KR102622426B1 - 표시장치용 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

표시장치용 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 윈도우, 및 상기 윈도우의 하부에 배치되는 표시패널을 포함한다. 상기 윈도우는 베이스기판, 및 상기 베이스기판 및 상기 표시패널 사이에 배치되고, 평면상에서 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴을 포함하는 수지층을 포함한다.

Description

표시장치용 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치 {WINDOW FOR DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THE SAME AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE WINDOW}
본 발명은 표시장치, 표시장치용 윈도우 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 신뢰성이 향상된 표시장치, 표시장치용 윈도우 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 패널의 전면에는 디스플레이 패널을 보호하기 위한 화면 보호용 윈도우 부재가 설치된다. 구체적으로 윈도우 부재는 사용자의 입력 또는 기기의 출력을 외부에서 사용자가 식별할 수 있도록 디스플레이 패널의 외 표면에 부착 및 고정된다.
종래에는 투명한 합성수지를 사용하였으나, 변색이나 낮은 투과율 등의 문제점이 존재하였다. 현재에는 강화유리가 개발되었고 투명도가 매우 뛰어나고 강도가 우수한 장점을 갖고 있다. 이에, 강화유리 재질의 윈도우로 대체되고 있는 실정이다.
본 발명은 베젤 부분에 광 차단을 위한 패턴이 형성된 윈도우에 있어서 광 차단 패턴이 가지는 소정의 두께에 의해 단차가 발생하는 것을 방지하여, 표시장치의 신뢰성을 높일 수 있는 표시장치용 윈도우 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 윈도우, 및 상기 윈도우의 하부에 배치되는 표시패널을 포함한다. 상기 윈도우는 베이스기판, 및 상기 베이스기판 및 상기 표시패널 사이에 배치되고, 평면상에서 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴을 포함하는 수지층을 포함한다.
상기 수지층은 평면상에서 적어도 일부가 상기 투과영역에 중첩하는 투과패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 차광패턴은 상기 투과영역에 비중첩할 수 있다.
상기 투과패턴은 제1 고분자를 포함할 수 있다. 상기 차광패턴은 상기 제1 고분자가 탄화된 물질을 포함할 수 있다.
상기 투과패턴은 약 90% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 상기 베이스기판 및 상기 수지층 사이에 배치된 제1 접착층, 및 상기 수지층 및 상기 표시패널 사이에 배치되는 제2 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 투과패턴은 상기 윈도우에 인접한 상면, 및 상기 상면에 대향하고, 상기 표시패널에 인접한 하면을 포함할 수 있다. 상기 차광패턴의 상면은 상기 투과패턴의 상기 상면과 연속된 면을 제공할 수 있다.
상기 차광패턴의 두께는 상기 수지층 전체의 두께보다 작거나 같을 수 있다.
상기 표시패널은 복수의 표시소자들이 배치되는 표시영역, 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역이 정의될 수 있다. 상기 표시영역은 평면상에서 상기 투과영역에 중첩하고, 상기 비표시영역은 상기 차광영역에 중첩할 수 있다.
상기 윈도우는 일 방향을 따라 연장된 폴딩축을 기준으로 하여 휘어지는 폴딩영역, 및 상기 폴딩영역에 인접하는 영역으로 정의되는 플랫영역을 포함할 수 있다.
상기 베이스기판은 유리 기판일 수 있다.
상기 수지층은 약 30um 이상 약 200um 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 수지층은 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 트리아세틸셀룰로스(TAC)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 상기 수지층 및 상기 표시패널 사이에 배치되는 지지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치용 윈도우는 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 베이스기판, 및 상기 베이스기판의 배면상에 배치되고, 평면상에서 상기 베이스기판의 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴이 정의된 수지층을 포함한다.
상기 수지층은 제1 고분자를 포함하고, 상기 차광패턴은 상기 제1 고분자가 탄화된 물질을 포함할 수 있다.
상기 베이스기판은 유리 기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치용 윈도우의 제조 방법은 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 베이스기판을 준비하는 단계, 및 상기 베이스기판의 일면에 평면상에서 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴이 형성된 수지층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 차광패턴을 형성하는 단계는 평면상에서 상기 차광영역에 중첩하는 상기 수지층의 외곽부에 광 또는 열을 가하는 단계를 포함한다.
