KR102694376B1 - 보호 커버 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 커버 기재; 상기 커버 기재 상에 제공되는 제1 비산 방지 코팅층; 상기 제1 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 중간층; 상기 중간층 상에 제공되는 제2 비산 방지 코팅층; 및 상기 제2 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 점착층을 포함하고, 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 상기 중간층의 상면, 하면, 및 적어도 일 측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.

Description

보호 커버 및 이를 포함하는 표시 장치{PROTECTING COVER AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THEREOF}
본 발명은 보호 커버 및 상기 보호 커버를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근 평판 표시 장치를 이용한 가요성 표시 장치가 개발되고 있다. 상기 평판 표시 장치로는 일반적으로 액정표시소자(LCD: liquid crystal display), OLED(organic light-emitting diode), 전기 영동 표시 장치(EPD; electrophoretic display) 등이 있다.
상기 가요성 표시 장치들은 휘어지고 접히는 특성을 가지는 바, 접거나 마는 것이 가능하며, 이에 따라, 큰 화면을 구현할 수 있으면서도 휴대가 간편하다. 이러한 가요성 표시 장치는 모바일 폰, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 전자 책, 전자 신문 등과 같은 모바일 장비뿐만 아니라 TV, 모니터 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다.
본 발명은 내충격성 및 신뢰성이 우수한 보호 커버와 이러한 보호 커버를 포함하는 표시 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커버 기재; 상기 커버 기재 상에 제공되는 제1 비산 방지 코팅층; 상기 제1 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 중간층; 상기 중간층 상에 제공되는 제2 비산 방지 코팅층; 및 상기 제2 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 점착층을 포함하고, 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 상기 중간층의 상면, 하면, 및 적어도 일 측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중간층은 평면상에서 볼 때 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층보다 작은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중간층은 상기 보호 커버의 가장자리를 따라 연장되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중간층의 두께는 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층의 두께의 합보다 작은 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 비산 방지 코팅층의 두께는 상기 제1 비산 방지 코팅층의 두께와 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 기재는 가요성(Flexibility)을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 비산 방지 코팅층과 상기 제2 비산 방지 코팅층은 서로 다른 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 각각 에폭시 아크릴레이트 수지, 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 폴리에테르 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 아크릴 아크릴레이트 수지, 불포화 폴리에스터, 우레탄 수지, 아크릴로나이트릴-부타다이엔-스타이렌(ABS) 수지 및 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 기재는 10㎛ 내지 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 기재는 유리를 포함하고, 상기 유리는 이온 교환된 화학 강화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 5.7g의 펜을 낙하시켰을 때, 상기 보호 커버가 파손되는 상기 펜의 낙하 높이가 8㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중간층은 상기 보호 커버에 무늬를 부여하기 위한 장식층인 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 점착층과 상기 중간층 사이에는 상기 제2 비산 방지 코팅층이 제공되는 것을 특징으로 하는 보호 커버가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상을 표시하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 제공되는 보호 커버를 포함하고, 상기 보호 커버는 커버 기재; 상기 커버 기재 상에 제공되는 제1 비산 방지 코팅층; 상기 제1 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 중간층; 상기 중간층 상에 제공되는 제2 비산 방지 코팅층; 및 상기 제2 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 점착층을 포함하고, 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 상기 중간층의 상면, 하면, 및 적어도 일 측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 표시 패널 및 상기 보호 커버는 가요성(Flexibility)을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 기재는 10㎛ 내지 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중간층은 평면상에서 볼 때 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층보다 작은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중간층은 상기 보호 커버에 무늬를 부여하기 위한 장식층인 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내구성이 우수하고 사용자의 안전을 확보할 수 있는 보호 커버가 제공될 수 있다. 상기 보호 커버는 가요성(flexibility)을 가질 수 있고, 내충격성을 향상시키며, 유리의 비산을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 대한 Ⅰ-Ⅰ' 단면도이다.
도 3a는 종래 기술에 따른 보호 커버의 단면도이다.
도 3b 내지 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 4b는 도 4a의 제1 비산 방지 코팅층 형성 방법을 더 상세히 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 '상면'과 '하면'는 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 설명하기 위하여 상대적인 개념으로 사용된 것이다. 따라서, '상면'과 '하면'은 특정한 방향, 위치 또는 구성 요소를 지칭하는 것이 아니고 서로 호환될 수 있다. 예를 들어, '상면'이 '하면'이라고 해석될 수도 있고 '하면'이 '상면'으로 해석될 수도 있다. 따라서, '상면'을 '제1'이라고 표현하고 '하면'을 '제2'라고 표현할 수도 있고, '하면'을 '제1'로 표현하고 '상면’을 '제2'라고 표현할 수도 있다. 그러나, 하나의 실시예 내에서는 '상면'과 '하면'이 혼용되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 평면도이다. 도 1에는 본 발명에 따른 표시 장치(10)가 스마트폰 형태인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 도 1에 도시된 표시 장치(10)의 형태는 예시적인 것에 불과하다. 따라서, 본 발명에 따른 표시 장치(10)는 텔레비전, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), 내비게이션, 스마트 워치와 같은 각종 웨어러블 기기의 형태일 수도 있다.
도 1에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 갖는다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소들이 제공되어 영상이 표시되는 영역이다. 도 1에는 표시 영역(DA)이 직사각형의 형태를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 표시 영역(DA)의 형상은 이에 한정되는 것이 아니다. 표시 영역(DA)은 직선의 변을 포함하는 닫힌 형태의 다각형, 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 원, 타원 등, 또는 직선과 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 반원, 반타원 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
표시 영역(DA) 상에 제공되는 화소는 영상을 표시하는 최소 단위로서 복수 개 제공될 수 있다. 각각의 화소는 백색광 및/또는 컬러광을 출사할 수 있다. 예컨대, 각각의 화소는 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있다. 그러나, 화소가 출사할 수 있는 색은 상기 예시에 국한되지 않으며, 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색도 출사할 수 있다. 화소는 유기 발광층을 포함하는 발광 소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 발명의 개념이 유지되는 한도 내에서 액정 소자, 전기 영동 소자, 전기 습윤 소자 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
표시 영역(DA)과 인접한 영역에는 비표시 영역(NDA)이 제공될 수 있다. 도 1에 따르면, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 가장자리를 따라 제공된다. 그러나, 비표시 영역(NDA)의 형태는 도 1에 도시된 예시에 국한되는 것이 아니다. 따라서, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 내부에 제공될 수도 있으며, 표시 영역(DA) 가장자리 중 일부 영역에는 제공되지 않을 수도 있다. 비표시 영역(NDA) 상에는 화소가 제공되지 않는 바, 비표시 영역(NDA)에는 영상이 표시되지 않는다. 비표시 영역(NDA)상에는 표시 장치(10)를 구동하기 위한 각종 배선부, 구동부 등이 제공될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 대한 Ⅰ-Ⅰ' 단면도이다. 도 3a는 종래 기술에 따른 보호 커버의 단면도이며, 도 3b 내지 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버의 단면도이다. 이하 도2 및 도 3a 내지 3e를 참고하여, 본 발명에 따른 표시 장치(10) 및 보호 커버(100)를 설명하고자 한다.
