KR102420526B1 - 표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치용 커버 윈도우는 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 하나에 일부 함입된 형태의 다공성 나노 입자를 포함한다.

Description

표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치{COVER WINDOW FOR DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 개시는 표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 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 device)나 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode display device)를 포함하는 다양한 모바일 전자 기기들이 사용되고 있다.
모바일 기기에 사용되는 표시 장치에서 표시 패널 전방에는 사용자가 표시부를 볼 수 있도록 투명한 커버 윈도우가 배치된다. 커버 윈도우는 장치의 가장 외부에 위치하는 구성이기 때문에 기기 내부의 표시 패널 등을 보호할 수 있도록 외부 충격에 강해야 한다.
나아가 스위치나 키보드를 입력장치로 사용하던 방식 대신 최근에는 표시 화면과 일체로 이루어진 터치 패널을 사용하는 구조가 널리 보급되었다. 커버 윈도우의 표면이 손가락 등과 접촉하는 일이 많아지게 되어 커버 윈도우에 보다 강한 강도가 요구되고 있다.
최근에는 플렉서블 표시 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 플렉서블 표시 장치에 적용되는 커버 윈도우는 접을 수 있는 유연성을 가진 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.
실시예들은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 반사율을 낮추고 내마모성 및 내충격성이 우수한 표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치용 커버 윈도우는 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 하나에 일부 함입된 다공성 나노 입자를 포함한다.
상기 다공성 나노 입자는 상기 베이스 필름의 일면으로부터 돌출될 수 있다.
상기 베이스 필름의 탄성도는 상기 다공성 나노 입자의 탄성도 보다 작을 수 있다.
상기 다공성 나노 입자가 포함하는 기공에서 상기 베이스 필름을 이루는 물질과 상기 다공성 나노 입자가 접촉할 수 있다.
상기 다공성 나노 입자의 지름은 30 nm 내지 1 μm일 수 있다.
상기 다공성 나노 입자의 지름의 5% 내지 90% 가 상기 베이스 필름에 함입될 수 있다.
상기 커버 윈도우는 상기 베이스 필름의 일면으로부터 돌출된 상기 다공성 나노 입자가 위치하는 제1 영역, 상기 베이스 필름에 상기 다공성 나노 입자가 함입되어 있는 제2 영역 및 상기 베이스 필름에서 다공성 나노 입자가 위치하지 않는 제3 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 순으로 굴절률이 커질 수 있다.
상기 제1 영역의 굴절률은 1.2 내지 1.5이고, 상기 제3 영역의 굴절률은 1.5 내지 1.7이며, 상기 제2 영역의 굴절률은 상기 제1 영역의 굴절률 보다 크고 상기 제3 영역의 굴절률 보다 작을 수 있다.
상기 베이스 필름에 완전히 함입된 제2 다공성 나노 입자를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널과 중첩하는 커버 윈도우를 포함하고, 상기 커버 윈도우는 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 하나에 일부 함입된 다공성 나노 입자를 포함한다.
상기 커버 윈도우와 상기 표시 패널 사이에 접착층이 위치하며, 상기 다공성 나노 입자는 상기 베이스 필름 및 상기 접착층과 접촉할 수 있다.
실시예들에 따르면 반사율이 저감되고 내마모성 및 내충격성이 우수한 표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2, 도 3 및 도 4 각각은 도 1의 변형 실시예에 따른 단면도이다.
도 5는 만곡된 상태의 커버 윈도우에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 굴절률을 나타낸 그래프이다.
도 8은 비교예에 따른 커버 윈도우의 굴절률을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 및 비교예에 따른 커버 윈도우의 반사율에 대한 그래프이다.
도 10, 도 11 및 도 12는 비교예에 따른 커버 윈도우에 대한 이미지이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 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. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치를 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 표시 패널(100) 및 표시 패널(100) 위에 위치하는 커버 윈도우(300)를 포함한다. 표시 패널(100)과 커버 윈도우(300) 사이에는 접착층(200)이 위치한다.
