KR102362884B1 - 커버 윈도우, 커버 윈도우의 제조 방법 및 커버 윈도우를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

커버 윈도우, 커버 윈도우의 제조 방법 및 커버 윈도우를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우는 베이스 필름, 및 상기 베이스 필름 위에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 코팅액의 도포를 통해 형성되며 상기 코팅액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Y는 85 % 내지 90% 이다.
Figure 112015034378678-pat00025
(화학식 1)
상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.

Description

커버 윈도우, 커버 윈도우의 제조 방법 및 커버 윈도우를 포함하는 표시 장치{COVER WINDOW, METHOD OF MANUFACTURING COVER WINDOW AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE COVER WINDOW}
본 발명은 커버 윈도우, 커버 윈도우의 제조 방법 및 커버 윈도우를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화, 네비게이션, 디지털 사진기, 전자 북, 휴대용 게임기, 또는 각종 단말기 등과 같이, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)나 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED)가 표시장치로서 적용된 다양한 모바일 전자 기기들이 사용되고 있다.
이러한 모바일 기기에 사용되는 통상의 표시 장치에서, 표시 패널의 전방에는 사용자가 표시부를 볼 수 있도록 투명하게 구성된 커버 윈도우가 구비되어 있다. 상기 커버 윈도우는 장치의 가장 외부에 형성된 구성이기 때문에, 기기 내부의 표시 패널 등을 보호할 수 있도록 외부 충격에 강해야 한다.
나아가, 스위치나 키보드를 입력장치로 사용하던 종래의 방식 대신, 최근에는 표시 화면과 일체로 이루어진 터치 패널을 사용하는 구조가 널리 보급되어, 종래의 모바일 기기에 비해 커버 윈도우의 표면이 손가락 등과 접촉하는 일이 많아지게 되어, 보다 강한 강도가 요구되고 있다.
또한, 최근에는 플렉서블 표시 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 이러한 표시 장치에 적용되는 커버 윈도우는 접을 수 있는 유연성을 가진 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 접을 수 있으면서도 일정 수준 이상의 표면 경도 및 경도 복원력을 가지는 표시 장치용 커버 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 필름, 및 상기 베이스 필름 위에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 코팅액의 도포를 통해 형성되며 상기 코팅액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Y는 85 % 내지 90% 이다.
Figure 112015034378678-pat00001
(화학식 1)
상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
상기 코팅층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 제1 단위체를 포함하는 코팅액을 포함하며, 상기 제1 단위체는 촉매 하에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 반응시켜 얻어질 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00002
(화학식 2)
상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 상기 Z는 10% 내지 15%일 수 있다.
상기 코팅액은 제2 단위체, 개시제, 및 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 단위체는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00003
(화학식 3).
상기 개시제는 요오드계 개시제를 포함할 수 있다.
상기 요오드계 개시제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00004
(화학식 4).
상기 개시제의 함량은 0.5 wt% 내지 8.0 wt%이고, 상기 제1 단위체의 함량은 40 wt% 내지 90 wt%일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 촉매 하에 하기 화학식 2로 표시되는 제1 단위체가 되도록 준비하는 단계, 상기 제1 단위체에 제2 단위체를 혼합하는 단계, 혼합물에 용매를 투입하여 코팅액을 형성하는 단계, 그리고 상기 코팅액을 베이스 필름에 도포한 이후 건조 및 경화하는 단계를 포함한다.
Figure 112015034378678-pat00005
(화학식 1)
Figure 112015034378678-pat00006
(화학식 2)
상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
상기 경화된 코팅액을 어닐링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 어닐링하는 단계는 상습 조건에서 이뤄질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 위에 위치하는 커버 윈도우를 포함하고, 상기 커버 윈도우는 베이스 필름, 및 상기 베이스 필름 위에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 코팅액의 도포를 통해 형성되며 상기 코팅액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Y는 85 % 내지 90% 이다.
