KR101975867B1 - 표시장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

제1 플라스틱 기재, 상기 제1 플라스틱 기재의 일면에 배치된 제2 플라스틱 기재; 및 상기 제1 플라스틱 기재와 상기 제2 플라스틱 기재 사이에 배치되어 상기 제1 플라스틱 기재와 상기 제2 플라스틱 기재를 합착시키는 접합층을 포함하고, 상기 접합층은 상기 제1 플라스틱 기재와 접하는 면에 요철을 포함하는 표시장치용 윈도우에 관한 것이다.

Description

표시장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치{WINDOW FOR DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE WINDOW}
표시장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
현재 알려져 있는 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라스마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(eletrophoretic display device) 등이 있다.
이러한 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 모듈과 상기 표시 모듈을 보호하는 윈도우를 포함한다.
상기 윈도우는 다양한 형태로 디자인될 수 있으며, 심미감을 고려하여 곡면의 형상을 포함할 수 있다.
그러나 곡면 형상으로 디자인된 윈도우는 경우에 따라 곡면 부분에서 외관 불량이 발생할 수 있다.
일 구현예는 곡면부에서 보호층과의 밀착성을 개선할 수 있는 윈도우를 제공한다.
다른 구현예는 상기 윈도우를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현에 따르면, 제1 플라스틱 기재, 상기 제1 플라스틱 기재의 일면에 배치된 제2 플라스틱 기재; 및 상기 제1 플라스틱 기재와 상기 제2 플라스틱 기재 사이에 배치된 접합층을 포함하고, 상기 접합층은 상기 제1 플라스틱 기재와 접하는 면에 요철을 포함하는 표시장치용 윈도우를 제공한다.
상기 접합층은 상기 제1 플라스틱 기재와 접하는 면의 산술평균 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 내지 0.80㎛일 수 있다.
상기 접합층은 굴절률이 1.45 내지 1.60일 수 있다.
상기 접합층은 바인더 매트릭스와 필러를 포함할 수 있다.
상기 바인더 매트릭스는 폴리에스테르계 화합물, 아크릴계 화합물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 필러는 실리카, 알루미나, 티타늄, 철 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 제1 플라스틱 기재는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 환상올레핀폴리머, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 제2 플라스틱 기재는 기재 필름 층과 상기 기재 필름 층의 적어도 일면에 배치된 하드코팅 층을 포함할 수 있다.
상기 기재 필름 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
상기 하드코팅 층은 아크릴계 화합물, 에폭시계 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 하드코팅 층은 5㎛ 내지 150㎛ 두께를 가질 수 있다.
상기 표시장치용 윈도우는 표면 헤이즈 값이 1.0% 미만일 수 있다.
상기 제1 플라스틱 기재는 400㎛ 내지 800㎛ 두께를 가질 수 있다.
상기 제2 플라스틱 기재는 50㎛ 내지 200㎛ 두께를 가질 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 표시 패널, 그리고 상기 표시 패널의 일면에 위치하는 상술한 표시장치용 윈도우를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
곡면부에서 보호층과의 밀착성을 유지할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우의 일부분을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우의 일부분을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우는 제1 플라스틱 기재(110), 제1 플라스틱 기재(110)의 일면에 배치된 제2 플라스틱 기재(130); 및 제1 플라스틱 기재(110)와 제2 플라스틱 기재(130) 사이에 배치된 접합층(120)을 포함한다.
제1 플라스틱 기재(110)는 고분자 화합물로 만들어질 수 있으며, 예컨대 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 트리아세트산 셀룰로오스, 폴리염화 비닐리덴, 폴리불화 비닐리덴, 환상올레핀, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 그 중에서도 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 환상올레핀폴리머, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합을 포함하는 것이 내열성의 관점에서 바람직하다.
제1 플라스틱 기재(110)는 플라스틱 수지의 사출을 통해 다양한 형상으로 성형될 수 있다.
제1 플라스틱 기재(110)는 도 1에 도시한 바와 같이 곡면의 형상을 가질 수 있다. 그에 따라 표시장치용 윈도우(100)가 곡면의 형상을 가질 수 있다. 표시장치용 윈도우(100)는 곡면의 형상을 가짐으로써 다양한 형상의 표시 장치에 적용될 수 있다.