표시 패널(100)은 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 표시 패널(100)은 구부러질 수 있다.
표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수 있다. 표시 패널(100)은 기판, 기판 위에 위치하는 복수의 박막 트랜지스터 및 복수의 전극 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 따른 표시 패널(100)은 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 전기 습윤 표시 패널 등으로 이루어질 수도 있다.
표시 패널(100) 위에는 광학층(미도시)이 더 위치할 수 있다. 또한 광학층이 표시 패널(100) 내에 내장될 수도 있다. 광학층은 위상 지연층, 편광층 등을 포함할 수 있다.
접착층(200)은 광학 투명 접착제(optical clear adhesive, OCA), 광학 투명 레진(optical clear resin, OCR), 감압 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA) 등을 포함할 수 있다. 접착층(200)은 표시 패널(100)과 커버 윈도우(300) 사이에 위치하며 표시 패널(100)과 커버 윈도우(300)를 결합시키는 역할을 한다.
커버 윈도우(300)는 표시 패널(100) 상에 위치하여 접착층(200)에 의해 표시 패널(100)에 결합될 수 있다. 커버 윈도우(300)는 외부로부터 표시 패널(100)을 보호할 수 있다. 커버 윈도우(300)의 두께는 1㎛ 이상이고 500㎛ 이하일 수 있다.
커버 윈도우(300)은 베이스 필름(310) 및 베이스 필름(310)의 일면에 일부 함입된 다공성 나노 입자(320)를 포함한다.
베이스 필름(310)은 폴리이미드(PI), 투명 폴리이미드(CPI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다공성 나노 입자(320)는 커버 윈도우(300)에 복수개 포함될 수 있다. 다공성 나노 입자(320)는 기공(320a)을 포함하는 다공성 입자일 수 있다. 일 예로 실리카 다공성 입자이거나 알루미나 다공성 입자일 수 있다.
다공성 나노 입자(320)는 베이스 필름(310)의 일면에 부분적으로 함입된 형태일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 다공성 나노 입자(320)의 일부는 베이스 필름(310)의 일면으로부터 돌출된 형태를 가질 수 있다. 돌출된 다공성 나노 입자(320)의 일부는 외부 대기와 접촉할 수 있다. 베이스 필름(310)으로 돌출된 형태의 다공성 나노 입자(320)는 외부 충격 또는 마모로부터 커버 윈도우(300) 또는 표시 패널(100)을 보호할 수 있다.
다공성 나노 입자(320)의 지름(h0)은 약 30 nm 내지 약 1 μm일 수 있다. 다공성 나노 입자(320)의 지름이 약 1 μm 초과인 경우 사용자에 의해 시인될 수 있으며 약 30 nm 미만인 경우 커버 윈도우의 내마모성 및 내충격성을 향상시키는 효과가 미미할 수 있다.
다공성 나노 입자(320)는 다공성 나노 입자(320) 지름의 약 5% 내지 약 90% 가 베이스 필름(310)에 함입된 형태를 가질 수 있다. 구체적으로 다공성 나노 입자(320)의 전체 지름(h0) 대비 외부에 노출된 다공성 나노 입자(320)의 높이(h1)의 비율은 약 0.05 내지 0.9일 수 있다. 상기 비율이 0.05 이하인 경우 다공성 나노 입자(320)에 의한 내마모성 또는 내충격성 향상 효과가 미미할 수 있으며 상기 비율이 0.9 이상인 경우 베이스 필름(310)이 다공성 나노 입자(320)를 고정하는 효과가 약하여 커버 윈도우(300)의 신뢰성이 낮아질 수 있다.
도 1을 참조하면 커버 윈도우(300)는 다공성 나노 입자(320)가 외부에 노출된 제1 영역(R1), 다공성 나노 입자(320)가 베이스 필름(310)에 함입된 제2 영역(R2), 다공성 나노 입자(320)가 위치하지 않는 베이스 필름(310)에 해당하는 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다.
제1 영역(R1)에서 다공성 나노 입자(320)의 기공(320a)과 외부(일 예로, 대기)가 직접 접촉할 수 있다.