상기 광 또는 열을 가하는 단계에서 상기 수지층의 상기 외곽부에서 탄화반응에 의해 상기 차광패턴이 형성될 수 있다.
상기 수지층을 형성하는 단계는 상기 차광패턴이 정의된 상기 수지층 상에 접착층을 형성하는 단계, 및 상기 접착층을 사이에 두고 상기 베이스기판과 상기 수지층을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수지층을 형성하는 단계는 상기 베이스기판 상에 탄화 가능한 고분자를 코팅하여 상기 수지층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 차광패턴을 형성하는 단계는 상기 고분자를 코팅하는 단계 이후에 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 베젤 부분에 광 차단을 위한 패턴이 형성된 윈도우에 있어서 광 차단 패턴으로 인해 발생하는 단차가 제거되어, 윈도우와 표시모듈을 결합할 때 발생하는 기포 등이 방지될 수 있고, 이를 통해 표시장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 사시도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 중 일부 단계를 도시한 단면도들이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 제조 방법 중 일부 단계를 도시한 단면도들이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 출원에서 "직접 접한다"는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 접하는"것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시면(DD-IS)을 통해 이미지(IMG)를 표시할 수 있다. 표시면(DD-IS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(DD-IS)의 법선 방향, 즉 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다.
이하에서 설명되는 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 정의되고, 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 표시면(DD-IS)은 이미지(IMG)가 표시되는 이미지영역(DD-DA) 및 이미지영역(DD-DA)에 인접한 베젤영역(DD-NDA)을 포함한다. 베젤영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1a에는 이미지(IMG)의 일 예로 아이콘 이미지들을 도시하였다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 이미지영역(DD-DA)은 표시면(DD-IS)의 중앙에 정의된 사각형상일 수 있다. 베젤영역(DD-NDA)은 표시면(DD-IS)의 가장자리에서, 이미지영역(DD-DA)을 에워싸는 영역일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 이미지영역(DD-DA)의 형상과 베젤영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 동작 형태에 따라 정의되는 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시장치(DD)는 제1 영역(NFA1), 제2 영역(NFA2), 및 제1 영역(NFA1)과 제2 영역(NFA2) 사이에 배치된 제3 영역(FA)을 포함할 수 있다. 제3 영역(FA)은 폴딩축(FX)에 기초하여(on the basis of the folding axis) 폴딩되는 영역으로 실질적으로 곡률을 형성하는 영역이다. 이하, 제1 영역(NFA1), 제2 영역(NFA2), 및 제3 영역(FA)은 제1 플랫영역(NFA1), 제2 플랫영역(NFA2) 및 폴딩영역(FA)으로 지칭될 수 있다. 제1 플랫영역(NFA1) 및 제2 플랫영역(NFA2)은 곡률이 형성되지 않고 플랫한 상태를 유지하는 영역일 수 있다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 제1 플랫영역(NFA1)의 표시면(DD-IS)과 제2 플랫영역(NFA2)의 표시면(DD-IS)이 마주하도록 내측 폴딩(inner-folding)될 수 있다. 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시모듈(DM)은 표시면(DD-IS)이 외부에 노출되도록 외측 폴딩(outer-folding)될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서 표시장치(DD)는 복수 개의 폴딩영역(FA)을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 표시장치(DD)를 조작하는 형태에 대응하게 폴딩영역(FA)이 정의될 수 있다. 예컨대, 폴딩영역(FA)은 도 1b 및 도 1c와 달리 제1 방향(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있다. 폴딩영역(FA)의 면적은 고정되지 않고, 곡률반경에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 표시장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작모드만 반복되거나, 도 1a 및 도 1c에 도시된 동작모드만 반복되도록 구성될 수도 있다. 또한, 폴더블 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 본 발명은 리지드한 표시장치에도 적용될 수 있다.