제1 플라스틱 기재(110)는 약 400㎛ 내지 800㎛ 두께를 가질 수 있다. 상기 범위의 두께를 가짐으로써 윈도우를 박형화 하면서도 표시 패널을 충분히 보호할 수 있다.
접합층(120)은 제1 플라스틱 기재(110)와 제2 플라스틱 기재(130) 사이에 배치되며 제1 플라스틱 기재(110)와 접하는 면에 요철(121)을 포함한다. 접합층(120)은 제1 플라스틱 기재(110)와 접하는 면의 산술평균 거칠기(Ra)가 약 0.01㎛ 내지 0.80㎛일 수 있다. 본 명세서에서 산술평균 거칠기(Ra)는 표면거칠기계(Mitsutoyo사, SV-C4500)로 측정한 결과이다.
접합층(120)이 상기 범위의 산술평균 거칠기를 가짐으로써 제1 플라스틱 기재(110)가 곡면을 형상을 가지더라도 곡면 부분에서 들뜸이 발생하지 않고 제1 플라스틱 기재(110)와의 밀착성을 유지할 수 있다.
접합층(120)은 제1 플라스틱 기재(110)와 접하는 면의 산술평균 거칠기(Ra)가 약 0.02㎛ 내지 0.50㎛일 수 있다.
접합층(120)은 상기 범위의 산술평균 거칠기(Ra)를 가짐으로써 제1 플라스틱 기재(110)와 접합층(120)의 접촉 면적을 늘려서 이들 사이의 밀착성을 보다 강고히 할 수 있다.
즉, 제1 플라스틱 기재(110)가 곡면의 형상을 갖는 경우에도 제1 플라스틱 기재(110)와의 접합 계면에서 공동부가 발생하지 않게 되고, 이에 따라 표시장치용 윈도우(100)의 외관이 향상될 수 있다.
접합층(120)은 굴절률이 약 1.45 내지 1.60일 수 있다. 본 명세서에서 굴절률은 아베굴절계(ATAGO사, DR-M2)로 측정한 결과이다.
접합층(120)은 상기 범위의 굴절률을 가짐으로써 표시장치용 윈도우의 시인성 및 외관의 고급감이 향상될 수 있다.
접합층(120)은 바인더 매트릭스와 필러를 포함할 수 있다. 상기 바인더 매트릭스의 종류 및 함량과 실리카 입자의 함량을 조합하여 상기 굴절률 및 산술평균 거칠기 값이 조정될 수 있다.
상기 바인더 매트릭스의 종류에는 제한이 없으며, 제1 플라스틱 기재(110)와 제2 플라스틱 기재(130)를 접합할 수 있는 것이면 되고, 예컨대 폴리에스테르계 화합물, 아크릴계 화합물, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
상기 필러는 예컨대 실리카, 알루미나, 티타늄, 철 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 필러로서 실리카를 사용하는 경우 투명성의 관점에서 바람직하다.
상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 상기 범위 내라면 접합층(120)은 서로 다른 입경을 갖는 필러 입자를 포함할 수 있다.
제2 플라스틱 기재(130)는 약 50㎛ 내지 200㎛ 두께를 가질 수 있다. 상기 범위의 두께를 가짐으로써 표시장치용 윈도우를 박형화하면서도 휨이 발생하지 않을 수 있다.
제2 플라스틱 기재(130)는 기재 필름 층(130a)과 상기 기재 필름 층(130a)의 적어도 일면에 배치된 하드코팅 층(130b)을 포함할 수 있다.
기재 필름 층(130a)은 폴리에스테르, 폴레에스테르 우레탄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 그 중에서도 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것이 표시장치용 윈도우의 내열성과 하드코팅 층(130b)의 지지성 측면에서 바람직하다.
하드코팅 층(130b)은 자외선 경화형 수지를 포함할 수 있으며, 예컨대 예컨대 아크릴계 화합물, 에폭시계 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
하드코팅 층(130b)은 기재 필름 층(130a)의 일면에만 배치될 수 있다. 이 경우 기재 필름 층(130a)은 접합층(120)과 접합된다.
하드코팅 층(130b)은 5㎛ 내지 150 ㎛ 두께를 가질 수 있다. 상기 두께를 가짐으로써 윈도우 표면의 시인성과 표면 경도를 동시에 확보할 수 있다.
상기 하드코팅 층(130b)은 표면 경도가 4H 이상일 수 있고, 그 중에서 4H 내지 7H 일 수 있다. 여기서 표면 경도는 연필경도 시험기(제조사: BMS Tech)를 사용하여 1kg 하중을 걸고 측정한 결과이다.
