンドウと同一または類似の構成に対する説明は省略する。

図３を参照すると、第１コーティング層３２０の終端３２１は、基材３１０の垂直面３１５に向かって傾いた形態を有する。第１コーティング層３２０は、所定の粘度を有する溶液で形成することができる。溶液を塗布および硬化する工程で第１コーティング層３２０の終端３２１は、基材３１０の一面に向かってテーパ状の形状を有することができる。第１コーティング層３２０の終端３２１は、基材３１０の垂直面３１５に行けば行くほど厚さが薄くなってもよい。

本明細書では、第１コーティング層３２０の終端３２１が垂直面３１５の終端と一致する例を示したが、これに限定されず、第１コーティング層３２０の終端３２１は、第２傾斜面３１４上に位置してもよく、垂直面３１５上に位置してもよい。

図４を参照すると、第２コーティング層３３０は、基材３１０の第２面３１２だけでなく、第２傾斜面３１４にも設けられてもよい。第２コーティング層３３０は、本実施形態のように、第２傾斜面３１４を完全に覆うことができ、第１コーティング層３２０と接触してもよい。第１コーティング層３２０と第２コーティング層３３０とは、第２傾斜面３１４と垂直面３１５が当接する終端で接触してもよいが、これに限定されず、例えば、第１コーティング層３２０と第２コーティング層３３０との接触面は、第２傾斜面３１４上に位置してもよい。

また、本明細書では、第１コーティング層３２０の終端が有する一面と第２コーティング層３３０の終端が有する一面とが接触する構成を示したが、これに限定されず、第１コーティング層３２０の終端が第２コーティング層３３０の終端で覆われてもよく、第２コーティング層３３０の終端が第１コーティング層３２０の終端で覆われてもよい。

図５を参照すると、基材３１０の第２面３１２と垂直面３１５とを接続する第２傾斜面３１４は凸形状の曲面を含んでもよい。本明細書では凸状の曲面形状を有する第２傾斜面３１４について示したが、これに限定されず、凹形状の曲面を含んでもよい。

基材３１０の第１傾斜面３１３は平面であり、第２傾斜面３１４は曲面であるため、基材３１０はｙ軸方向に沿って非対称な形態を有する。

図６を参照すると、一実施形態による第２コーティング層３３０は、基材３１０の第２面３１２および曲面形状の第２傾斜面３１４と重畳する。第２コーティング層３３０は、第２傾斜面３１４を完全に覆ってもよく、本実施形態によると、第１コーティング層３２０と接触することができる。

第１コーティング層３２０と第２コーティング層３３０とは、曲面形状の第２傾斜面３１４と垂直面３１５とが当接する終端で接触する。ただし、これに限定されず、第１コーティング層３２０と第２コーティング層３３０とが接する境界は、第２傾斜面３１４上に位置してもよく、垂直面３１５上に位置してもよい。

また、本明細書では第１コーティング層３２０の終端が有する一面と第２コーティング層３３０の終端が有する一面とが接触する構成を示したが、これに限定されず、第１コーティング層３２０の終端が第２コーティング層３３０の終端で覆われてもよく、第２コーティング層３３０の終端が第１コーティング層３２０の終端で覆われてもよい。

本明細書では、図３〜図６を参照して一実施形態によるウィンドウ３００について説明したが、上述した各ウィンドウ３００が含む構成を組み合わせて実施できることは明らかである。

以下、図７を参照して一実施形態によるウィンドウの製造方法について、簡単に説明する。図７は、一実施形態によるウィンドウの製造工程を示した図である。図７は、基材が長方形の平板である場合を示したが、基材の形状は図３〜図６に示されているように多様に変更できる。

図７を参照すると、基材３１０の第１面３１１をプラズマ処理する。プラズマ処理は、Ｎ_２またはアルゴン気体雰囲気下で実施できる。

以降、プラズマ処理された基材３１０の第１面３１１上に第１溶液をコーティングする。プラズマ処理された基材３１０の第１面３１１と第１溶液とは結合力に優れている。コーティング方法は特に限定されないが、一実施形態によれば、スプレーコーティングを使用することができる。