도 2에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 영상을 표시하는 표시 패널(200) 및 표시 패널(200) 상에 제공되는 보호 커버(100)를 포함한다. 상기 보호 커버(100)는 커버 기재(110), 커버 기재(110) 상에 제공되는 제1 비산 방지 코팅층(121), 제1 비산 방지 코팅층(121) 상에 제공되는 중간층(123), 중간층(123) 상에 제공되는 제2 비산 방지 코팅층(122), 및 제2 비산 방지 코팅층(122) 상에 제공되는 점착층(130)을 포함한다. 이하에서는 표시 장치(10)에 포함되는 각 구성 요소에 대하여 살펴보고자 한다.
보호 커버(100)는 외부 충격으로부터 표시 장치(10)를 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 이때 외부 충격은 보호 커버(100)를 긁는 형태 또는 면 충격이나 점 충격일 수 있다. 점 충격은 좁은 면적에 높은 압력이 가해지는 것을 말하며, 면 충격은 상대적으로 넓은 영역에 높은 압력이 가해지는 것을 말한다. 예컨대, 점 충격은 표시 장치(10)가 펜과 같은 날카로운 물체에 의해 찍힐 때 발생할 수 있다. 또한, 면 충격은 표시 장치(10)가, 예를 들어 운송 과정에서, 무거운 물체에 의해 눌릴 때 발생할 수 있다. 보호 커버(100)는 특히 점 충격에 취약할 수 있다. 예컨대, 표시 장치(10)가 날카로운 물체에 의해 찍힐 때, 보호 커버(100)가 견딜 수 있는 정도 이상의 충격이 가해지면 보호 커버(100)는 깨질 수 있다. 이때, 보호 커버(100)가 깨지면서 발생한 파편은 표시 장치(10)는 물론 사용자에게도 해를 끼칠 수 있다. 따라서, 보호 커버(100)에는 상기와 같은 비산을 방지하기 위한 대책이 필요하다.
보호 커버(100)는 평면 상에서 볼 때 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 보호 커버(100)는 직사각형, 정사각형, 원형, 타원, 반원, 반타원 등의 형상을 가질 수 있다.
커버 기재(110)는 보호 커버(100)의 골격을 이룰 수 있다. 따라서, 커버 기재(110)는 보호 커버(100)의 형상에 따라 직사각형, 정사각형, 원형, 타원, 반원, 반타원 등의 형상을 가질 수 있다.
커버 기재(110)는 유리, 알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 보로알루미노실리케이드 중 적어도 하나의 재료로 이루어질 수 있다. 다만, 커버 기재(110)의 재질이 상기 열거한 물질에 한정되는 것은 아니다. 상기 열거한 물질 외에도 내구성이 좋고, 표면 평활성 및 투명도가 우수하다면 커버 기재(110)로 사용할 수 있다.
커버 기재(110)는 가요성(Flexibility)을 갖고, 약 10㎛ 내지 약 150㎛의 두께를 가질 수 있다. 커버 기재(110)의 두께가 약 150㎛를 초과하는 경우, 변형에 대한 반발력이 지나치게 커지기 때문에 커버 기재(110) 및 보호 커버(100)를 굽히기 어려울 수 있다. 아울러, 커버 기재(110)의 두께가 10㎛ 미만일 경우, 커버 기재(110)의 강도가 낮아 커버 기재(110)가 파손될 위험이 있다. 여기서, 파손되었다고 함은 파괴되거나, 흠 또는 균열이 형성되거나, 흠 또는 균열이 전파되거나, 파단되는 등, 본 발명에 개시된 커버 기재(110)가 의도된 목적에 따라 사용될 수 없는 상태를 의미한다.
상기의 두께를 갖는 커버 기재(110)는 슬리밍(slimming) 공정에 의해 형성될 수 있다. 슬리밍(slimming) 공정이란 화학적 또는 기계적 방법을 이용하여 커버 기재(110)의 두께를 줄이는 것이다. 슬리밍 공정은 커버 기재(110) 모기판의 일면 또는 양면에 수행될 수 있다. 화학적 방법을 이용할 경우, 식각액을 함유한 스폰지를 커버 기재(110) 모기판의 표면에 접촉시키거나, 식각액을 스프레이로 일정 영역에 중복 분사할 수 있다.
상술한 바와 같이 커버 기재(110)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 다양한 형상 구현을 위해 슬리밍된 커버 기재(110) 모기판은 형상 가공될 수 있다. 형상 가공 공정은 절단 또는 면취 단계를 포함할 수 있다.
커버 기재(110)는 유리를 포함하고, 유리는 이온 교환된 화학 강화층을 포함할 수 있다. 화학 강화층은 커버 기재(110)의 외면에 화학 강화 처리를 수행함으로써 형성될 수 있다. 상기 화학 강화 처리는 이온 교환 공정을 포함할 수 있다. 이온 교환 공정이란, 커버 기재(110)의 변형점 이하의 온도에서 유리 표면 또는 그 근처에 위치한 양이온을 동일 원자가의 다른 양이온으로 교환하는 것을 의미한다. 예컨대, 유리 내부의 Na+, Li+과 같은 알칼리 금속 양이온은 이온 교환 공정에 의해 K+과 같은 양이온으로 교환될 수 있다. 이온 교환 공정은 커버 기재(110)를 이온 교환염에 담지하는 단계 및 담지된 커버 기재(110)를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 이온 교환염은 커버 기재(110)내의 이온과 교환될 이온을 포함한다. 상기 이온 교환염에 포함되는 이온은 K+일 수 있고, 교환 대상인 커버 기재(110)내의 이온은 Na+ 또는 Li+일 수 있다. 이온 교환염은 질산염형태일 수 있다. 이온 교환염에 담지된 커버 기재(110)가 가열되면 이온 교환염 내의 이온은 커버 기재(110)의 표면을 통해 그 내부로 확산된다. 커버 기재(110)의 가열은 약 370℃ 내지 약 450℃에서 약 1시간 내지 약 6시간 동안 이루어질 수 있다.
커버 기재(110)에 화학 강화층이 형성됨에 따라, 커버 기재(110)의 굴곡 강성이 낮아지고 커버 기재(110) 및 보호 커버(100)는 보다 용이하게 구부러지거나 접힐 수 있다. 화학 강화층은 커버 기재(110)에 표면으로부터 특정 깊이로 확장하는 압축 응력 프로파일을 제공할 수 있다.