또한 제2 영역(R2)에서는 다공성 나노 입자(320)의 기공(320a)에 베이스 필름(310)을 이루는 물질이 채워진 형태를 가질 수 있다. 기공(320a)에서 다공성 나노 입자(320)와 베이스 필름(310)이 직접 접촉할 수 있다. 다공성 나노 입자(320)의 기공(320a)에 베이스 필름(310)을 이루는 물질이 채워짐에 따라 베이스 필름(310)과 다공성 나노 입자(320)는 별도의 접착층 없이도 결합될 수 있다. 다공성 나노 입자(320)와 베이스 필름(310)은 서로 물리적으로 결합되거나 화학적으로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)는 굴절률이 점진적으로 변하는 구조를 가질 수 있다. 일 예로 다공성 나노 입자(320)는 약 1.3 내지 약 1.5의 굴절률을 가질 수 있고 베이스 필름(310)은 약 1.5 내지 1.7의 굴절률을 가질 수 있다.
제1 영역(R1)의 굴절률(n1)은 다공성 나노 입자(320) 자체의 굴절률 보다 낮을 수 있다. 다공성 나노 입자(320)가 가지는 기공(320a)에 의해 다공성 나노 입자(320)와 대기 사이의 굴절률을 가질 수 있기 때문이다. 다공성 나노 입자(320)의 굴절률은 약 1.3 내지 약 1.5 사이일 수 있으며 대기의 굴절률은 약 1이고 제1 영역(R1)은 대기와 다공성 나노 입자(320)의 굴절률 사이의 약 1.2 내지 1.5의 굴절률을 가질 수 있다.
다공성 나노 입자(320)가 위치하지 않는 베이스 필름(310)에 해당하는 제3 영역(R3)의 굴절률(n3)은 약 1.5 내지 1.7일 수 있다.
다공성 나노 입자(320)가 베이스 필름(310)에 함입된 제2 영역(R2)의 굴절률(n2)은 제1 영역(R1)의 굴절률(n1) 보다 크고 제3 영역(R3)의 굴절률(n3) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)의 굴절률은 외부에 인접한 영역으로부터 표시 패널(100)에 인접할수록 커질 수 있다. 커버 윈도우(300)의 굴절률은 외부에 인접한 영역으로부터 표시 패널(100)에 인접할수록 점진적으로 커지거나 계단 형태로 커질 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
베이스 필름(310)의 탄성도는 다공성 나노 입자(320)의 탄성도 보다 작을 수 있다. 베이스 필름(310)의 탄성 계수(modulus of elasticity)는 다공성 나노 입자(320)의 탄성 계수 보다 낮을 수 있다. 베이스 필름(310)은 표시 장치가 가요성을 가질 수 있도록 하고 강도가 상대적으로 높은 다공성 나노 입자(320)는 사용자에게 노출된 커버 윈도우(300)의 최외곽에 대한 내마모성 및 내충격성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서는 복수의 다공성 나노 입자가 동일한 높이로 함입된 형태를 도시하였으나 이에 제한되지 않고 복수의 다공성 나노 입자는 서로 다른 높이가 노출되도록 베이스 필름에 함입될 수 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)는 어떠한 제조 방법에 의해서 형성될 수 있으며 본 명세서에서 설명하는 제조 방법은 일 예로써 이에 제한되지 않는다.
우선 베이스 필름(310)을 반경화된 상태로 준비한다. 별도의 보조 기판 위에 균일하게 분산된 형태의 다공성 나노 입자도 준비한다.
이후 반경화된 베이스 필름(310)의 일면 위에 보조 기판을 합착시킴으로써 다공성 나노 입자(320)의 일부가 베이스 필름(310)에 함입될 수 있도록 한다.