その後、塗布された溶液を１７０度（℃）で３０分間硬化して基材３１０の第１面３１１上に設けられる第１コーティング層３２０を形成することができる。

以下、図８〜図１６を参照して、実施例および比較例によるウィンドウについて説明する。図８は、実施例および比較例に対する破壊エネルギー（ｂｒｅａｋ ｅｎｅｒｇｙ）を示すグラフである。図９は、図８の実施例および比較例に対して落球試験を実施した結果を示すグラフである。図１０は、第１コーティング層の厚さに応じた破壊エネルギーを示すグラフである。図１１は、プラズマ工程の有無および工程順序に応じた破壊エネルギーを示すグラフである。図１２は、実施例および比較例による破壊エネルギーを示すグラフである。図１３は、図１２の実施例および比較例に対して落球試験を実施した結果を示すグラフである。図１４は、比較例および実施例に対して明点が発生する高さを実験した結果を示すグラフである。図１５は、比較例および実施例に対して耐衝撃性をテストした結果を示すグラフである。図１６は、比較例および実施例に対してクラック成長をテストした結果を示すイメージである。

破壊エネルギーはウィンドウを破損するために必要なエネルギーを示しており、破壊エネルギーが大きいほどウィンドウの耐衝撃性が優れていることを意味する。図８において、比較例１は、約０．７Ｊの破壊エネルギーを有する基材である。同一の基材に一実施形態による第１コーティング層を形成した実施例１の場合、破壊エネルギーは約０．９５Ｊであった。実施例１は比較例１に比べて約１．４倍増加した破壊エネルギーを有することを確認した。

比較例２は０．６１Ｊの破壊エネルギーを有する基材である。同一の基材に一実施形態による第１コーティング層を形成した実施例２の場合、破壊エネルギーは約０．８９Ｊであった。実施例２は比較例２に比べて約１．５倍大きい破壊エネルギーを有することを確認した。

比較例３は０．５３Ｊの破壊エネルギーを有する基材である。同一の基材に一実施形態による第１コーティング層を形成した実施例３の場合、破壊エネルギーは約０．９Ｊであった。実施例３は比較例３に比べて約１．７倍大きい破壊エネルギーを有することを確認した。

比較例４は約０．５９Ｊの破壊エネルギーを有する基材である。同一の基材に一実施形態による第１コーティング層を形成した実施例４の場合、破壊エネルギーは約１．２０Ｊであった。実施例４は比較例４に比べて約２．０倍大きい破壊エネルギーを有することを確認した。

比較例１〜比較例４と実施例１〜実施例４とを比較した結果、第１コーティング層を含むウィンドウは第１コーティング層を含まないウィンドウに比べて１．４倍〜２．０倍程大きな破壊エネルギーを有することを確認した。つまり、実施例によるウィンドウは耐衝撃性が向上することを確認した。

図９は、図８の実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４によるウィンドウに対して落球（Ball drop）試験を実施した結果を示す。落球試験を数回繰り返して四分位数をグラフで示した。

落球試験は、１５１ｇの金属ボールを高さを変えてウィンドウに落下させ、ウィンドウに白化またはクラックが発生しない限界高さを記録したものである。落球試験はウィンドウの耐衝撃性を測定する実験であり、限界高さが高いほど耐衝撃性が高い。

図９によれば、比較例１は限界高さが約４７．１ｃｍであり、実施例１は限界高さが約６４．３ｃｍであることを確認した。比較例２は限界高さが約４１．３ｃｍであり、実施例２は限界高さが約６０．０ｃｍであることを確認した。比較例３は限界高さが３６．０ｃｍであり、実施例３は限界高さが６１．１ｃｍであることを確認した。比較例４は限界高さが４０．０ｃｍであり、実施例４は限界高さが８１．３ｃｍであることを確認した。実施例１〜４は比較例１〜４に比べて大きな限界高さを持つことが確認された。そのため、実施例のように第１コーティング層を含む場合、ウィンドウの耐衝撃性が優れていることを確認した。

図１０をみると、第１コーティング層を含まない基材の場合、約０．５９Ｊの破壊エネルギーを有する。この時、基材に数回コーティング工程を実施して第１コーティング層の厚さに応じた破壊エネルギー変化を観察する。１回コーティング工程（scan）を通して約２μｍ厚さのコーティング層が形成されるものとする。

まず、１回コーティング工程を実施することによって基材上に厚さ２μｍの第１コーティング層が形成される場合、破壊エネルギーは約０．８５Ｊに増加した。３回コーティング工程を通して基材上に厚さ６μｍの第１コーティング層が形成される場合、破壊エネルギーは約０．９２Ｊに増加した。５回コーティング工程を通して基材上に厚さ１０μｍの第１コーティング層が形成される場合、破壊エネルギーは約１．２０Ｊに増加した。７回コーティング工程を通して基材上に厚さ１４μｍの第１コーティング層が形成される場合、破壊エネルギーは約０．８５Ｊに減少した。