상기 하드코팅 층은 상기 기재 필름 층의 양면에 배치될 수 있다 (미도시). 이 경우 상기 기재 필름 층의 하부에 배치되는 하드코팅 층이 접합층(120)과 접합된다. 상기 기재 필름 층의 상부와 하부의 하드코팅 층은 서로 다른 재료로 만들어질 수 있다. 예컨대, 상부의 하드코팅 층은 아크릴계 화합물로 만들어질 수 있고, 하부의 하드코팅 층은 에폭시계 화합물로 만들어질 수 있다.
상기 표시장치용 윈도우는 표면 헤이즈 값이 1.0% 미만일 수 있다. 여기서 헤이즈 값은 헤이즈미터(Nippondenshoku사, NDH-5000)로 측정한 결과이다. 상기 범위 내의 헤이즈 값을 가짐으로써 윈도우의 광 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하 표시장치용 윈도우의 제조방법에 관하여 설명한다.
먼저 제1 플라스틱 기재를 준비한다.
다음으로, 제2 플라스틱 기재의 기재 필름 층의 적어도 일면에 하드코팅 층을 형성한다. 상기 하드코팅 층은 상기 기재 필름 층의 적어도 일면에 하드코팅 용액을 도포하고 자외선을 조사한 후 경화시키는 과정을 통해 형성될 수 있다.
이어서, 상기 기재 필름의 일면에 접합층을 형성한다. 상기 접합층은 상술한 바와 같이 바인더 매트릭스와 필러를 포함할 수 있다.
다음으로, 일면에 접합층이 형성된 상기 제2 플라스틱 기재를 프리 포밍(pre-forming)한다.
상기 제1 플라스틱 기재를 상기 프리포밍된 제2 플라스틱 기재와 함께 사출 방식에 의해 성형한다. 상기 프리포밍된 제2 플라스틱 기재는 사출 성형기에 삽입(insert)되고, 제1 플라스틱 기재는 상기 프리포밍된 제2 플라스틱 기재와 접합되어 원하는 형상의 윈도우로 제작된다.
상술한 표시장치용 윈도우는 다양한 표시 장치에 적용될 수 있다.
표시장치용 윈도우는 표시 패널 위에 배치될 수 있으며, 여기서 표시 패널은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널, 전계 효과 표시 패널, 전기 영동 표시 패널 등일 수 있다.
이하 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
표시장치용 윈도우의 형성
실시예 1
100㎛의 두께를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)(TOYOBO 코스모 샤인 A4300) 필름의 일면에 아크릴 수지를 도포하고 자외선을 조사하여 경화시켰다.
상기 PET 필름의 다른 일 면에 아크릴 수지와 실리카 입자의 혼합물을 5㎛의 두께로 도포한 후 건조시켰다. 이 때 상기 혼합물이 도포된 표면에서 측정한 굴절률은 1.53, 산술평균 거칠기(Ra) 0.05㎛였다.
한편 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지를 600㎛의 두께를 갖는 곡면 형상으로 사출 성형하여 그 위에 상기 PET 필름을 접합시켜 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
실시예 2
상기 혼합물이 도포된 표면에서의 산술평균 거칠기(Ra)를 0.40㎛로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
실시예 3
상기 혼합물의 매트릭스로서 상기 아크릴 수지 대신 폴리에스테르 수지를 사용하여 굴절률을 1.59, 산술평균 거칠기(Ra)를 0.15㎛로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
실시예 4
상기 혼합물이 도포된 표면에서의 굴절률을 1.47, 산술평균 거칠기(Ra)를 0.15㎛로 하고, 사출 수지로서 환상올레핀 폴리머(Cyclic Olefin Polymer, COP)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
실시예 5
상기 혼합물이 도포된 표면에서의 굴절률을 1.63, 산술평균 거칠기(Ra)를 0.20㎛로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
실시예 6
상기 혼합물이 도포된 표면에서의 굴절률을 1.53, 산술평균 거칠기(Ra)를 0.01㎛로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
실시예 7
상기 혼합물이 도포된 표면에서의 산술평균 거칠기(Ra)를 0.60㎛로 한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
비교예 1
실리카 입자를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
표시장치용 윈도우의 외관 평가
3 파장 형광등을 배경으로 표시장치용 윈도우의 굴곡 부분을 투과 검사하여 외관을 평가하였다. 평가 기준은 하기와 같다.