그리고 나서 베이스 필름(310)을 최종 경화시켜 커버 윈도우(300)를 제조할 수 있다. 보조 기판은 베이스 필름(310)의 최종 경화 단계 이전 또는 이후에 분리될 수 있다.다른 실시예에 따라 경화된 상태의 베이스 필름(310)을 준비한다. 그리고 용매에 분산된 다공성 나노 입자(320)를 포함하는 다공성 나노 입자 용액을 준비한다.
그리고 나서 베이스 필름(310) 일면 위에 다공성 나노 입자 용액을 도포하고 용매를 휘발시킨다. 이후 베이스 필름(310)에 증기 또는 플라즈마와 같은 자극을 통해 베이스 필름(310)을 연화시킨다.
연화된 베이스 필름(310)의 일면에 위치하는 다공성 나노 입자(320)는 베이스 필름(310)에 일부 함입된 상태가 될 수 있다. 다공성 나노 입자(320)의 일부가 베이스 필름(310)에 함입된 이후 베이스 필름(310)을 경화시켜 일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)를 제공할 수 있다.
이하에서는 도 2, 도 3 및 도 4 각각을 참조하여 본 발명의 변형 실시예에 따른 커버 윈도우(300)에 대해 살펴본다. 도 2, 도 3 및 도 4는 도 1의 변형 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 1에서 설명한 구성요소와 동일 유사한 구성요소에 대한 설명은 생략할 수 있다.
도 2를 참조하면 일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)는 베이스 필름(310)의 표면으로부터 일부 돌출된 제1 다공성 나노 입자(321) 및 베이스 필름(310) 내부에 완전히 함입된 제2 다공성 나노 입자(322)를 포함할 수 있다.
제1 다공성 나노 입자(321) 및 제2 다공성 나노 입자(322)는 서로 동일하거나 유사한 나노 입자일 수 있다. 제1 다공성 나노 입자(321) 및 제2 다공성 나노 입자(322) 각각은 기공을 포함하는 다공성 입자일 수 있다. 일 예로 실리카 다공성 입자이거나 알루미나 다공성 입자일 수 있다.
제1 다공성 나노 입자(321)는 베이스 필름(310)에 부분적으로 함입된 형태일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 제1 다공성 나노 입자(321)의 일부는 베이스 필름(310)의 일면으로부터 돌출된 형태를 가질 수 있다.
제1 다공성 나노 입자(321)는 제1 다공성 나노 입자(321) 지름의 약 5% 내지 약 90% 가 베이스 필름(310)에 함입된 형태를 가질 수 있다.
제2 다공성 나노 입자(322)는 베이스 필름(310)에 완전히 함입된 형태일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 제2 다공성 나노 입자(322)가 포함하는 기공에는 베이스 필름을 이루는 물질이 채워진 형태를 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)는 베이스 필름(310)의 양면으로부터 돌출된 다공성 나노 입자(320)를 포함할 수 있다. 상기 양면은 베이스 필름(310)이 표시 패널(100)과 중첩하는 2 개의 일면일 수 있다.
다공성 나노 입자(320)는 사용자에 인접한 커버 윈도우(300)의 외측면으로 돌출되거나 표시 패널(100)에 인접한 접착층(200) 방향으로 돌출될 수 있다.
접착층(200) 방향으로 돌출된 다공성 나노 입자(320)는 접착층(200)과 결합될 수 있다. 접착층(200)을 이루는 물질은 다공성 나노 입자(320)가 포함하는 기공 내에 위치할 수 있다. 즉, 기공에서 다공성 나노 입자(320)와 접착층(200)은 접촉할 수 있다.
접착층(200)을 향해 돌출된 다공성 나노 입자(320)를 제외하고는 도 1의 실시예와 동일 유사할 수 있다.
다음 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 커버 윈도우(300)는 사용자에 인접한 베이스 필름(310)의 일면으로부터 돌출된 제1 다공성 나노 입자(321), 베이스 필름(310)에 완전히 함입된 제2 다공성 나노 입자(322) 및 접착층(200)에 인접한 베이스 필름(310)의 일면으로부터 돌출된 제3 다공성 나노 입자(323)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예로부터 제3 다공성 나노 입자(323)를 더 포함할 수 있다. 제1 다공성 나노 입자(321) 및 제2 다공성 나노 입자(322)는 도 2에서 설명한 제1 다공성 나노 입자(321) 및 제2 다공성 나노 입자(322)와 동일할 수 있다.