上述した内容によれば、単に第１コーティング層の厚さが厚いほど耐衝撃性が向上するのではなく、第１コーティング層の厚さが約７μｍ以上約１３μｍ以下の場合、耐衝撃性が最も優れており、第１コーティング層による剛性効果が最も大きいことが分かった。

また、上記表１によれば、第１コーティング層を含まない状態の基材は０．２３の黄変指数を有し、コーティング回数が増加するほどウィンドウの黄変指数が増加したことを確認した。特に、７回コーティング工程を実施した場合、５回コーティング工程を実施した場合に比べて黄変指数が非常に大幅に増加したことが分かる。

図１０および表１によれば、第１コーティング層の厚さが薄すぎるかまたは厚すぎる場合、破壊エネルギーが低いことがある。また、第１コーティング層の厚さが厚すぎると、ウィンドウの黄変指数が非常に大きくなる。ウィンドウに要求される耐衝撃性と透明度を満足するためには、第１コーティング層は約７μｍ以上約１３μｍ以下の厚さを有することを確認した。

次に、図１１において、比較例１は基材だけを含み、破壊エネルギーが０．５９Ｊの場合である。比較例２はプラズマ処理工程なしに基材上に形成された、第１コーティング層を含む場合である。比較例３は基材上に第１コーティング層を形成した後、プラズマ工程を実施した場合である。実施例１はプラズマ工程によって基材の一面を表面処理した以後に第１コーティング層を形成した場合である。実施例２は実施例１と同様であるが、第１コーティング層を形成した以後にプラズマ処理工程を追加的に実施した場合である。

比較例１の破壊エネルギーは約０．５９Ｊ、比較例２の破壊エネルギーは約０．９２Ｊ、比較例３の破壊エネルギーは約０．８９Ｊであることが示された。一方、実施例１の破壊エネルギーは約１．２０Ｊ、実施例２の破壊エネルギーは約１．１５Ｊであることが示された。

実施例１および実施例２は比較例１〜３に比べて、優れた破壊エネルギー値を有する。したがって、第１コーティング層を形成するに先立って、基材の表面上にプラズマ処理工程を実施する場合、基材と第１コーティング層との結合力が向上してウィンドウが優れた耐衝撃性を有することが確認できた。

上記表２は基材に対する超純水の接触角を示したものである。比較例１のように、別途の表面処理が実施されない基材は接触角が６５度であり、基材の一面を洗浄した以降は接触角が２５度であることを確認した。

一方、実施例１のように、基材の一面をプラズマ処理した以降、超純水の接触角が約５度であった。プラズマ処理工程によって基材の一面が親水性を示した。以降、第１コーティング層を形成した後では、超純水の接触角は８０度であり、コーティング層にプラズマ処理をした場合、約５度の接触角を示すことを確認した。

表２によれば、親水処理された基材の一面は、第１コーティング層を形成する溶液との結合力に優れている。また、第１コーティング層を形成する溶液が基材上に均一に拡散できる。

次に、図１２において、比較例１は基材の厚さが６５０μｍの場合であり、実施例１は比較例１の基材と第１コーティング層とを含む場合である。比較例２は基材の厚さが７５０μｍの場合であり、実施例２は比較例２の基材と第１コーティング層とを含む場合である。

図１２を参照すると、比較例１は約０．５９Ｊの破壊エネルギーを有し、実施例１は約１．２Ｊの破壊エネルギーを有することが分かる。第１コーティング層を含む場合、破壊エネルギーが約２倍ほど増加することを確認した。

比較例２は約１．０９Ｊの破壊エネルギーを有し、実施例２は約１．６３Ｊの破壊エネルギーを有することを確認した。実施例２の場合も第１コーティング層を含むことによって破壊エネルギーが増加することを確認した。

また、比較例１と比較例２のように基材の厚さが１００μｍ増加する場合を比較すると、増加する破壊エネルギーは０．５Ｊである。一方、比較例１と実施例１を比較すると、１０μｍ厚さの第１コーティング層をさらに含む場合、破壊エネルギーが約０．６Ｊ増加することを確認した。薄い厚さのコーティング層を含むことによって、より大きい耐衝撃性を提供できるので、ウィンドウの厚さおよび重量を減少させることができる。