본 실시예에서 핸드폰 단말기에 적용될 수 있는 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 도시하지 않았으나, 메인보드에 실장된 전자모듈들, 카메라 모듈, 전원모듈 등이 표시장치(DD)과 함께 하우징(미 도시)에 결합 배치됨으로써 핸드폰 단말기를 구성할 수 있다. 하우징은 브라켓을 포함할 수 있다. 하우징은 표시장치(DD)를 지지하는 어떠한 형태의 프레임도 가능하며, 힌지 구조물이 포함된 지지체를 포함할 수도 있다. 본 발명에 따른 표시장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 도 2a 내지 2d는 제2 방향(DR2)과 제3 방향(DR3)이 정의하는 단면을 도시하였다. 도 2a 내지 2d에서는 표시장치(DD)를 구성하는 기능성 패널 및/또는 기능성 유닛들의 적층관계를 설명하기 위해 단순화하여 도시하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 보호유닛, 표시패널, 입력감지센서, 반사방지유닛, 및 윈도우를 포함할 수 있다. 보호유닛, 표시패널, 입력감지센서, 및 반사방지유닛 중 일부의 구성들은 연속공정에 의해 형성되거나, 일부의 구성들은 접착부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 도 2a 내지 2d에는 접착부재로써 광학 투명 접착부재(OCA)가 예시적으로 도시되었다. 이하에서 설명되는 접착부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 보호유닛, 반사방지유닛, 및 입력감지센서는 다른 구성으로 대체되거나 생략될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d에 있어서, 보호유닛, 입력감지센서, 및 반사방지유닛 중 다른 구성과 연속공정을 통해 형성된 해당 구성은 "층"으로 표현된다. 보호유닛, 입력감지센서, 반사방지유닛, 및 중 다른 구성과 접착부재를 통해 결합된 구성은 "패널"로 표현된다. 패널은 베이스면을 제공하는 베이스층, 예컨대 합성수지 필름, 복합재료 필름, 글래스 기판 등을 포함하지만, "층"은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 다시 말해, “층”으로 표현되는 상기 유닛들은 다른 유닛이 제공하는 베이스면 상에 배치된다.
보호유닛, 입력감지센서, 및 반사방지유닛은 베이스층의 유/무에 따라 보호패널, 입력감지패널, 및 반사방지패널 또는 보호층, 입력감지층, 및 반사방지층으로 지칭될 수 있다.
도 2a에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 보호패널(PP), 표시패널(DP), 입력감지층(ISL), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우(WP)을 포함할 수 있다. 입력감지층(ISL)은 표시패널(DP)에 직접 배치된다. 본 명세서에서 "B의 구성이 A의 구성 상에 직접 배치된다"는 것은 A의 구성과 B의 구성 사이에 접착층/접착부재가 배치되지 않는 것을 의미한다. B 구성은 A 구성이 형성된 이후에 A구성이 제공하는 베이스면 상에 연속공정을 통해 형성된다.
표시패널(DP)과 표시패널(DP) 상에 직접 배치된 입력감지층(ISL)을 포함하여 표시모듈(DM)로 정의될 수 있다. 보호패널(PP)과 표시모듈(DM) 사이, 표시모듈(DM)과 반사방지패널(RPP) 사이, 반사방지패널(RPP)과 윈도우(WP) 사이 각각에 광학 투명 접착부재(OCA)가 배치될 수 있다.
표시패널(DP)은 이미지를 생성하고, 입력감지층(ISL)은 외부입력(예컨대, 터치 이벤트)의 좌표정보를 획득한다. 보호패널(PP)은 표시모듈(DM)의 하측에 배치되어 외부충격으로부터 표시모듈(DM)을 보호한다. 이하에서 설명되는 도 2b 내지 도 2d의 표시장치들(DD) 역시 보호패널(PP)를 더 포함할 수 있고, 도시된 것과 달리 보호패널(PP)은 보호층 형태로 대체될 수도 있다.
보호패널(PP)은 합성수지필름 또는 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 보호패널(PP)은 복수 개의 합성수지필름 및/또는 복수 개의 금속 플레이트를 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다.
반사방지패널(RPP)은 윈도우(WP)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 베이스층 상에 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 베이스층 상에 배치된 컬러필터들을 포함할 수 있다. 컬러필터들은 소정의 배열을 갖는다. 표시패널(DP)에 포함된 화소들의 발광컬러들을 고려하여 컬러필터들의 배열이 결정될 수 있다. 반사방지패널(RPP)은 컬러필터들에 인접한 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 베이스층 상에 배치된 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 예컨대, 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1 반사층과 제2 반사층을 포함할 있다. 제1 반사층 및 제2 반사층에서 각각 반사된 제1 반사광과 제2 반사광은 상쇄간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소된다.