화학 강화는 커버 기재(110)의 일면 또는 양면에 이루어질 수 있다. 또한, 화학 강화는 커버 기재(110)의 전면과 배면에 대칭적으로 또는 비대칭적으로 수행될 수 있다. 커버 기재(110)가 특정 방향으로 주로 접히는 경우 화학 강화는 비대칭적으로 수행될 수 있다. 예컨대, 커버 기재(110)가 주로 한쪽 방향으로만 접힐 경우, 양단이 서로 마주보게 되는 면에는 압축 응력이 인가되고, 상기 면과 반대되는 면에는 인장 응력이 인가될 수 있다. 상기와 같이 커버 기재(110)의 양면에 주로 인가되는 응력의 종류가 다를 경우, 화학 강화는 비대칭적으로 수행될 수 있다.
화학 강화층의 깊이는 약 1㎛ 내지 약 15㎛일 수 있다. 화학 강화층의 깊이가 약 1㎛ 미만일 경우, 화학 강화에 의한 강도 향상 등의 효과가 미미할 수 있다. 또한, 화학 강화층의 깊이가 약 15㎛를 초과할 경우 커버 기재(110)의 응력 제어가 어려울 수 있다. 화학 강화가 커버 기재(110)의 전면과 배면 모두에서 이루어지는 경우, 전면에 형성된 화학 강화층의 두께와 배면에 형성된 화학 강화층의 두께는 서로 같거나 다를 수 있다.
가요성을 갖는 커버 기재(110)는 필요에 따라 구부러지거나, 접힐 수 있다. 이 때, 커버 기재(110)는 상대적으로 작은 굴곡 강성(bending stiffness)를 가짐으로써 용이하게 구부러지거나 접힐 수 있다. 커버 기재(110)의 굴곡 강성은 하기 식 1에 따라 결정될 수 있다.
[식 1]
식 1에서, BS는 각 층의 굴곡 강성을 의미하고, E는 각 층의 탄성 계수(elastic modulus)를 의미하며, TH는 각 층의 두께를 의미한다. 커버 기재(110)의 굴곡 강성은 커버 기재(110)의 두께의 세제곱에 비례한다. 따라서, 커버 기재(110)가 상대적으로 작은 굴곡 강성을 갖기 위해서는 커버 기재(110)의 두께가 상대적으로 작을 필요가 있다.
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버 기재(110)는 약 10㎛ 내지 약 150㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위의 두께를 가짐으로써 본 발명에 따른 커버 기재(110)은 상대적으로 작은 굴곡 강성을 갖고, 용이하게 구부러지거나 접힐 수 있다.
커버 기재(110)가 구부러지거나 접혀서 변형될 때, 커버 기재(110)에는 변형에 대한 반발력이 발생한다. 커버 기재(110)의 변형에 대한 반발력은 하기 식 2를 따를 수 있다.
[식 2]
수학식 2에 있어서, Y는 영률(Young's Modulus), t는 커버 기재(110)의 두께, w는 커버 기재(110)의 폭, 및 D는 접혔을 때 서로 마주보는 기판의 양 단부 사이 간격이다. 상기 D는 실질적으로 커버 기재(110)의 곡률 반경의 2배에 대응될 수 있다. 커버 기재(110)는 약 1mm 내지 약 10mm의 곡률 반경을 갖도록 설정될 수 있으며, 이에 해당되는 D 값을 만족할 수 있다. 상기 수학식 2에 따르면, 다른 조건은 동일한 상태에서 커버 기재(110)의 두께가 약 100㎛이고, D가 약 10mm일 때의 반발력은 커버 기재(110)의 두께가 약 70㎛일 때의 반발력의 약 3배에 해당한다.
따라서, 보호 커버(100)를 구부릴 때는 커버 기재(110)에 큰 반발력이 인가될 수 있다. 또한, 커버 기재(110)의 반발력 및 굴곡 강성을 줄이기 위하여 커버 기재(110)의 두께를 줄일 경우, 커버 기재(110)는 외부 충격에 취약할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1, 제2 비산 방지 코팅층(121, 122)은 커버 기재(110)의 부족한 내충격성을 보완할 수 있다. 또한, 제1, 제2 비산 방지 코팅층(121, 122)은 외부 충격에 의해 커버 기재(110)가 깨지는 경우에도, 파편의 비산을 막을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커버 기재(110), 제1 비산 방지 코팅층(121), 및 제2 비산 방지 코팅층(122)은 약 10mm 이하의 곡률 반경을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 커버 기재(110)는 상기 곡률 반경에서도 깨지지 않을 수 있으며, 제1 비산 방지 코팅층(121)과 커버 기재(110)는 상기 곡률 반경에서도 박리되지 않을 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 커버 기재(110) 및 제1 비산 방지 코팅층(121), 및 제2 비산 방지 코팅층(122)은 고온 다습 환경(60℃, 90% 습도) 및 저온 환경(-20℃)에서도 약 10mm 이하의 곡률 반경으로 접힐 수 있다. 예컨대, 곡률 반경은 상기 환경에서 약 1㎜ 내지 약 10㎜의 곡률 반경으로 접힐 수 있다. 보호 커버(100)는 이러한 가요성을 가짐으로써 다양한 표시 장치에 적용될 수 있다.
커버 기재(110) 상에는 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)이 제공될 수 있다. 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)은 커버 기재(110) 상에 제공되어 커버 기재(110)의 내충격성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 커버 기재(110)가 외부 충격에 의해 깨지는 경우, 비산 방지 코팅층(110)은 커버 기재(110) 파편이 비산(Scatter)되는 것을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 커버 기재(110)가 깨지는 경우에도 사용자 또는 표시 장치(10)는 커버 기재(110) 파편에 의한 피해를 받지 않는다.
제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)은 에폭시 아크릴레이트 수지, 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 폴리에테러 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 아크릴 아크릴레이트 수지, 불포화 폴리에스터, 우레탄 수지, 아크릴로나이트릴-부타다이엔-스타이렌(ABS) 수지 및 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)은 상기 기재되어 있는 화합물 외에도, 유리 비드(Glass Bead), 유리 섬유(Glass Fiber), 실리카(Silica)와 같은 충전재를 더 포함할 수 있다. 충전재는 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122) 내에 임베드(embed)되어, 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)의 내충격성을 향상시킬 수 있다. 충전재는 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122) 내에 무작위로 분산되거나, 특정 패턴을 이루는 형태로 존재할 수 있다.
도 3b에 도시되어 있는 것처럼, 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)은 도 3b에 도시되어 있는 것처럼 서로 다른 재질을 가질 수 있다. 이 경우 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)은 일체가 아니며 순차적으로 형성된다. 이 때 다른 재질이란, 제1 기능성 코팅층(121)과 제2 기능성 코팅층(122)을 형성하는 각각의 코팅액에 포함된 화합물의 종류가 다른 경우뿐만 아니라, 동일한 화합물을 포함하고 그 조성비만 다른 경우도 포함한다.
도 3c에 도시되어 있는 것처럼, 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)은 서로 동일한 재질을 가질 수 있다. 다만, 이러한 경우에도 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)은 일체가 아니다. 따라서, 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)이 서로 동일한 재질의 코팅액으로 형성되는 경우에도 후술하는 바와 같이 제1 비산 방지 코팅층(121) 형성 후, 중간층(123) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)이 순차적으로 형성된다.