図１３は、図１２の比較例および実施例に対して落球試験を実施した結果を示すグラフである。落球試験は前述の通りであり、本実験では１３０ｇのスチールボールを使用した。

図１３から分かるように、破壊エネルギーが０．５９Ｊの基材を含む比較例１の限界高さは約４６．５ｃｍである。比較例１に第１コーティング層を追加した実施例１の限界高さは約９４．４ｃｍである。破壊エネルギーが１．０９Ｊの基材を含む比較例２の限界高さは約８５．６ｃｍである。比較例２に第２コーティング層を追加した実施例２の限界高さは約１２８．３ｃｍである。

比較例１と比較例２のように基材の厚さが１００μｍ増加する場合、限界高さは約４０ｃｍ程度増加した。一方、比較例１と実施例１をみると、１０μｍ厚さの第１コーティング層をさらに含む場合、限界高さは約４８ｃｍ増加することを確認した。薄い厚さのコーティング層でより大きな耐衝撃性を提供できることを確認した。

図１４では、基材だけを含む比較例と、基材および第１コーティング層を含む実施例に対する明点発生高さを示す。３０ｇのドロップジグで衝撃を加えて明点が発生するかどうかを確認した。

比較例による場合、明点が発生する最大高さは約３０ｃｍであり、実施例による場合明点が発生する最大高さは約３６ｃｍであった。また、比較例および実施例に対して複数回反復実験した結果、明点が発生する枚数は１０枚を基準にして比較例は６枚、実施例は３枚が発生することを確認した。実施例による場合、耐衝撃性が向上することを確認した。

図１５では、図１４の比較例および実施例によるウィンドウを模型パネルと結合させて自由落下させることによるウィンドウの破れが発生する高さを測定した結果を示している。ウィンドウと模型パネルを結合させた表示装置を５０ｃｍ高さから花崗岩材質の基板上に落下させた。比較例の場合約９０ｃｍからウィンドウの破れが発生し、実施例の場合約１１０ｃｍからウィンドウの破れが発生することを確認した。これによって、一実施例形態によるウィンドウを含む表示装置は、表示パネルとウィンドウの結合力に優れており、かつ耐衝撃性が向上したことを確認した。

図１６では、図１４の比較例および実施例によるウィンドウに発生したクラックの成長の有無を示している。

第１コーティング層を含まない比較例の場合、基材の破れと共にウィンドウ全体にクラックが伝達されることが分かる。比較例では、クラックが、ウィンドウの一定の領域に加わった衝撃が周辺に伸びる形状を示す。

一方、第１コーティング層を含む実施例の場合、一部領域でクラックが発生してもクラックが周辺領域に伸びないことが確認された。実施例の場合、ウィンドウの衝撃吸収が容易でクラックの成長を効果的に抑制できることを確認した。つまり、実施例によるウィンドウは一部領域が破損しても衝撃が周辺に伝達されないので、クラック自体の量、長さを抑制することができる。

下記表３に基材を含む比較例と、基材および第１コーティング層を含む実施例に対して３点曲げ試験を実施した結果を示した。

表３に示すように、比較例と実施例とを比べると、最大破壊強度は５５３．１０Ｎから７１５．２５Ｎに上昇し、最大曲げ伸び代は４．１６ｍｍから５．５５ｍｍに約１．３倍増加し、曲げ強度は８４３．５３ｍＰａから１０９７．３０ｍＰａに約１．３倍増加し、伸び率は１．１４％から１．５２％に１．３倍増加することを確認した。

下記表４に基材を含む比較例と、基材および第１コーティング層を含む実施例に対して４点曲げ試験を実施した結果を示した。

曲げ弾性率を測定した結果、比較例と実施例とを比べると、平均値（Ａｖｇ）は９３３．４３ｍＰａから１２７３．９４ｍＰａに１．４倍増加し、下位１０％値（Ｂ１０）は約６６５．３６ｍＰａから１０６０．１８ｍＰａに１．６倍増加することを確認した。また、最大破壊強度は９６１．８７Ｎから１３１２．７６Ｎに上昇することを確認した。

上述した内容によれば、実施例によるウィンドウを含む表示装置は、基材の一面および垂直面を覆う第１コーティング層を通してウィンドウの耐衝撃性を向上させてウィンドウの破損を防止できることが分かる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