도 2b에 도시된 것과 같이, 도 2a의 반사방지패널(RPP)이 생략되고 반사방지층(RPL)이 입력감지층(ISL) 상에 배치될 수 있다. 반사방지층(RPL)과 입력감지층(ISL)의 적층 순서는 변경될 수 있다. 도 2c에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 입력감지패널(ISP), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우(WP)를 포함할 수 있다. 입력감지패널(ISP)과 반사방지패널(RPP)의 적층 순서는 변경될 수 있다. 도 2d에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP) 상에 입력감지층(ISL), 반사방지층(RPL), 윈도우(WP)가 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED) 및 상부 절연층(TFL)을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 이미지영역(DD-DA)과 베젤영역(DD-NDA)에 대응하는 표시영역(DP-DA)과 비표시영역(DP-NDA)이 표시패널(DP)에 정의될 수 있다. 본 실시예에서 영역과 영역이 대응한다는 것은 서로 중첩한다는 것을 의미하고 동일한 면적을 갖는 것으로 제한되지 않는다.
베이스층(BL)은 적어도 하나의 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(BL)은 플라스틱 기판, 글래스 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 중간 절연층과 회로 소자를 포함한다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 상기 회로 소자는 신호라인들, 화소의 구동회로 등을 포함한다.
표시 소자층(DP-OLED)은 적어도 하나의 표시 소자를 포함한다. 표시 소자층(DP-OLED)에 포함되는 표시 소자는 다양한 발광 소자, 비한정적인 예로서, LCD, LED, micro-LED, 나노 발광 소자(nano-LED), 퀀텀닷(Quantum dot) 또는 퀀텀로드(Quantum Rod)를 포함하는 발광 소자 등일 수도 있다. 이하에서는 표시 소자가 유기 발광 소자인 경우를 예로서 설명한다. 표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막과 같은 유기막을 더 포함할 수 있다.
상부 절연층(TFL)은 복수 개의 박막들을 포함한다. 일부 박막은 광학 효율을 향상시키기 위해 배치되고, 일부 박막은 유기 발광 소자들을 보호하기 위해 배치된다. 복수 개의 박막들은 박막 봉지층을 포함할 수 있다. 박막 봉지층은 무기막/유기막/무기막 적층구조를 가질 수 있다. 복수 개의 박막들은 굴절률 매칭층을 포함할 수 있다.
도 3b에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 봉지기판(ES) 및 베이스층(BL)과 봉지기판(ES)을 결합하는 실런트(SM)를 포함할 수 있다. 봉지기판(ES)은 표시 소자층(DP-OLED)으로부터 소정의 갭을 두고 이격될 수 있다. 베이스층(BL) 및 봉지기판(ES)은 플라스틱 기판, 글래스 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 실런트(SM)는 유기 접착부재 또는 프릿 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 사시도이다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도들이다. 도 5 내지 도 8은 도 4의 I-I’선에 대응하는 단면을 도시하였다.
도 4 내지 도 8에서는 패널 타입의 윈도우(WP)를 도시하였다. 도 4에 도시된 것과 같이, 평면 상에서 윈도우(WP)는 도 1a에 도시된 이미지영역(DD-DA) 및 베젤영역(DD-NDA)에 대응하는 투과영역(WP-DA) 및 차광영역(WP-NDA)을 포함한다. 차광영역(WP-NDA)은 후술하는 차광패턴(BZ)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 투과영역(WP-DA)은 광을 투과하는 영역으로, 평면상에서 윈도우(WP)의 중앙 부분에 정의되고, 윈도우(WP)의 평면상 면적의 대부분을 차지할 수 있다. 차광영역(WP-NDA)은 투과영역(WP-DA)의 적어도 일측에 배치된다. 차광영역(WP-NDA)은 평면상에서 윈도우(WP)의 테두리 영역에 정의될 수 있다. 차광영역(WP-NDA)은 적어도 윈도우(WP)의 측면을 따라 정의될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 베이스기판(BS) 및 수지층(PP)을 포함한다.