제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)의 재질은 본 발명의 목적을 만족하는 한도에서 결정될 수 있다. 즉, 제1, 제2 비산 방지 코팅층(121, 122)에 의한 비산 방지, 내충격성 향상을 이룰 수 있는 한도에서 통상의 기술자는 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)의 재질을 결정할 수 있다. 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)이 서로 다른 재질을 갖는 경우, 비산 방지, 내충격성 향상이 가능하고 계면 특성이 우수한 재질 조합을 선택할 수 있다. 이 때, 우수한 계면 특성이란, 서로 다른 재질을 갖는 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)간의 우수한 부착력을 의미할 수 있다. 아울러, 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)이 서로 다른 재질로 형성될 경우, 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)의 재질은 각각의 코팅층(121, 122)이 서로 다른 기능에 특화될 수 있도록 선택될 수 있다. 예컨대, 커버 기재(110)와 접촉된 제1 비산 방지 코팅층(121)은 비산 방지에 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 제2 비산 방지 코팅층(122)은 내충격성 향상에 우수한 재질로 형성될 수 있다.
제2 비산 방지 코팅층(122)의 두께는 제1 비산 방지 코팅층(121)의 두께 이상일 수 있다. 이때, 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)의 두께란, 코팅층에서 가장 두꺼운 부분의 두께를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버(100)는 제2 비산 방지 코팅층(122)의 두께를 두껍게 함으로써, 내충격성 향상 효과를 높일 수 있다. 제2 비산 방지 코팅층(122)은 점착층(130)과 접촉된 형태로 제공되어 보호 커버(100)에 가해진 충격을 점착층(130)으로 전달하는 한편, 충격을 전단 응력 형태로 제2 비산 방지 코팅층(122) 내에서 분산시킬 수 있다. 제1 비산 방지 코팅층(121)도 보호 커버(100)에 가해진 충격을 분산시킬 수 있으나, 그 두께를 증가시키는 데에는 한계가 있다. 제1 비산 방지 코팅층(121)은 커버 기재(110)와 접촉되는데, 제1 비산 방지 코팅층(121)의 두께를 일정 이상으로 증가시킬 경우 제1 비산 방지 코팅층(121)과 커버 기재(110)간 접착력이 떨어질 수 있기 때문이다. 이런 경우, 보호 커버(100)가 구부러지거나 휘었을 때, 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 커버 기재(110)가 박리될 우려가 있다. 따라서, 보호 커버(100)의 내충격성을 향상시키면서도 커버 기재(110) 및 제1 비산 방지 코팅층(121)이 박리되는 것을 방지하기 위해, 제2 비산 방지 코팅층(122)의 두께는 제1 비산 방지 코팅층(121)의 두께보다 클 수 있다.
제2 비산 방지 코팅층(122) 상에는 점착층(130)이 제공될 수 있다. 점착층(130)은 보호 커버(100)와 표시 장치(10) 내 다른 구성 요소를 부착하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 점착층(130)은 보호 커버(100)에 인가되는 스트레스를 분산시킬 수 있다. 구체적으로, 점착층(130)은 보호 커버(100)가 휘거나 구부러질 때 커버 기재(110)에 인가되는 압축 응력 또는 인장 응력을 분산시킬 수 있다. 커버 기재(110)에 인가되는 압축 응력 또는 인장 응력은 전단 응력의 형태로 점착층(130)에 전해진다. 상기 전단 응력은 충격 지점으로부터 점착층(130)을 따라 퍼짐으로써 분산될 수 있다. 또한, 점착층(130)은 보호 커버(100)가 휘거나 구부러짐에 따라 발생하는 응력 외에, 보호 커버(100)가 외부로부터 받은 충격을 분산시킬 수도 있다.
점착층(130)은 보호 커버(100)가 표시 장치에서 박리되지 않도록 하기 위해 상온(25℃) 및 50% 습도 조건 하에서 소정의 점착력, 탄성률, 및 크립 특성을 가질 수 있다. 구체적으로, 점착층(130)은 상기 조건에서 최소 500gf/in의 점착력/접착력을 가질 수 있고, 약 80MPa 내지 약 120MPa의 저장 탄성률(Storage Modulus)를 가질 수 있다. 또한, 점착층(130)의 크립(creep) 특성은 50% 내지 800%일 수 있다.
상기 특성 중 점착층(130)의 저장 탄성률은 점착층(130)이 표시 장치의 변형에 따른 반발력을 감소시키기에 최적화된 범위이다. 아울러, 상기 특성 중 크립 특성은 점착층(130)에 일정한 힘을 가한 후 초기 변형량을 측정하고, 동일한 힘을 유지한 후 최종 변형량을 측정함으로써 확인할 수 있다. 구체적으로는 크립 특성은 '(최종 변형량 - 초기 변형량)/초기 변형량'의 식에 의해 계산될 수 있다.
점착층(130)은 광학 투명 접착제(optically clear adhesive; OCA), 감압 접착제(pressure sensitive adhesive; PSA) 등을 포함할 수 있다. 표시 장치(10)에서 출력하는 영상은 점착층(130)을 투과하여 사용자에게 시인되므로 점착층(130)은 광학적으로 투명할 수 있다.
커버 기재(110), 제1 비산 방지 코팅층(121), 제2 비산 방지 코팅층(122), 및 점착층(130)은 서로 유사한 굴절률을 가질 수 있다. 구체적으로, 커버 기재(110), 제1 비산 방지 코팅층(121), 제2 비산 방지 코팅층(122), 및 점착층(130) 각각의 굴절률은 서로 0.3 미만의 차이를 가질 수 있다. 상기 세 층의 굴절률이 서로 유사하기 때문에, 보호 커버(100)를 투과하는 빛은 각 층의 계면에서 상대적으로 적게 굴절한다. 따라서, 보호 커버(100) 하부에서 출력된 영상은 보호 커버(100)를 투과해도 휘도가 저하되거나 굴절에 의해 변형되지 않을 수 있다. 아울러, 상기 각 층의 굴절률이 유사함에 따라, 각 층간 계면에서의 빛의 산란 또는 반사도 줄어든다. 그 결과, 보호 커버(100)는 높은 투과율을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버(100)는 90% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버(100)는 내충격성이 우수하다. 보호 커버(100)의 내충격성 평가 시험은 보호 커버(100)를 표시 패널(200) 상에 적층하고, 보호 커버(100) 위로 약 5.7g의 펜을 낙하시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 시험에서, 보호 커버(100)에 파손이 발생하는 펜의 낙하 높이를 측정함으로써 내충격성 평가가 이루어질 수 있다. 따라서, 펜의 낙하 높이가 높을수록 보호 커버(100)의 내충격성이 우수하다. 이러한 펜 낙하 시험은 특히, 점 충격에 대한 내성을 확인하는데 유용하다. 점 충격은 좁은 면적에 높은 압력이 가해지는 것을 의미한다. 점 충격은 보호 커버(100)가 펜과 같은 날카로운 물체에 의해 찍힐 때 발생할 수 있다. 점 충격을 보호 커버(100)가 충분히 완충하지 못할 경우, 보호 커버(100) 하부에 배치되는 표시 패널(200)은 충격에 의해 꺾일 수 있다. 내충격성 평가 시험에서, 표시 패널(200)로는 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 실제 표시 패널(200)을 사용하여 내충격성 평가 시험을 진행할 경우, 시험 도중 표시 패널(200)이 파손될 수 있고 이는 평가 시험 비용 증가를 야기한다. 따라서, 내충격성 평가 측면에서 표시 패널(200)과 유사한 플라스틱 필름 상에 보호 커버(100)를 적층하여 시험을 진행할 수 있다. 예컨대, 표시 패널(200) 위치에는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버(100)는 5.7g의 펜을 낙하시켰을 때, 상기 보호 커버(100)가 파손되는 상기 펜의 낙하 높이가 8㎝ 이상일 수 있다. 보호 커버(100)는 상기 수치 범위를 만족함으로써, 우수한 내충격성을 가질 수 있다.