Figure 112015034378678-pat00007
(화학식 1)
상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
상기 코팅액은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 제1 단위체를 포함하며, 상기 제1 단위체는 촉매 하에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 반응시켜 얻어질 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00008
(화학식 2)
상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 상기 Z는 10% 내지 15%일 수 있다.
상기 코팅액은, 제2 단위체, 개시제, 및 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 단위체는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00009
(화학식 3).
상기 개시제는 요오드계 개시제를 포함하며, 상기 요오드계 개시제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00010
(화학식 4).
상기 개시제의 함량은 약 0.5 wt% 내지 약 8.0 wt%이고, 상기 제1 단위체의 함량은 약 40 wt% 내지 약 90 wt%일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치는 접을 수 있으면서도 일정 수준 이상의 표면 경도 및 경도 복원력을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 공정이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 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 경우뿐 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.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 단면도이다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이 커버 윈도우(20)는 베이스 필름(21) 및 베이스 필름(21) 위에 위치하는 코팅층(22)을 포함한다.
베이스 필름(21)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(ployethyleneterephthalate, PEF), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리이미드(polyimide, PI) 및 폴리메타크릴산메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 등과 같은 플라스틱 필름으로 이루어져 있다.
코팅층(22)은 베이스 필름(21) 위에 위치하며 유기 하이브리드 수지, 무기 하이브리드 수지 및 아크릴 수지 등과 같은 물질로 이루어져 있다.
본 발명의 일 실시예는 베이스 필름(21) 바로 위에 위치하는 코팅층(22)만을 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 어떠한 커버 윈도우의 형태도 가능하다. 일례로써 본 명세서에서 설명하는 구성을 포함하는 코팅층 및 베이스 필름 이외에 코팅층과 베이스 필름을 접착하는 접착층을 포함하는 구성도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층(22)은 소정의 코팅액을 베이스 필름(21) 위에 도포 및 경화하여 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액은 제1 단위체(Monomer), 제2 단위체, 개시제(initiator) 및 용매(solvent)를 포함할 수 있다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단위체는 하이브리머(Hybrimer)이며, 유기-무기 하이브리드 물질이다. 제1 단위체인 하이브리머는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 촉매 하에서 반응시켜 얻어지며, 제1 단위체는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함한다.
Figure 112015034378678-pat00011
(화학식 1)
Figure 112015034378678-pat00012
(화학식 2)
상기 화학식 2에서 상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다. 에폭시기인 R'은 경화 공정에서 개환(ring open)되고, 개환된 에폭시기를 통해 후술하는 제2 단위체 등과 가교 결합할 수 있다.
상기 화학식 1에서 Y로 표시되는 부분은 해당 구조식의 80% 이상을 차지할 수 있으며, 일례로써 약 85% 내지 90%의 비율을 차지할 수 있다. 이와 관련하여 상기 화학식 1에서 Z로 표시되는 부분은 해당 구조식의 10% 내지 15%를 차지할 수 있다. 이때 상기 화학식 1에서 X으로 표시되는 부분은 상당 소량일 수 있다.
제1 단위체를 형성하기 위한 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Z 대비 Y의 비율이 상당히 높고, 높은 비율을 차지하는 Y를 통해 높은 경도의 하드 코팅액을 제공할 수 있다. Y를 통해 제2 단위체와 결합하는 등 가교를 형성하기 때문이다.
코팅액의 전체 함량에 대해 상기 제1 단위체의 함량은 약 40 wt% 내지 약 90 wt%일 수 있으며, 바람직하게는 약 60 wt%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위체(monomer)는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112015034378678-pat00013
(화학식 3).
제2 단위체는 일정 조건 하에서 제1 단위체와 결합하여 일정 경도를 제공하기 위한 가교를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액은 개시제(initiator)를 포함하며, 일례로써 요오드계 개시제를 포함할 수 있다. 상기 요오드계 개시제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
Figure 112015034378678-pat00014
(화학식 4)
상기 요오드계 개시제는 광경화성일 수 있으며, 상기 개시제들은 코팅층을 형성하는 공정에서 광에 의해 활성화된다. 활성화된 개시제에 의해 상기 단위체들이 중합할 수 있다.