제3 다공성 나노 입자(323)는 접착층(200)과 접촉할 수 있다. 구체적으로 접착층(200)을 이루는 물질은 제3 다공성 나노 입자(323)가 포함하는 기공 내에 위치할 수 있다. 기공에서는 제3 다공성 나노 입자(32)와 접착층(200)이 직접 접촉할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 만곡된 형태의 커버 윈도우에 대해 살펴본다. 도 5는 만곡된 상태의 커버 윈도우에 대한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 플렉서블하거나 스트렛쳐블하거나 폴더블하거나 벤더블하거나 롤러블할 수 있다. 표시 장치의 일부가 만곡된 형태를 가질 수 있다.
표시 장치의 일부가 만곡되는 경우 커버 윈도우(300)는 도 5와 같이 나타내질 수 있다. 가요성이 우수한 베이스 필름(310)은 가요될 수 있으며 상대적으로 가요성이 낮고 모듈러스가 높은 다공성 나노 입자(320)는 만곡되지 않고 인접한 다공성 나노 입자(320)가 이격되는 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면 커버 윈도우(300)가 가요되는 경우에도 어떠한 구성의 박리 또는 손상 없이 가요성과 함께 내마모성 및 내충격성을 제공할 수 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 실시예 및 비교예에 따른 커버 윈도우의 굴절률 및 이에 따른 반사율에 대해 살펴본다. 도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 굴절률을 나타낸 그래프이고, 도 8은 비교예에 따른 커버 윈도우의 굴절률을 나타낸 그래프이고, 도 9는 실시예 및 비교예에 따른 커버 윈도우의 반사율에 대한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 커버 윈도우의 외측에 해당하는 대기는 약 1의 굴절률을 가진다. 그리고 대기와 접촉하며 베이스 필름으로부터 돌출된 다공성 나노 입자가 위치하는 제1 영역은 약 1.2 내지 1.5의 굴절률을 가지고, 베이스 필름만 위치하는 제3 영역은 약 1.5 내지 1.7의 굴절률을 가진다. 다공성 나노 입자가 베이스 필름에 함입된 제2 영역은 제1 영역과 제3 영역 사이의 굴절률을 가질 수 있다. 대기로부터 제3 영역으로 갈수록 커버 윈도우의 굴절률은 점진적으로 커질 수 있다. 또는 도 7에 도시된 바와 같이 대기로부터 제3 영역으로 갈수록 커버 윈도우의 굴절률은 계단 형태를 따라 커질 수 있다.
일 실시예에 따른 커버 윈도우는 다공성 나노 입자를 포함함으로써 굴절률이 점진적으로 커질 수 있다. 구체적으로 외광이 통과하는 경로는 대기, 대기와 접촉하는 다공성 나노 입자, 베이스 필름과 접촉하는 다공성 나노 입자, 베이스 필름 순으로 이동할 수 있다. 이러한 광경로에 따르면 굴절률 차이가 크지 않고 각 층의 계면간 굴절률 차이가 감소하여 반사 현상을 방지할 수 있다. 외광에 의한 반사를 저감시킬 수 있다.
반면 도 8에 도시된 바와 같이 비교예에 따른 커버 윈도우는 대기를 기준으로 커버 윈도우의 굴절률은 약 1.5 내지 1.7을 나타낼 수 있다. 굴절률이 1인 대기와 커버 윈도우 사이의 굴절률 차이가 클 수 있다. 이러한 경로를 따라 이동하는 광은 상당량의 반사를 발생시킬 수 있다.