제1 비산 방지 코팅층(121) 상에는 중간층(123)이 제공될 수 있다. 중간층(123)은 보호 커버(100)에 무늬를 부여하기 위한 장식층일 수 있다. 따라서, 중간층(123)은 소정의 색을 가질 수 있다. 중간층(123)은 검은색, 백색, 금속색 등 불투명한 색을 가질 수 있다. 중간층(123)은 불투명한 색을 가짐으로써, 중간층(123) 하부에 위치하는 배선부, 구동부 등이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다. 중간층(123)은 흑색 수지, 백색 수지 등의 유기 절연 물질이나, 크롬 산화물(CrOx) 또는 몰리브덴 산화물(MoOx) 등의 불투명 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 또한, 중간층(123)은 미러 실버 잉크(Mirror Silver Ink), 펄 안료 및 알루미늄 페이스트를 포함하여, 중간층(123)으로 입사하는 빛을 반사할 수도 있다. 중간층(123)의 색과 무늬를 다양하게 변화시킴으로써, 보호 커버(100)에 심미성을 부여할 수 있다. 예컨대, 표시 장치(10)가 스마트폰인 경우, 중간층(123)은 스마트폰의 베젤 영역에 제공될 수 있다. 중간층(123)은 스마트폰 베젤의 색과 무늬를 결정함으로써, 스마트폰에 심미성을 부여할 수 있다.
중간층(123)을 형성하는 중간층 조성물은 실리콘 계열 고분자 또는 불소 계열 고분자 약 30중량% 내지 약 90 중량%, 안료 약 5중량% 내지 약 20중량%, 및 기타 첨가제 약 0.1중량% 내지 약 5 중량%를 포함할 수 있다. 중간층(123)은 주 사슬 고분자로서 주 사슬 고분자로서 실리콘 계열 고분자 또는 불소 계열 고분자를 포함할 수 있다. 실리콘 계열 고분자는 폴리모노메틸실록산(polymonomethylsiloxane), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 및 폴리트리메틸실록산(polytrimethylsiloxane)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다. 불소 계열 고분자는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 및 폴리퍼플루오로알켄(polyperfluoroalkene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다. 중간층 조성물에서 안료의 종류 및 조성비는 중간층(123)의 색에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 중간층(123)이 검은색을 띠는 경우, 안료는 카본 블랙일 수 있다. 중간층 조성물은 중간층(123) 접착력 개선을 위해 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide) 및/또는 폴리플로필렌옥사이드(polypropylene oxide)을 기타 첨가제로서 더 포함할 수 있다. 아울러, 중간층 조성물은 기타 첨가제로서 자외선 안정제를 더 포함할 수 있다. 자외선 안정제는 벤조트리아졸(Benzotriazole), 히드록시페닐트리아진(Hydroxyphenyltriazine), 시아노아크릴레이트(Cyanoacrylate), 벤조페논(Benzophenone), HALS(Hindered Amine Light Stabilizers)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, HALS는 상용화된 CibaTM Tinuvin®292, CibaTM Tinuvin®328, CibaTM Tinuvin®384 및 CibaTM Tinuvin®1130으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 여러 종류의 혼합물 형태일 수 있다.
도 2 및 도 3b 내지 도 3e를 참고하면, 중간층(123)은 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 코팅층(122) 사이에 제공된다. 따라서, 중간층(123)의 상면, 하면, 및 적어도 일 측면은 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)에 의해 덮여있다. 중간층(123)의 측면이 노출되는 지 여부는 중간층(123)의 위치에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 도 2와 도 3b에 따르면, 중간층(123)의 일 측면만이 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)에 의해 덮여있으며, 타 측면은 노출되어 있다. 그러나, 도 3c와 도 3e에 따르면 중간층(123)의 양 측면 모두가 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)에 의해 덮여있다. 아울러, 중간층(123)의 위치에 따라 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)의 표면의 형상이 달라질 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도3b 내지 3d를 참고하면, 중간층(123)이 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122) 사이에 제공됨에 따라, 각각의 코팅층(121, 122)의 표면에는 단차가 존재한다. 그러나, 도 3e를 참고하면, 제2 비산 방지 코팅층(122)의 표면에는 단차가 존재하지 않으며, 제1 비산 방지 코팅층(121)의 표면에만 단차가 존재한다.
중간층(123)은 표시 장치(10)의 비표시 영역(NDA) 상에 제공될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 중간층(123)은 비표시 영역(NDA) 상에 제공되는 배선부, 구동부 등이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다. 중간층(123)은 보호 커버(100)의 가장자리를 따라 연장되는 형태를 가질 수 있다. 따라서, 비표시 영역(NDA)이 표시 영역(DA)의 가장자리를 따라 제공되는 경우, 비표시 영역(NDA)과 중간층(123)이 제공되는 영역은 일치할 수 있다. 그러나, 경우에 따라 중간층(123)은 표시 영역(DA) 상에도 제공될 수 있다. 도 3d를 참고하면, 중간층(123)은 평면상에서 볼 때 보호 커버(100)의 중앙에 제공된다. 이러한 경우, 중간층(123)은 표시 영역(DA) 상에 제공될 수 있다.
중간층(123)은 평면상에서 볼 때 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122) 보다 작은 면적을 가질 수 있다. 특히, 중간층(123)이 불투명한 색을 갖고 표시 장치(10)의 비표시 영역(NDA)에 형성되는 경우, 표시 영역(DA)의 크기를 최대화하기 위해 중간층(123)의 면적은 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)의 면적보다 다소 작을 수 있다.
비록, 도 2에는 중간층(123)이 하나의 층인 것으로 도시되어 있으나, 중간층(123)은 필요에 따라 복수 개 제공되거나, 복수 개의 층을 포함할 수 있다.