상기 개시제의 함량은 약 0.5 wt% 내지 약 8.0 wt%일 수 있으며, 약 2 wt%인 것이 바람직하다. 이와 같은 함량을 가지는 경우 광 또는 열에 대한 반응 속도를 적절하게 조절할 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 포함하는 용매는 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone, MEK)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 코팅액 형성을 위한 어떠한 용매도 가능하다.
전술한 코팅액에 의해 형성된 코팅층(22)은 표시 장치의 외면에 요구되는 경도 및 경도 복원력을 가질 뿐만 아니라, UV 등에 장시간 노출되는 경우에 발생하는 황변 현상도 감소시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따라 신뢰성 및 내구성이 향상된 커버 윈도우의 제공이 가능하다.
다음, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 공정에 대해 살펴본다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치용 커버 윈도우를 제조하는 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
우선, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 트리아세틸셀룰로스(TAC, triacetyl cellulose), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 열가소성 폴리우레탄(TPU, temperature polyurethane), 실리콘 고무(silicon rubber) 등을 이용하여 베이스 필름(21)을 형성한다.
이어, 베이스 필름(21) 위에 코팅층(22)을 형성하기 위한 코팅액을 도포하고 열 등으로 건조한 후, UV 조사를 통해 경화시킨다.
다음, 경화된 코팅액에 어닐링(annealing) 공정을 진행함으로써 코팅층(22)을 형성한다. 이때, 상기 어닐링 공정은 별도의 고습 조건이 불필요하면, 상습 조건에서 어닐링 공정을 진행할 수 있다. 따라서, 전술한 코팅액의 도포 및 건조 등의 공정과 동일한 단동 설비를 통해 제조하는 것이 가능하다. 이러한 제조 공정에 따르면 제조 시간 및 비용의 감축이 가능하다.
이때 코팅액은 하기와 같은 방법으로 준비될 수 있다.
우선, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 촉매 하에 졸-겔(sol-gel) 등의 방법으로 반응시키다. 이러한 반응에 의해 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 되며, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 단위체로 지칭한다.
다음, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 제2 단위체(일례로써 디에폭사이드)와 준비된 제1 단위체를 혼합한 이후, 용매(일례로써 MEK)를 투입한다.
이와 같은 순서에 따라 혼합된 코팅액은 제1 단위체에 용매를 먼저 투입한 후 제2 단위체와 혼합하는 코팅액에 비해 결합 개수가 증가하는바, 코팅층의 경도가 향상된다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 살펴본다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 표시 패널(10)과, 표시 패널(10) 및 표시 패널(10)의 전방에 배치되어 표시 패널(10)을 보호하는 커버 윈도우(20)를 포함한다.
표시 패널(10)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 다른 한편으로, 표시 패널(10)은 유기 발광 표시 패널 이외에 다른 표시 패널, 일례로 액정 표시 패널일 수 있으며, 표시 패널(10)이 별도의 상부 기판을 포함하지 않으며 하부 기판에 전기장 생성 전극 및 액정을 모두 포함하는 표시 패널도 가능하다. 즉, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 유기 발광 표시 패널을 예로서 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
표시 패널(10)은 가요성 인쇄회로(30)을 통하여 인쇄회로기판(50)과 전기적으로 연결된다.
표시 패널(10)의 제1 기판(13) 위에는 영상 표현의 기본 단위인 화소가 매트릭스 형태로 배열되고 있으며, 제2 기판(14)이 실링 부재(도시하지 않음)를 통해 제1 기판(13)에 접합되어 화소들을 보호한다. 제1 기판(13)이 후면 기판이 되고, 제2 기판(14)이 전면 기판이 될 수 있다.