베이스기판(BS)은 윈도우(WP)의 최상부에 위치하고, 윈도우(WP)의 상면을 정의하는 구성일 수 있다. 즉, 베이스기판(BS)의 상면이 윈도우(WP)의 상면에 해당할 수 있다.
베이스기판(BS)은 유리를 포함할 수 있다. 베이스기판(BS)은 유리기판일 수 있다. 베이스기판(BS)은 화학적 강화된 글래스 기판일 수 있다. 베이스기판(BS)이 화학적 강화된 글래스 기판일 경우, 얇은 두께를 가지면서도 기계적 강도를 크게 할 수 있어, 폴더블 표시장치의 윈도우로 사용될 수 있다. 베이스기판(BS)의 두께는 20㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다.
별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우(WP)는 베이스기판(BS)의 상면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
수지층(PP)은 베이스기판(BS)의 배면에 배치된다. 수지층(PP)은 베이스기판(BS)의 배면에 배치되어, 표시패널(DP; 도 2a 참조)에 인접하게 배치된다. 수지층(PP)은 베이스기판(BS)과 표시패널 사이에 배치된다.
수지층(PP)은 차광패턴(BZ)을 포함한다. 차광패턴(BZ)은 평면상에서, 윈도우(WP)의 차광영역(WP-NDA)에 중첩한다. 차광패턴(BZ)은 차광영역(WP-NDA)에 전면적으로 중첩하고, 투과영역(WP-DA)에 비중첩할 수 있다. 차광패턴(BZ)이 배치되는 영역이 윈도우(WP)의 차광영역(WP-NDA)으로 정의될 수 있다.
수지층(PP)은 투과패턴(TR)을 포함할 수 있다. 투과패턴(TR)은 수지층(PP)에서 차광패턴(BZ)을 제외한 나머지 부분으로 정의될 수 있다. 투과패턴(TR)은 평면상에서 적어도 일부가 투과영역(WP-DA)과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 투과패턴(TR)은 평면상에서 윈도우(WP)와 전면적으로 중첩할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 투과패턴(TR)은 투과영역(WP-DA)에서 수지층(PP)의 전체 두께(d2)를 구성하고, 차광영역(WP-NDA)에서 차광패턴(BZ)의 하부에 배치되어, 수지층(PP)이 일정한 두께(d2)를 가질 수 있도록 할 수 있다.
투과패턴(TR)은 약 90% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다. 투과패턴(TR)은 약 90% 이상의 광 투과율을 가지고, 광 또는 열에 의해 탄화될 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 투과패턴(TR)은 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 트리아세틸셀룰로스(TAC)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
투과패턴(TR)은 베이스기판(BS)에 인접한 상면(TR-US), 및 이에 대향하는 하면(TR-BS)을 포함할 수 있다. 투과패턴(TR)의 하면(TR-BS)은 표시패널(DP; 도 2a 참조)에 인접하는 면일 수 있다.
차광패턴(BZ)은 수지층(PP)의 상면에 정의될 수 있다. 차광패턴(BZ)의 상면(BZ-US)은 투과패턴(TR)의 상면(TR-US)와 일체의 평면을 이룰 수 있다. 즉, 차광패턴(BZ)의 상면(BZ-US)은 투과패턴(TR)의 상면(TR-US)과 연속된 면을 제공할 수 있다. 수지층(PP)의 상면은 일 평면을 구성하고, 차광패턴(BZ)은 수지층(PP)의 상면으로부터 두께방향을 따라 매몰된 형상을 가질 수 있다.
차광패턴(BZ)은 탄화물을 포함할 수 있다. 차광패턴(BZ)은 투과패턴(TR)에 포함된 물질이 광 또는 열에 의해 탄화되어 소정의 색을 가지는 탄화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 투과패턴(TR)은 제1 고분자를 포함하고, 차광패턴(PZ)은 제1 고분자가 탄화된 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차광패턴(PZ)은 제1 고분자의 탄화물인 제2 고분자를 포함할 수 있다. 차광패턴(PZ)은 고분자가 탄화되어, 블랙 또는 유색의 컬러를 가지는 것일 수 있다.