도 3a에는 종래 기술에 따른 보호 커버가 개시되어 있다. 도 3a에 따르면, 커버 기재(110') 상에 코팅층(120'), 중간층(123'), 및 점착층(130')이 순차적으로 제공된다. 이에 따르면, 점착층(130')은 코팅층(120') 및 중간층(123')과 접촉하는데 중간층(123')에 의해 점착층(130')의 부착면에 단차가 존재한다. 이러한 단차는 중간층(123)의 두께가 클수록 커진다. 상기 단차에 의하여 중간층(123') 측부에 기포가 발생할 수 있다. 보호 커버 내에 발생하는 이러한 기포는 보호 커버의 기능을 크게 악화시킬 수 있다. 예컨대, 기포의 존재로 인하여, 점착층(130')과 코팅층(120') 및 중간층(123')은 쉽게 박리될 수 있다. 또한, 기포는 보호 커버의 내충격성을 떨어트리며, 보호 커버의 투과율을 저하시킨다. 따라서, 보호 커버 내에 기포가 존재하지 않도록 하는 것이 중요하다.
도 3b 내지 3e에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버(100)는 점착층(130) 부착면에 단차가 존재하지 않는다. 점착층(130)과 중간층(123) 사이에 제2 비산 방지 코팅층(122)이 제공되기 때문이다. 따라서, 점착층(130) 부착면의 단차에 의한 기포 발생 우려가 없다. 또한, 중간층(123)이 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122) 사이에 제공되므로, 단차 및 기포 발생 우려 없이 중간층(123)의 두께를 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버(100)는 종래 기술에 비해 중간층(123)의 두께를 더 두껍게 할 수 있다. 중간층(123)의 두께를 두껍게 함으로써, 중간층(123)은 복수 개의 층을 포함할 수 있다. 또한 이로써, 중간층(123)에 다양한 기능을 부여할 수 있다. 다만, 중간층(123)의 두께는 제1 비산 방지 코팅층(121) 및 제2 비산 방지 코팅층(122)의 두께의 합보다 작을 수 있다. 따라서, 중간층(123)은 제1 비산 방지 코팅층(121)과 제2 비산 방지 코팅층(122)에 의해 둘러싸인 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치(10)는 유기 발광소자 또는 액정 소자, 전기 영동소자, 전기 습윤 소자 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 표시 장치(10)가 유기 발광소자인 경우, 표시 패널(200)은 발광 물질을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 표시 장치(10)가 액정 소자인 경우 표시 패널(200)은 액정 분자를 포함할 수 있다. 이러한 경우에는 본 발명에 따른 표시 장치(10)는 별도의 광원을 필요로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역상에 제공된 화소들, 화소들을 구동하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부, 게이트 구동부와 데이터 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함할 수 있다.
각 화소는 표시 영역 상에 제공되며 게이트 라인, 데이터 라인, 및 구동 전압 라인으로 이루어진 배선부와, 상기 배선부에 연결된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 연결된 유기 발광소자, 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
게이트 라인은 일 방향으로 연장될 수 있다. 데이터 라인은 게이트 라인과 교차하는 타 방향으로 연장될 수 있다. 구동 전압 라인은 데이터 라인과 실질적으로 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 게이트 라인은 박막 트랜지스터에 게이트 신호를 전달하고, 데이터 라인은 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 전달하며, 구동 전압 라인은 박막 트랜지스터에 구동 전압을 제공할 수 있다.
박막 트랜지스터는 유기 발광 소자를 제어하기 위한 구동 박막 트랜지스터와, 구동 박막 트랜지스터를 스위칭 하는 스위칭 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 그러나, 박막 트랜지스터의 수는 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 화소에 하나의 박막 트랜지스터와 캐패시터, 또는 하나의 화소에 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 캐패시터를 구비할 수 있다.
스위칭 박막 트랜지스터에 있어서 게이트 전극은 게이트 라인에 연결될 수 있으며, 소스 전극은 데이터 라인에 연결될 수 있다. 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 전극은 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 연결될 수 있다. 스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 인가되는 게이트 신호에 따라 데이터 라인에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터에 전달할 수 있다.
구동 박막 트랜지스터에 있어서, 게이트 전극은 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결될 수 있고, 소스 전극은 구동 전압 라인에 연결될 수 있으며, 드레인 전극은 유기 발광 소자에 연결될 수 있다.
유기 발광 소자는 발광층과, 발광층을 사이에 두고 서로 대향하는 음극 및 양극을 포함한다. 음극은 구동 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 연결된다. 양극에는 공통 전압이 인가되며, 발광층은 구동 박막 트랜지스터의 출력 신호에 따라 발광함으로써 광을 출사하거나 출사하지 않음으로써 영상을 표시한다. 여기서, 발광층으로부터 출사되는 광은 백색광, 또는 컬러광일 수 있다.
캐패시터는 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 제2 소스 전극 사이에 연결될 수 있으며, 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.
타이밍 컨트롤러는 표시 장치의 외부로부터 다수의 영상신호 및 다수의 제어신호를 수신한다. 타이밍 컨트롤러는 데이터 구동부와의 인터페이스 사양에 맞도록영상신호들의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 영상신호들을 데이터 구동부로 제공한다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 다수의 제어신호에 근거하여 데이터 제어신호(예를 들어, 출력개시신호, 수평개시신호 등) 및 게이트 제어신호(예를 들어, 수직개시신호, 수직클럭신호, 및 수직클럭바신호)를 생성한다. 데이터 제어신호는 데이터 구동부로 제공되고, 게이트 제어신호는 게이트 구동부로 제공된다.
게이트 구동부는 타이밍 컨트롤러로부터 제공되는 게이트 제어신호에 응답해서 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 따라서, 다수의 화소는 게이트 신호에 의해서 행 단위로 순차적으로 스캐닝될 수 있다.
데이터 구동부는 타이밍 컨트롤러로부터 제공되는 데이터 제어신호에 응답해서 영상신호들을 데이터 신호들로 변환하여 출력한다. 출력된 데이터 신호들은 화소들로 인가된다.
따라서, 각 화소는 게이트 신호에 의해서 턴-온되고, 턴-온된 화소는 데이터구동부로부터 해당 데이터 전압을 수신하여 원하는 계조의 영상을 표시한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버 제조 방법을 도시한 순서도이다. 또한, 도 4b는 도 4a의 제1 비산 방지 코팅층 형성 방법을 더 상세히 도시한순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼저 준비된 커버 기재 상에 제1 비산 방지코팅층을 형성한다(S110). 이때, 슬립(slip) 코팅, 바(bar) 코팅, 스핀(spin) 코팅등의 공정을 통해 제1 비산 방지 코팅층을 커버 기재 상에 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 비산 방지 코팅층은 유리 직접 성형법(Glass Direct Molding)을 통해 커버 기재 상에 형성될 수 있다. 상기 유리 직접 성형법은 커버 기재가 유리인 경우 특히 이점을 갖는다. 유리 상에 코팅층을 형성할 때, 유리와 코팅층 간의 낮은 접착력이 문제가 될 수 있다. 유리와 코팅층 간 접착력이 낮은 경우 유리와 코팅층이 쉽게 박리될 수 있기 때문이다. 따라서, 유리와 코팅층을 부착하기 위하여 별도의 접착층을 필요로 할 수 있다. 그러나, 유리 직접 성형법에 따르면, 별도의 접착층 없이도 유리 재질의 커버 기재 상에 제1 비산 방지 코팅층을 형성할 수 있다. 도 4b에는 유리 직접 성형법을 통해 커버 기재 상에 제1 비산 방지 코팅층을 형성하는 방법이 도시되어 있다.