다음 도 9를 참조하면, 비교예 1은 베이스 필름만을 포함하는 커버 윈도우이고, 비교예 2는 베이스 필름 및 코팅층을 포함하는 커버 윈도우이다. 실시예 1은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 커버 윈도우이고, 실시예 2는 실시예 1 대비 굴절률이 상이한 제4 영역을 더 포함하는 커버 윈도우이고, 실시예 3은 실시예 2 대비 굴절률이 상이한 제5 영역을 더 포함하는 커버 윈도우이고, 실시예 4는 실시예 3 대비 굴절률이 상이한 제6 영역을 더 포함하는 커버 윈도우이다.
실시예 1 내지 4는 약 6.95% 내지 약 8.07%의 반사율을 나타냈으며 비교예 1 내지 비교예 2는 약 9.93% 내지 약 11.64%의 반사율을 나타냄을 확인하였다. 본 발명의 실시예와 같이 굴절률이 점진적으로 변하는 커버 윈도우를 통해 외광에 의한 반사율을 저감시킬 수 있음을 확인하였다.
이하에서는 표 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 내충격성에 대해 살펴본다.
평가 기준 비교예 실시예
표면 기준 3cm 4cm
명/암점 기준 3cm 4cm
표 1을 참조하면, 다공성 나노 입자를 포함하지 않는 비교예에 대해 펜 드롭(pen drop) 실험을 실시한 결과, 표면 기준 3cm, 명/암점 기준 3cm에서 커버 윈도우의 손상이 발생했다. 다공성 나노 입자를 포함하는 실시예에 대해 동일한 실험을 실시한 결과, 표면 기준 4cm, 명/암점 기준 4cm에서 커버 윈도우의 손상이 발생함을 확인하였다.
본 발명의 실시예에 따르면 다공성 나노 입자를 포함하는 실시예가 다공성 나노 입자를 포함하지 않는 비교예 대비 향상된 내충격성을 가짐을 확인하였다.
이하에서는 도 10 내지 도 12를 참조하여 비교예에 따른 커버 윈도우에 대해 살펴본다. 도 10, 도 11 및 도 12는 비교예에 따른 커버 윈도우에 대한 이미지이다. 비교예에 따른 커버 윈도우는 베이스 필름 위에 별도의 코팅층이 전면 도포된 구조를 가진다.
비교예에 대해 펜 드롭 실험을 실시한 도 10 및 내마모 특성을 실험한 도 11을 살펴보면, 비교예에 따른 커버 윈도우는 펜 드롭에 의한 크랙이 용이하게 발생하여 내충격 특성이 좋지 않으며 상당량의 마모가 발생함을 알 수 있다.
이러한 내충격성 및 내마모성을 향상시키기 위해 고강도의 코팅층을 제공할 수 있다. 고강도의 코팅층을 포함하는 비교예에 따른 커버 윈도우를 만곡시키는 경우, 도 12에 나타난 바와 같이 코팅층과 베이스 필름 사이에 들뜸이 발생하는 것을 확인하였다.
고강도를 가지는 코팅층과 가요성을 가지는 베이스 필름 사이에 탄성도 차이가 클 수 있다. 이러한 물성의 차이에 따라 코팅층과 베이스 필름의 계면에는 주름 불량이 발생하여 코팅층이 박리되는 문제가 발생할 수 있다. 커버 윈도우에서 내충격성 및 내마모성과 가요성은 트레이드 오프 관계에 있어 이들을 만족시키는 커버 윈도우를 제공하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치는 베이스 필름을 통해 가요성을 향상시키고 다공성 나노 입자를 통해 내마모성 및 내충격성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 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.
100: 표시 패널
200: 접착층
300: 커버 윈도우
310: 베이스 필름
320: 다공성 나노 입자

Claims (20)

  1. 베이스 필름 및
    상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 하나에 일부 함입된 다공성 나노 입자를 포함하고,
    상기 일부 함입된 다공성 나노 입자는
    상기 베이스 필름으로부터 노출된 제1 부분과,
    상기 제1 부분과 연결되며, 상기 베이스 필름 내에 위치하는 제2 부분을 포함하고,
    상기 다공성 나노 입자는 복수의 기공을 포함하며,
    상기 제2 부분에서 상기 베이스 필름은 상기 복수의 기공을 채우는 커버 윈도우.