예를 들어, 능동 구동형 유기 발광 표시 패널에서 화소는 애노드 전극과 유기 발광층 및 캐소드 전극으로 구성되는 유기 발광 소자(도시하지 않음)와, 유기 발광 소자를 구동하는 구동 회로부(도시하지 않음)를 포함한다. 구동 회로부는 박막 트랜지스터일 수 있다. 박막 트랜지스터의 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 그리고 드레인 단자에는 유기 발광 소자의 애노드 전극과 캐소드 전극 중 어느 하나의 전극이 연결된다.
데이터 라인 및 게이트 라인은 가요성 인쇄회로(30)을 통해 인쇄회로기판(50)에 연결된다. 인쇄회로기판(50)을 통해 박막 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자에 전기 신호가 입력되면, 박막 트랜지스터는 신호 입력에 따라 턴-온 또는 턴-오프되어 화소 구동에 필요한 전기 신호를 드레인 단자로 출력한다.
집적회로 칩(26)은 제1 기판(13) 위에 실장되어 표시 패널(10)을 제어한다. 집적회로 칩(26)은 데이터 구동 신호 및 게이트 구동 신호를 적절한 시기에 인가하기 위한 타이밍 신호들을 발생시킨다. 그리고 이 신호들을 각각 표시 패널(10)의 데이터 라인과 게이트 라인에 인가한다. 집적회로 칩(26) 주위에는 보호막(25)이 형성되어 집적회로 칩(26)을 보호한다.
인쇄회로기판(50)에는 구동 신호를 처리하기 위한 전자 소자들(도시하지 않음)이 실장된다. 인쇄회로기판(50)은 커넥터(51)와 연장부(52)를 포함하며, 연장부(52)는 커넥터(51)의 일단에 설치되어 외부 신호를 인쇄회로기판(50)으로 전송한다.
표시 패널(10)의 전방에는 표시 패널(10)을 보호하는 커버 윈도우(20)가 위치한다. 커버 윈도우(20)는 표시 패널(10)이 외부 충격에 의해 깨지지 않도록 이를 보호하는 역할을 한다. 그리고 커버 윈도우(20)는 소정의 접착층(도시하지 않음)에 의해 표시 패널(10)에 부착될 수 있다. 이와 달리, 표시 패널(10)과 커버 윈도우(20)가 공기층을 사이에 두고 이격되어 형성될 수도 있다.
커버 윈도우(20)는 베이스 필름(21) 및 베이스 필름(21) 위에 형성되어 있는 코팅층(22)을 포함한다.
베이스 필름(21)은 표시 패널(10)의 표시부(11)에 대응되는 영역에 표시부(11)가 외부에서 시인될 수 있도록 투명하게 형성된 투명부(211), 및 표시 패널(10)의 비표시부(12)에 대응되는 영역에 비표시부(12)가 외부로부터 시인되는 것을 방지하기 위해 불투명하게 형성된 불투명부(212)를 포함한다. 불투명부(212)는 표시 패널(10)의 비표시부(12)에 형성된 배선이나 부품 등이, 외부에서 보이지 않도록 가리는 역할을 한다. 불투명부(212)에는 제품의 로고나 장식용 문양 등이 포함될 수도 있다. 본 명세서는 투명부(211)와 불투명부(212)로 구분되는 베이스 필름(21)을 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 투명부(211)만을 포함하는 베이스 필름(21)이 가능함은 물론이다.
베이스 필름(21)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 트리아세틸셀룰로스(TAC, triacetyl cellulose), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 열가소성 폴리우레탄(TPU, temperature polyurethane), 실리콘 고무(silicon rubber) 등으로 이루어질 수 있다.
코팅층(22)은 소정의 코팅액을 베이스 필름(21) 위에 도포 및 경화하여 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층(22)은 일정 이상의 경도 및 경도 복원력을 가진다.
코팅층(22)은 이상에서 설명한 실시예와 동일한바 이하에서는 설명을 생략한다.
본 실시예에 의한 표시 장치(100)는 구부릴 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, A-A선을 따라 표시 장치(100)를 구부릴 수 있으며, 이에 따라 커버 윈도우(20)도 A-A선을 따라 구부릴 수 있다. 또한 발명의 다른 실시예에 따라 A-A 선에 직교하는 “‡향으로 구부릴 수도 있음은 물론이다.