３００：ウィンドウ
３１０：基材
３２０：第１コーティング層
３３０：第２コーティング層

Claims (24)

1. 基材と、
   前記基材の第１面上に設けられた第１コーティング層と、
   前記基材の前記第１面とは反対側の第２面上に設けられた第２コーティング層と、
   を含み、
   前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面および前記第２面を接続する垂直面を含み、
   前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する、ウィンドウ。
2. 前記基材は、前記第１面に対して傾いた第１傾斜面を含み、
   前記第１傾斜面は、前記第１面と前記垂直面とを接続する、請求項１に記載のウィンドウ。
3. 前記第１コーティング層は、前記第１傾斜面と重畳する、請求項２に記載のウィンドウ。
4. 前記第１コーティング層の端部は、前記ベース基板に対して傾いている、請求項１に記載のウィンドウ。
5. 前記第１コーティング層は、前記第２コーティング層と直接接触する、請求項１に記載のウィンドウ。
6. 前記基材は、前記第２面に対して傾いた第２傾斜面を含み、
   前記第２傾斜面は前記第２面と前記垂直と面を接続する、請求項１に記載のウィンドウ。
7. 前記第２傾斜面は曲面を含む、請求項６に記載のウィンドウ。
8. 前記第２コーティング層は、前記第２傾斜面と重畳する、請求項６に記載のウィンドウ。
9. 前記第１コーティング層は、メチルＴポリジメチルシロキサンを含む、請求項１に記載のウィンドウ。
10. 前記第１コーティング層は、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびジメチルシロキサンのうちの少なくとも一つをさらに含む、請求項９に記載のウィンドウ。
11. 前記第１コーティング層は、メラミン樹脂をさらに含む、請求項９に記載のウィンドウ。
12. 前記第１コーティング層の厚さは、７μｍ以上１３μｍ以下である、請求項１に記載のウィンドウ。
13. 前記基材と前記第１コーティング層とは、共有結合で結合される、請求項１に記載のウィンドウ。
14. 表示パネルと、
    前記表示パネルと重畳するウィンドウとを含み、
    前記ウィンドウは、
    基材と、
    前記基材の第１面上に設けられた第１コーティング層と、
    前記基材の前記第１面とは反対側の第２面上に設けられた第２コーティング層と、を含み、
    前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面および前記第２面を接続する垂直面を含み、
    前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する、表示装置。
15. 前記基材の第１面は、前記表示パネル側に向かう面である、請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記表示パネルは、可撓性を有する、請求項１４に記載の表示装置。
17. 前記基材は、前記第１面に対して傾いた第１傾斜面を含み、
    前記第１傾斜面は、前記第１面と前記垂直面とを接続し、
    前記第１コーティング層は、前記第１傾斜面と重畳する、請求項１４に記載の表示装置。
18. 前記基材は、前記第２面に対して傾いた第２傾斜面を含み、
    前記第２傾斜面は、前記第２面と前記垂直面とを接続し、
    前記第２コーティング層は、前記第２傾斜面と重畳する、請求項１４に記載の表示装置。
19. 前記基材の第１面はフローを含み、
    前記第１コーティング層は、前記フローを埋める、請求項１４に記載の表示装置。
20. 前記第１コーティング層と前記表示パネルとの間に設けられた接着層および遮光層をさらに含む、請求項１４に記載の表示装置。
21. 第１面および前記第１面とは反対側の第２面を含む基材と、
    前記基材の前記第１面上に設けられた第１コーティング層と、
    を含み、
    前記基材は、前記第１面および前記第２面と直交し、前記第１面および前記第２面を接続する垂直面を含み、
    前記第１コーティング層は、前記垂直面と重畳する、ウィンドウ。
22. 前記基材の第２面上に設けられた第２コーティング層をさらに含む、請求項２１に記載のウィンドウ。
23. 前記基材は、前記第１面に対して傾いた第１傾斜面を含み、
    前記第１傾斜面は、前記第１面と前記垂直面とを接続し、
    前記第１コーティング層は、前記第１傾斜面と重畳する、請求項２１に記載のウィンドウ。
24. 前記基材は、前記第２面に対して傾いた第２傾斜面を含み、
    前記第２傾斜面は、前記第２面と前記垂直面とを接続し、
    前記第２コーティング層は、前記第２傾斜面と重畳する、請求項２１に記載のウィンドウ。