도 4b에 따르면, 먼저 커버 기재 상에 제1 비산 방지 코팅액을 도포한다(S111). 이때 제1 비산 방지 코팅액은 점성이 있는 용액 상태일 수 있다. 제1 비산 방지 코팅액은 이후 금형 부착(S112), 코팅액 경화(S113, S116), 세정(S115)이이루어질 것을 고려하여, 목적한 제1 비산 방지 코팅층의 두께 보다 두껍게 도포될수 있다.
다음, 도포된 제1 비산 방지 코팅액에 금형을 부착한다(S112). 이때 금형은소프트 금형일 수 있다. 또한, 금형은 반투명할 수 있다. 따라서, 이후 제1 경화 공정(S113)에서 자외선은 금형을 투과하여 금형 아래의 제1 비산 방지 코팅액을 경화시킬 수 있다. 필요에 따라, 금형은 오목부 또는 볼록부를 포함할 수 있다. 금형이 가진 오목부 또는 볼록부의 형상에 따라 제1 비산 방지 코팅층에 패턴을 부여할수 있다.
다음, 제1 비산 방지 코팅액에 금형을 부착한 상태에서 제1 비산 방지 코팅액을 1차 경화한다(S113). 경화 방법에는 제한이 없다. 따라서, 제1 비산 방지 코팅액의 종류에 따라 열 경화 또는 자외선 경화를 할 수 있다. 다만, 자외선 경화를이용할 경우, 상술한 바와 같이 금형은 반투명할 수 있다. 구체적으로, 금형은 반투명한 영역과 불투명한 영역을 가질 수 있다. 이에 따라 1차 경화 단계(S113)에서 반투명한 영역에 있는 제1 비산 방지 코팅액만 경화될 수 있다. 1차 경화(S113) 후제1 비산 방지 코팅액은 반경화된 영역과 경화되지 않은 영역이 공존하는 형태일 수 있다.
다음, 제1 비산 방지 코팅액에 부착된 금형을 탈착하고(S114), 제1 비산 방지 코팅액을 세정한다(S115). 세정 공정(S115)에 의해, 도포된 제1 비산 방지 코팅액 중 경화되지 않은 코팅액은 커버 기재로부터 제거될 수 있다. 세정(S115)에 사용되는 세정제에는 제한이 없다. 따라서, 통상의 기술자는 제1 비산 방지 코팅액의 종류에 따라 적절한 세정제를 선택하여 세정 공정(S115)을 수행할 수 있다.
다음, 세정되고 남은 반경화된 제1 비산 방지 코팅액을 2차 경화한다(S116). 2차 경화에 의해 반경화된 제1 비산 방지 코팅액은 완전히 경화되고, 제1 비산 방지 코팅층이 형성될 수 있다. 2차 경화 또한 열 경화 또는 자외선 경화 등의 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
제1 비산 방지 코팅층 상에는 중간층이 형성될 수 있다(S120). 중간층은 제1비산 방지 코팅층 상에 직접 용액을 도포하고, 도포된 용액을 경화시키는 방법으로형성될 수 있다. 또는 중간층은 별개의 공정에서 필름 형태로 제작된 후, 제1 비산방지 코팅층 상에 부착될 수 있다. 통상의 기술자는 중간층과 제1 비산 방지 코팅층의 특성을 고려하여 적합한 방법을 이용해 제1 비산 방지 코팅층 상에 중간층을형성할 수 있다.
중간층 및 제1 비산 방지 코팅층 상에는 제2 비산 방지 코팅층이 형성될 수있다. 이때, 슬립(slip) 코팅, 바(bar) 코팅, 스핀(spin) 코팅, 유리 직접 몰딩(Glass Direct Molding) 등의 공정을 통해 제2 비산 방지 코팅층을 제1 비산 방지 코팅층 상에 형성할 수 있다.
제2 비산 방지 코팅층 상에는 점착층이 형성될 수 있다. 점착층은 점착 용액을 제1 비산 방지 코팅층 상에 직접 도포하거나, 별개의 공정에서 필름 형태로 제작된 후 부착됨으로써 형성될 수 있다. 다만, 상기 언급한 방법 외에도 통상의 기술자는 다양한 방법을 이용하여 점착층을 제2 비산 방지 코팅층 상에 형성할 수 있다.
이하에서는 실험 결과를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 아래의 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
표 1 내지 표 3은 실시예 및 비교예에 따른 보호 커버의 내충격성 평가, 기포 발생 유무 평가, 가요성 평가 결과이다.
내충격성 평가는 앞서 도 5에서 설명한 바와 같이, 약 5.7g의 펜을 패널 위에 적층된 보호 커버 상으로 낙하시키는 경우, 보호 커버 또는 패널이 파손되는 파손 높이를 나타낸 것이다. 본 내충격성 평가 시험에서는 패널 대신 두께 약 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하였다. 커버 기재로는 약 70㎛의 두께를 가지는 화학 강화 유리를 사용하였다.
기포 발생 유무 평가는 실온에서 평평한 상태의 보호 커버 내부에 기포가 존재하는지 여부(일반 환경)와 보호 커버를 고온 다습 환경(60℃, 습도 90%) 및 저온 환경(-20℃)에서 구부렸을 때(신뢰 환경) 보호 커버 내부에 기포가 존재하는지 여부를 확인한 것이다.
가요성 평가는 곡률 반경 4.5cm로 보호 커버를 구부렸을 때, 커버 기재의 파손 여부 및 커버 기재 하부 층 박리 여부를 확인한 것이다.