  2. 제1항에서,
    상기 다공성 나노 입자는 상기 베이스 필름의 일면으로부터 돌출된 커버 윈도우.
  3. 제1항에서,
    상기 베이스 필름의 탄성도는 상기 다공성 나노 입자의 탄성도 보다 작은 커버 윈도우.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 다공성 나노 입자의 지름은 30 nm 내지 1 μm인 커버 윈도우.
  6. 제1항에서,
    상기 다공성 나노 입자의 지름의 5% 내지 90%가 상기 베이스 필름에 함입된 커버 윈도우.
  7. 제1항에서,
    상기 커버 윈도우는,
    상기 베이스 필름의 일면으로부터 돌출된 상기 다공성 나노 입자가 위치하는 제1 영역,
    상기 베이스 필름에서 상기 다공성 나노 입자가 함입되어 있는 제2 영역 및
    상기 베이스 필름에서 상기 다공성 나노 입자가 위치하지 않는 제3 영역을 포함하는 커버 윈도우.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 순으로 굴절률이 커지는 커버 윈도우.
  9. 제7항에서,
    상기 제1 영역의 굴절률은 1.2 내지 1.5이고,
    상기 제3 영역의 굴절률은 1.5 내지 1.7이며,
    상기 제2 영역의 굴절률은 상기 제1 영역의 굴절률 보다 크고 상기 제3 영역의 굴절률 보다 작은 커버 윈도우.
  10. 제1항에서,
    상기 베이스 필름에 완전히 함입된 제2 다공성 나노 입자를 더 포함하는 커버 윈도우.
  11. 표시 패널 및
    상기 표시 패널과 중첩하는 커버 윈도우를 포함하고,
    상기 커버 윈도우는
    베이스 필름 및
    상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 하나에 일부 함입된 다공성 나노 입자를 포함하고,
    상기 일부 함입된 다공성 나노 입자는
    상기 베이스 필름으로부터 노출된 제1 부분과,
    상기 제1 부분과 연결되며, 상기 베이스 필름 내에 위치하는 제2 부분을 포함하고,
    상기 다공성 나노 입자는 복수의 기공을 포함하며,
    상기 제2 부분에서 상기 베이스 필름은 상기 복수의 기공을 채우는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 다공성 나노 입자는 상기 베이스 필름의 표면으로부터 돌출된 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 베이스 필름의 탄성도는 상기 다공성 나노 입자의 탄성도 보다 작은 표시 장치.
  14. 삭제
  15. 제11항에서,
    상기 다공성 나노 입자의 지름은 30 nm 내지 1 μm이고,
    상기 다공성 나노 입자의 지름의 5% 내지 90%가 상기 베이스 필름에 함입된 표시 장치.
  16. 제11항에서,
    상기 커버 윈도우와 상기 표시 패널 사이에 접착층이 위치하며,
    상기 다공성 나노 입자는 상기 베이스 필름 및 상기 접착층과 접촉하는 표시 장치.
  17. 제11항에서,
    상기 커버 윈도우는,
    상기 베이스 필름의 표면으로부터 돌출된 상기 다공성 나노 입자가 위치하는 제1 영역,
    상기 베이스 필름에서 상기 다공성 나노 입자가 함입되어 있는 제2 영역 및
    상기 베이스 필름에서 상기 다공성 나노 입자가 위치하지 않는 제3 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역으로 갈수록 상기 표시 패널에 가까운 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 순으로 굴절률이 커지는 표시 장치.
  19. 제17항에서,
    상기 제1 영역의 굴절률은 1.2 내지 1.5이고,
    상기 제3 영역의 굴절률은 1.5 내지 1.7이며,
    상기 제2 영역의 굴절률은 상기 제1 영역의 굴절률 보다 크고 상기 제3 영역의 굴절률 보다 작은 표시 장치.
  20. 제11항에서,
    상기 베이스 필름에 완전히 함입된 제2 다공성 나노 입자를 더 포함하는 표시 장치.
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