차광패턴(BZ)은 수지층(PP) 전체의 두께(d2) 보다 작거나 같은 두께를 가질 수 있다. 도 5에서와 같이, 차광패턴(BZ)의 두께(d1)는 수지층(PP) 전체의 두께(d2)보다 작고, 차광패턴(BZ)은 수지층(PP)의 상면으로부터 매몰되고, 차광패턴(BZ)의 하면은 노출되지 않는 것일 수 있다. 수지층(PP) 전체의 두께(d2)는 약 30um 이상 약 200um 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 윈도우에서, 유리기판인 베이스 기판 하부에 일 층의 형상을 가지는 수지층을 포함하고, 탄화반응을 통해 수지층의 상부에 차광패턴이 형성된다. 이를 통해, 윈도우 하부에 증착, 코팅 등을 통해 차광패턴을 형성할 경우 발생하는 단차를 제거할 수 있고, 윈도우 하부에 기포 등이 발생하는 것을 방지하여, 표시장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WP-1)는 제1 접착층(PSA1) 및 제2 접착층(PSA2)을 더 포함할 수 있다.
제1 접착층(PSA1)은 베이스기판(BS)과 수지층(PP) 사이에 배치되고, 베이스기판(BS)과 수지층(PP)을 결합시킬 수 있다. 제2 접착층(PSA2)은 수지층(PP)의 하부에 배치될 수 있다. 제2 접착층(PSA2)은 윈도우(WP)의 하부에 배치되는 구성, 예를 들어, 표시패널(DP; 도 2a 참조) 등과 수지층(PP) 사이에 배치될 수 있다. 제2 접착층(PSA2)은 수지층(PP)과 하부구성을 결합시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접착층(PSA1) 및 제2 접착층(PSA2)은 감압접착층(PSA; Pressure sensitive adhesive)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 윈도우에서, 유리기판인 베이스 기판 하부에 배치되는 수지층의 상하부에 접착층이 배치된다. 즉, 수지층이 두 접착층 사이에 배치되는 샌드위치 형태를 가진다. 이를 통해, 표시장치가 폴딩축을 따라 폴딩될 때, 접착층 및 접착층 사이에 배치된 수지층이 폴딩에 의해 발생하는 스트레스를 완화하는 층 역할을 수행하여, 폴딩 스트레스에 강건한 표시장치용 윈도우 및 표시장치를 제공할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WP-2)는 차광패턴(BZ-1) 및 투과패턴(TR-1)을 포함하는 수지층(PP-1)을 포함할 수 있다.
차광패턴(BZ-1)의 두께(d3)는 수지층(PP-1) 전체 두께와 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 차광패턴(BZ-1)은 평면상에서 차광영역(WP-NDA)에 전면적으로 중첩하고, 투과영역(WP-DA)에 비중첩할 수 있다. 투과패턴(TR-1)은 평면상에서 투과영역(WP-DA)에 전면적으로 중첩하고, 차광영역(WP-NDA)에 비중첩할 수 있다. 도 7에서는 수지층(PP-1)의 상하부에 제1 접착층(PSA1) 및 제2 접착층(PSA2)이 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 제1 접착층(PSA1) 및 제2 접착층(PSA2)은 생략될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WP-3)는 지지층(SL)을 더 포함할 수 있다.
지지층(SL)은 수지층(PP-2)의 하부에 배치된다. 지지층(SL)은 수지층(PP-2)의 하부에서 수지층(PP-2)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 지지층(SL)은 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 트리아세틸셀룰로스(TAC) 중 적어도 하나를 포함하는 필름일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조 방법 및 표시장치용 윈도우의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 중 일부 단계를 도시한 단면도들이다. 도 9a 및 도 9b에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 중, 수지층(PP)을 형성하는 단계를 중점적으로 도시하였다. 도 9c에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 중, 윈도우와 표시패널을 결합하는 단계를 중점적으로 도시하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법은 윈도우를 준비하는 단계, 표시패널을 준비하는 단계, 및 윈도우와 표시패널을 결합하는 단계를 포함한다. 윈도우를 준비하는 단계는 베이스기판을 준비하는 단계, 및 베이스기판의 일면에 수지층을 형성하는 단계를 포함한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법에서, 표시장치용 윈도우 제조시 예비수지층(PP-S)의 외곽부에 광(hv) 또는 열을 가하는 단계를 포함한다. 이하에서는 예비수지층(PP-S)에 광(hv)을 가하는 것을 예로서 설명한다.