상: 10cm의 거리에서 관찰한 결과 굴곡 부분의 선상(線狀) 변형을 거의 확인할 수 없음.
중: 10cm의 거리에서 관찰한 결과 굴곡 부분의 선상 변형이 확인되지만, 20cm의 거리에서 관찰한 결과 선상 변형을 거의 확인할 수 없음.
하: 20cm의 거리에서 관찰한 결과 굴곡부분의 선상 변형이 확인됨.
하드코팅 층 표면의 헤이즈 값 측정
헤이즈미터(Nippondenshoku사, NDH-5000)를 사용하여 헤이즈 값을 측정하였다.
상기 외관 평가 및 헤이즈 값 측정 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
접합층 제1플라스틱 기재 외관 헤이즈
(%)
굴절률 거칠기(Ra, ㎛) 종류 굴절률 - -
실시예 1 1.53 0.05 PC 1.57 상 0.6
실시예 2 1.53 0.40 PC 1.57 상 0.8
실시예 3 1.59 0.15 PC 1.57 상 0.4
실시예 4 1.47 0.15 COP 1.50 상 0.4
실시예 5 1.63 0.20 PC 1.57 상 1.9
실시예 6 1.53 0.01 PC 1.57 중 0.6
실시예 7 1.53 0.60 PC 1.57 상 1.0
비교예 1 1.53 0.008 PC 1.57 하 0.5
표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 7에 따른 표시장치용 윈도우의 외관은 모두 양호한 평가를 받은 것 반해, 비교예 1의 표시장치용 윈도우의 외관은 열악한 평가를 받았음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 표시장치용 윈도우 110: 제1 플라스틱 기재
120: 접합층 121: 요철
130: 제2 플라스틱 기재 130a: 기재 필름 층
130b: 하드코팅 층

Claims (15)

  1. 제1 플라스틱 기재,
    상기 제1 플라스틱 기재의 일면에 배치된 제2 플라스틱 기재; 및
    상기 제1 플라스틱 기재와 상기 제2 플라스틱 기재 사이에 배치된 접합층
    을 포함하고,
    상기 제1 플라스틱 기재는 상기 접합층과 접촉하는 면에 형성된 요철을 포함하며,
    상기 접합층은 상기 제1 플라스틱 기재의 요철 내에 형성되는 돌출 부분 및 오목 부분을 포함하고,
    상기 제1 플라스틱 기재, 및 상기 제2 플라스틱 기재는 곡면 형상을 포함하며,
    상기 접합층이 상기 제1 플라스틱 기재와 접하는 면의 산술평균 거칠기(Ra)는 0.16㎛ 내지 0.60㎛인,
    표시장치용 윈도우.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 접합층은 굴절률이 1.45 내지 1.60인 표시장치용 윈도우.
  4. 제1항에서,
    상기 접합층은 바인더 매트릭스와 필러를 포함하는 표시장치용 윈도우.
  5. 제4항에서,
    상기 바인더 매트릭스는 폴리에스테르계 화합물, 아크릴계 화합물, 또는 이들의 조합을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  6. 제4항에서,
    상기 필러는 실리카, 알루미나, 티타늄, 철 또는 이들의 조합을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 플라스틱 기재는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 환상올레핀, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  8. 제1항에서,
    상기 제2 플라스틱 기재는 기재 필름 층과 상기 기재 필름 층의 적어도 일면에 배치된 하드코팅 층을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  9. 제8항에서,
    상기 기재 필름 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 표시장치용 윈도우.
  10. 제8항에서,
    상기 하드코팅 층은 아크릴계 화합물, 에폭시계 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  11. 제8항에서,
    상기 하드코팅 층은 5㎛ 내지 150 ㎛ 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  12. 제1항에서,
    상기 표시장치용 윈도우는 표면 헤이즈 값이 1.0% 미만인 표시장치용 윈도우.
  13. 제1항에서,
    상기 제1 플라스틱 기재는 400㎛ 내지 800㎛ 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  14. 제1항에서,
    상기 제2 플라스틱 기재는 50㎛ 내지 200㎛ 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  15. 표시 패널, 그리고
    상기 표시 패널의 일면에 위치하는 제1항, 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 표시장치용 윈도우
    를 포함하는 표시 장치.
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