이하에서는 표 1 내지 표 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우의 경도 및 경도 복원력에 대해 살펴본다.
코팅층 경도 눌림 직후 경도 24시간 경과 후 경도
실시예 8H 3B H
비교예 8H 6B 2B
우선, 본 발명의 실시예는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Z의 비율이 12%이고 Y의 비율이 88%인 경우에 대한 코팅층이다.
이에 대해 경도를 살펴본 결과, 눌림 등의 외부 힘이 없는 경우 코팅층은 8H 정도의 경도를 나타냈으며, 눌림과 같은 외부 힘을 받은 이후에는 약 3B 정도의 경도를 나타냈다. 24시간 경과 후에 다시 경도를 측정한 결과, 코팅층의 경도는 H를 나타냈다. 본 발명의 실시예에 따르면 눌림과 같은 외부 자극에 의해 코팅층의 경도가 약해질 수 있으나 시간이 경과함에 따라 경도가 회복됨을 알 수 있었다.
다음 비교예를 살펴보면, 눌림 등의 외부 힘이 없는 경우 8H 정도의 경도를 나타냈으며, 이는 본 발명의 실시예와 거의 동일한 정도의 경도이다.
그러나 눌림 직후의 경도를 살펴본 결과 약 6B 정도의 경도를 나타냈으며 24시간이 경과한 후에 측정한 경도 역시 2B 정도로, 본 발명의 실시예에 비해 낮은 경도를 나타냈다. 즉, 비교예에 따르면 눌림과 같은 외부 자극에 의해 코팅층의 경도가 약해짐은 물론 시간이 경과함에도 불구하고 저하된 경도가 복원되지 않음을 알 수 있었다.
정리하면, 본 발명의 실시예와 같이 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Y의 비율이 높아짐에 따라, 이를 포함하는 코팅층의 경도 및 경도 복원력이 향상됨을 확인하였다.
다음, 표 2를 참조하여 본 발명의 제조 방법에 따른 커버 윈도우의 경도 및 경도 복원력에 대해 살펴본다.
코팅층 경도 눌림 직후 경도 24시간 경과 후 경도
실시예 8H 3B H
비교예 9H 5B 3B
우선, 본 발명의 실시예는 제1 단위체, 제2 단위체 및 용매 순으로 혼합한 코팅액을 사용한 경우이다.
이때 눌림 등의 외부 자극이 없는 상태에서 코팅층의 경도는 약 8H를 나타냈으며 외부 자극에 의한 경도는 약 3B로 나타났다. 또한 자극이 발생한지 24시간이 경과한 후 코팅층의 경도를 살펴본 결과, 약 H 정도의 경도를 나타냄을 확인하였다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면 눌림과 같은 외부 자극에 의해 커버 윈도우의 경도가 일시적으로 저하될 수 있으나, 시간이 경과함에 따라 경도가 복원됨을 확인할 수 있다.
비교예는 제1 단위체, 용매 및 제2 단위체 순으로 혼합한 코팅액을 사용한 경우이다. 눌림 등의 외부 자극이 없는 상태에서 코팅층의 경도는 실시예와 거의 동일하게 약 9H를 나타냈다. 이후 외부 자극을 가한 경우 5B 정도를 나타냈으며 자극이 가해진 이후 24시간이 경과함에도 불구하고 코팅층의 경도는 약 3B 를 유지했다.
즉, 비교예에 따른 커버 윈도우는 외부 자극이 가해진 경우 발생하는 경도 저하 및 시간 경과에 따른 경도 복원 정도가 낮음을 확인하였다.