제1, 제2 비산 방지 코팅층 및 중간층 두께 내충격성 평가 기포 발생 여부 평가 가요성 평가
제1 비산방지 코팅층 중간층 제2 비산방지 코팅층 중간층 미제공 영역 중간층 제공 영역 일반 환경 신뢰 환경 파손 여부 박리 여부
비교예 1 0㎛ 10㎛ 0㎛ 5㎝ 5㎝ 없음 있음 파손 박리
비교예 2 0㎛ 10㎛ 13㎛ 9㎝ 8㎝ 없음 있음 파손 박리 없음
실시예 1 5㎛ 10㎛ 13㎛ 13㎝ 10㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
실시예 2 5㎛ 10㎛ 15㎛ 10㎝ 10㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
실시예 3 10㎛ 10㎛ 13㎛ 9㎝ 10㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
실시예 4 10㎛ 10㎛ 15㎛ 9㎝ 12㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
제1, 제2 비산 방지 코팅층 및 중간층 두께 내충격성 평가 기포 발생 여부 평가 가요성 평가
제1 비산방지 코팅층 중간층 제2 비산방지 코팅층 중간층 미제공 영역 중간층 제공 영역 일반 환경 신뢰 환경 파손 여부 박리 여부
비교예 3 0㎛ 20㎛ 0㎛ 5㎝ 5㎝ 있음 있음 파손 있음 박리 있음
비교예 4 0㎛ 20㎛ 23㎛ 9㎝ 10㎝ 없음 있음 파손 있음 박리 없음
실시예 5 5㎛ 20㎛ 23㎛ 8㎝ 9㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
실시예 6 5㎛ 20㎛ 25㎛ 9㎝ 8㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
실시예 7 10㎛ 20㎛ 23㎛ 8㎝ 10㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
실시예 8 10㎛ 20㎛ 25㎛ 8㎝ 10㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
제1, 제2 비산 방지 코팅층 및 중간층 두께 내충격성 평가 기포 발생 여부 평가 가요성 평가
제1 비산방지 코팅층 중간층 제2 비산방지 코팅층 중간층 미제공 영역 중간층 제공 영역 일반 환경 신뢰 환경 파손 여부 박리 여부
비교예 5 0㎛ 30㎛ 0㎛ 5㎝ 5㎝ 있음 있음 파손 있음 박리 있음
비교예 6 0㎛ 30㎛ 33㎛ 8㎝ 8㎝ 없음 있음 파손 없음 박리 없음
비교예 7 5㎛ 30㎛ 35㎛ 7㎝ 7㎝ 없음 가요성 흠결로 평가 불가 파손 없음 박리 있음
비교예 8 10㎛ 30㎛ 33㎛ 8㎝ 7㎝ 없음 가요성 흠결로 평가 불가 파손 없음 박리 있음
비교예 9 10㎛ 30㎛ 35㎛ 7㎝ 7㎝ 없음 가요성 흠결로 평가 불가 파손 없음 박리 있음
비교예 10 5㎛ 50㎛ 55㎛ 6㎝ 6㎝ 없음 가요성 흠결로 평가 불가 파손 없음 박리 있음
실시예 9 5㎛ 30㎛ 33㎛ 8㎝ 8㎝ 없음 없음 파손 없음 박리 없음
표 1 내지 표 3에 따르면, 제1 비산 방지 코팅층 또는 제2 비산 방지 코팅층이 제공되지 않는 경우 내충격성 및/또는 가요성이 떨어질 수 있으며, 보호 커버 내 기포가 발생할 우려가 크다.
먼저, 내충격성의 경우, 제1 비산 방지 코팅층 및 제2 비산 방지 코팅층 모두가 제공되지 않은 보호 커버는 내충격성이 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 아울러, 일반적으로 제1 비산 방지 코팅층 또는 제2 비산 방지 코팅층의 두께가 증가함에 따라 보호 커버의 내충격성은 상승한다는 것을 확인할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 보호 커버에 가해진 충격이 제1, 제2 비산 방지 코팅층 내에서 분산될 수 있기 때문이다. 중간층이 제공된 영역과 중간층이 제공되지 않은 영역의 내충격성 차이는 미미하였다.
기포 발생 여부의 경우, 제2 비산 방지 코팅층이 제공되지 않아 점착층 부착면에 단차가 존재할 때 기포가 발생함을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 7 내지 10을 살펴보면, 제1 비산 방지 코팅층과 제2 비산 방지층의 두께 합이 너무 크면 보호 커버의 가요성이 떨어진다는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보호 커버는 다양한 전자 기기에 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 커버는 텔레비전, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), 내비게이션, 스마트 워치와 같은 각종 웨어러블기기 등에 적용될 수 있다
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 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 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 표시 장치 100: 보호 커버
110: 커버 기재 121: 제1 비산 방지 코팅층
122: 제2 비산 방지 코팅층 123: 중간층
130: 점착층 200: 표시 패널

Claims (18)

  1. 커버 기재;
    상기 커버 기재 상에 제공되는 제1 비산 방지 코팅층;
    상기 제1 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 중간층;
    상기 중간층 상에 제공되는 제2 비산 방지 코팅층; 및
    상기 제2 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 점착층을 포함하고,
    상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 상기 중간층의 상면, 하면, 및 적어도 일 측면을 감싸고,
    상기 중간층의 상기 일 측면 중 상기 제1 비산 방지 코팅층에 의해 커버되지 않는 영역은 상기 제2 비산 방지 코팅층에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중간층은 평면상에서 볼 때 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층보다 작은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 보호 커버의 가장자리를 따라 연장되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중간층의 두께는 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층의 두께의 합보다 작은 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 비산 방지 코팅층의 두께는 상기 제1 비산 방지 코팅층의 두께와 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커버 기재는 가요성(Flexibility)을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 비산 방지 코팅층과 상기 제2 비산 방지 코팅층은 서로 다른 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 각각 에폭시 아크릴레이트 수지, 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 폴리에테르 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 아크릴 아크릴레이트 수지, 불포화 폴리에스터, 우레탄 수지, 아크릴로나이트릴-부타다이엔-스타이렌(ABS) 수지 및 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 커버 기재는 10㎛ 내지 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커버 기재는 유리를 포함하고, 상기 유리는 이온 교환된 화학 강화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  11. 제1항에 있어서,
    5.7g의 펜을 낙하시켰을 때, 상기 보호 커버가 파손되는 상기 펜의 낙하 높이가 8㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 보호 커버에 무늬를 부여하기 위한 장식층인 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 점착층과 상기 중간층 사이에는 상기 제2 비산 방지 코팅층이 제공되는 것을 특징으로 하는 보호 커버.
  14. 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 제공되는 보호 커버를 포함하고,
    상기 보호 커버는
    커버 기재;
    상기 커버 기재 상에 제공되는 제1 비산 방지 코팅층;
    상기 제1 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 중간층;
    상기 중간층 상에 제공되는 제2 비산 방지 코팅층; 및
    상기 제2 비산 방지 코팅층 상에 제공되는 점착층을 포함하고,
    상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층은 상기 중간층의 상면, 하면, 및 적어도 일 측면을 감싸고,
    상기 중간층의 상기 일 측면 중 상기 제1 비산 방지 코팅층에 의해 커버되지 않는 영역은 상기 제2 비산 방지 코팅층에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 표시 패널 및 상기 보호 커버는 가요성(Flexibility)을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 커버 기재는 10㎛ 내지 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 중간층은 평면상에서 볼 때 상기 제1 비산 방지 코팅층 및 상기 제2 비산 방지 코팅층보다 작은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 보호 커버에 무늬를 부여하기 위한 장식층인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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