예비수지층(PP-S)은 약 90% 이상의 광 투과율을 가지고, 광 또는 열에 의해 탄화될 수 있는 물질을 포함한다. 일 실시예에서, 예비수지층(PP-S)은 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 트리아세틸셀룰로스(TAC)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예비수지층(PP-S) 상에 광(hv)을 가하는 단계에서, 광(hv)은 윈도우의 차광영역(WP-NDA)에 대응하는 영역에 가해질 수 있다. 윈도우의 차광영역(WP-NDA)에 대응하는 예비수지층(PP-S)의 외곽부에 광(hv)이 가해짐에 따라, 예비수지층(PP-S)에 포함된 물질의 물성이 변환되어 차광패턴(BZ)이 형성될 수 있다. 이 때, 광(hv)에 의해 물성이 변환되지 않은 나머지 부분은 투과패턴(TR)으로 정의될 수 있다.
차광패턴(BZ)은 예비수지층(PP-S)에 포함된 물질이 탄화되어 형성된 것일 수 있다. 예비수지층(PP-S)은 제1 고분자를 포함하고, 차광패턴(BZ)은 제1 고분자가 광(hv)에 의해 탄화된 물질로 형성된 것일 수 있다. 차광패턴(BZ)은 예비수지층(PP-S)에 포함된 물질이 탄화반응에 의해 블랙 또는 유색을 가지도록 물성이 변환되어 형성된 것일 수 있다.
도 9b 및 도 9c를 함께 참조하면, 예비수지층(PP-S)에 광(hv)을 가하여 수지층(PP)을 형성한 후, 제1 접착층(PSA1)을 사이에 두고 베이스기판(BS)과 수지층(PP)을 결합할 수 있다. 제1 접착층(PSA1)은 수지층(PP)의 상면에 형성된 후, 베이스기판(BS)과 결합될 수 있다. 또는, 베이스기판(BS)의 하면에 제1 접착층(PSA1)이 형성된 후, 수지층(PP)과 결합될 수 있다.
도 9c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법은 베이스기판(BS)과 수지층(PP)을 결합하여 윈도우를 제조한 후, 윈도우를 표시패널(DP)과 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 9c에 도시된 바와 같이, 수지층(PP)의 하부에 제2 접착층(PSA2)이 형성되고, 제2 접착층(PSA2)에 의해 윈도우와 표시패널(DP)이 결합될 수 있다. 또는, 제2 접착층(PSA2)이 표시패널(DP) 상에 형성되고, 윈도우가 표시패널(DP) 상에 형성된 제2 접착층(PSA2)에 의해 표시패널(DP)과 결합할 수 있다. 도 9c에서는 표시패널(DP)과 윈도우 사이에 제2 접착층(PSA2) 외에 다른 구성이 없는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 표시패널(DP)과 윈도우 사이에는 다양한 기능층이 배치될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 제조 방법 중 일부 단계를 도시한 단면도들이다. 이하, 도 10a 내지 도 10c를 설명함에 있어서, 앞서 도 9a 내지 도 9c에서 설명한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 예비수지층(PP-S1)은 베이스기판(BS) 상에 고분자(PM)를 코팅하여 형성되는 것일 수 있다. 고분자(PM)는 광 또는 열에 의해 탄화되는 물질일 수 있다. 고분자(PM)는 광 투과율이 90% 이상인 물질일 수 있다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 베이스기판(BS) 상에 고분자(PM)를 코팅하여 예비수지층(PP-S1)을 형성한 후, 예비수지층(PP-S1)의 외곽부에 광(hv)을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예비수지층(PP-S1)의 외곽부는 윈도우의 차광영역(WP-NDA)에 중첩하는 부분에 해당할 수 있다. 예비수지층(PP-S1)의 외곽부에 광(hv)이 가해짐에 따라, 윈도우의 차광영역(WP-NDA)에 중첩하도록 차광패턴(BZ-1)이 형성될 수 있다. 차광패턴(BZ-1)이 형성되어 수지층(PP-1)이 형성된 후, 차광패턴(BZ-1)이 형성되지 않은 수지층(PP-1)의 나머지 부분은 투과패턴(TR-1)으로 정의될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
BS: 베이스기판 PP: 수지층
BZ: 차광패턴 TR: 투과패턴

Claims (20)

  1. 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 윈도우; 및
    상기 윈도우의 하부에 배치되는 표시패널을 포함하고,
    상기 윈도우는
    베이스기판; 및
    상기 베이스기판 및 상기 표시패널 사이에 배치되고, 평면상에서 적어도 일부가 상기 투과 영역에 중첩하는 투과패턴 및 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴을 포함하는 수지층을 포함하고,