따라서 제1 단위체의 준비 단계 이후 제2 단위체와 용매의 투입 순서에 따라 제1 단위체와 제2 단위체의 결합 정도에 차이가 발생하고 이에 따라 코팅액의 물성 중 경도에 영향을 미침을 알 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층은 표시 장치의 외면에 요구되는 경도를 가질 뿐만 아니라, 외부 자극에 의해 저하된 경도가 시간이 지남에 따라 복원되는 특성을 가진다. 또한 UV 등에 장시간 노출되는 경우에 발생하는 황변 현상도 현저히 감소시킬 수 있어, 신뢰성 및 내구성이 향상된 커버 윈도우의 제공이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 표시 패널 20: 커버 윈도우
21: 베이스 필름 22: 코팅층
30: 가요성 인쇄회로 50: 인쇄 회로 기판

Claims (18)

  1. 베이스 필름, 및
    상기 베이스 필름 위에 위치하는 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은 코팅액의 도포를 통해 형성되며 상기 코팅액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Y는 85 % 내지 90% 이며,
    상기 코팅층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 제1 단위체를 포함하는 코팅액으로 형성되며,
    상기 제1 단위체는 촉매 하에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 반응시켜 얻어진 커버 윈도우:

    Figure 112021110438127-pat00015
    (화학식 1)
    상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이고,
    Figure 112021110438127-pat00016
    (화학식 2)
    상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 상기 Z는 10% 내지 15%인 커버 윈도우.
  4. 제1항에서,
    상기 코팅액은,
    제2 단위체,
    개시제, 및
    용매를 더 포함하는 커버 윈도우.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 단위체는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 커버 윈도우:
    Figure 112015034378678-pat00017
    (화학식 3).
  6. 제5항에서,
    상기 개시제는 요오드계 개시제를 포함하는 커버 윈도우.
  7. 제6항에서,
    상기 요오드계 개시제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 커버 윈도우:
    Figure 112015034378678-pat00018
    (화학식 4).
  8. 제6항에서,
    상기 개시제의 함량은 0.5 wt% 내지 8.0 wt%이고,
    상기 제1 단위체의 함량은 40 wt% 내지 90 wt%인 커버 윈도우.
  9. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 촉매 하에 하기 화학식 2로 표시되는 제1 단위체가 되도록 준비하는 단계,
    상기 제1 단위체에 제2 단위체를 혼합하는 단계,
    혼합물에 용매를 투입하여 코팅액을 형성하는 단계, 그리고
    상기 코팅액을 베이스 필름에 도포한 이후 건조 및 경화하는 단계를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법:
    Figure 112015034378678-pat00019
    (화학식 1),
    Figure 112015034378678-pat00020
    (화학식 2)
    상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
  10. 제9항에서,
    상기 경화된 코팅액을 어닐링하는 단계를 더 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 어닐링하는 단계는 상습 조건에서 이뤄지는 커버 윈도우의 제조 방법.
  12. 표시 패널, 및
    상기 표시 패널 위에 위치하는 커버 윈도우를 포함하고,
    상기 커버 윈도우는
    베이스 필름, 및
    상기 베이스 필름 위에 위치하는 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은 코팅액의 도포를 통해 형성되며 상기 코팅액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
    상기 코팅액은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 제1 단위체를 포함하며, 상기 제1 단위체는 촉매 하에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 반응시켜 얻어진 표시 장치:
    Figure 112021110438127-pat00021
    (화학식 1)
    상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이고,
    Figure 112021110438127-pat00022
    (화학식 2)
    상기 R은 CH3이며, 상기 R'은 에폭시기이고, 상기 X, Y, Z는 Si이다.
  13. 삭제
  14. 제12항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 상기 Z는 10% 내지 15%인 표시 장치.
  15. 제12항에서,
    상기 코팅액은,
    제2 단위체,
    개시제, 및
    용매를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제2 단위체는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 표시 장치:
    Figure 112015034378678-pat00023
    (화학식 3).
  17. 제16항에서,
    상기 개시제는 요오드계 개시제를 포함하며,
    상기 요오드계 개시제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 표시 장치:
    Figure 112015034378678-pat00024
    (화학식 4).
  18. 제17항에서,
    상기 개시제의 함량은 0.5 wt% 내지 8.0 wt%이고,
    상기 제1 단위체의 함량은 40 wt% 내지 90 wt%인 표시 장치.
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