    상기 투과패턴은 제1 고분자를 포함하고, 상기 차광패턴은 상기 제1 고분자가 탄화된 물질을 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차광패턴은 상기 투과영역에 비중첩하는 표시장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 투과패턴은 약 90% 이상의 광 투과율을 가지는 표시장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 투과패턴은 상기 윈도우에 인접한 상면; 및
    상기 상면에 대향하고, 상기 표시패널에 인접한 하면을 포함하고,
    상기 차광패턴의 상면은 상기 투과패턴의 상기 상면과 연속된 면을 제공하는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스기판 및 상기 수지층 사이에 배치된 제1 접착층; 및
    상기 수지층 및 상기 표시패널 사이에 배치되는 제2 접착층을 더 포함하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차광패턴의 두께는 상기 수지층 전체의 두께보다 작거나 같은 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은
    복수의 표시소자들이 배치되는 표시영역; 및
    상기 표시영역에 인접한 비표시영역이 정의되고,
    상기 표시영역은 평면상에서 상기 투과영역에 중첩하고,
    상기 비표시영역은 상기 차광영역에 중첩하는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우는 일 방향을 따라 연장된 폴딩축을 기준으로 하여 휘어지는 폴딩영역; 및
    상기 폴딩영역에 인접하는 영역으로 정의되는 플랫영역을 포함하는 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스기판은 유리 기판인 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수지층은 약 30um 이상 약 200um 이하의 두께를 가지는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수지층은 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 트리아세틸셀룰로스(TAC)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수지층 및 상기 표시패널 사이에 배치되는 지지층을 더 포함하는 표시장치.
  14. 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 베이스기판; 및
    상기 베이스기판의 배면상에 배치되고, 평면상에서 적어도 일부가 상기 투과 영역에 중첩하는 투과 패턴 및 상기 베이스기판의 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴이 정의된 수지층을 포함하고,
    상기 투과패턴은 제1 고분자를 포함하고, 상기 차광패턴은 상기 제1 고분자가 탄화된 물질을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수지층은 제1 고분자를 포함하고,
    상기 차광패턴은 상기 제1 고분자가 탄화된 물질을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 베이스기판은 유리 기판인 표시장치용 윈도우.
  17. 광을 투과하는 투과영역, 및 상기 투과영역의 적어도 일측에 배치된 차광영역이 정의된 베이스기판을 준비하는 단계; 및
    상기 베이스기판의 일면에 평면상에서 상기 차광영역에 중첩하는 차광패턴이 형성된 수지층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 차광패턴을 형성하는 단계는 평면상에서 상기 차광영역에 중첩하는 상기 수지층의 외곽부에 광 또는 열을 가하여 탄화시키는 단계를 포함하는 표시장치용 윈도우의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 수지층을 형성하는 단계는
    상기 차광패턴이 정의된 상기 수지층 상에 접착층을 형성하는 단계; 및
    상기 접착층을 사이에 두고 상기 베이스기판과 상기 수지층을 결합하는 단계를 포함하는 표시장치용 윈도우의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 수지층을 형성하는 단계는
    상기 베이스기판 상에 탄화 가능한 고분자를 코팅하여 상기 수지층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 차광패턴을 형성하는 단계는 상기 고분자를 코팅하는 단계 이후에 수행되는 표시장치용 윈도우의 제조 방법.
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