KR20150000361A - 플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치 - Google Patents

플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 윈도우는 제1층, 상기 제1 층 상에 적층된 제2 층 및 상기 제1 층의 하면 및 상기 제2 층의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층들을 포함하고, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 동일한 두께를 가질 수 있다.

Description

플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치{Plastic window and organic light emitting display device comprising the same}
본 발명은 플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치에 관한 것으로, 상세하게는 접착 신뢰성이 향상된 플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다.
근래에 각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이 분야가 급속도로 발전하고 있으며, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 평판 디스플레이 장치가 소개되고 있다. 평판 디스플레이 장치로는 유기 발광 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 액정 표시 장치, 전계방출표시장치 등이 있다. 이 중, 유기 발광 디스플레이 장치는, 경량 박형이 가능할 뿐만 아니라, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 및 적은 소비 전력 등의 장점으로 인하여 차세대 디스플레이 장치로서 주목 받고 있다.
또한, 디스플레이 장치가 발전해 나감에 따라, 사용자 인터페이스(User Interface, UI) 역시 발전해나가고 있다. 특히, 디스플레이 장치의 사용자 편의를 증가시키기 위해 다양한 UI가 제공되고 있는데, 그 중 대표적인 UI가 터치(touch) 방식을 사용하여 데이터를 입력하는 터치 인터페이스이다. 이와 같은 터치 인터페이스를 제공하기 위해서 디스플레이 장치는 기존의 키패드 대신에 터치 패널을 사용한다.
한편, 터치 패널은 스크린에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 직접 접촉하여 선택함으로써 사용자의 명령을 입력하므로, 민감한 터치패널에 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 터치패널의 상부에는 터치 패널을 보호하기 위한 윈도우가 부착될 수 있다.
본 발명의 목적은, 접착 신뢰성이 향상된 플라스틱 윈도우 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 플라스틱 윈도우는, 제1층, 상기 제1 층 상에 적층된 제2 층 및 상기 제1 층의 하면 및 상기 제2 층의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층들을 포함하고, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 동일한 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 제3 층을 더 포함하고, 상기 플라스틱 윈도우는, 상기 제3 층을 기준으로 상하 대칭구조를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 층은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 층은 상기 폴리카보네이트로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 제1 광학 접착층에 의해 접착될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제3 층 및 상기 제2 층과 상기 제3 층은 제2 광학 접착층에 의해 접착될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유기 발광 디스프레이 장치는, 기판, 상기 기판 상에 형성된 디스플레이부, 상기 디스플레이부 상에 배치된 터치 패널 및 상기 터치 패널 상에 부착된 플라스틱 윈도우를 포함하고, 상기 플라스틱 윈도우는, 상기 터치 패널 상에 위치하는 제1층 및 상기 제1 층 상에 적층된 제2 층을 포함하고, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 동일한 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 터치 패널과 상기 플라스틱 윈도우 간의 열팽창 계수의 차이는 20ppm이하일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 플라스틱 윈도우는, 상기 제1 층의 하면 및 상기 제2 층의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층들을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 제3 층을 더 포함하고, 상기 플라스틱 윈도우는, 상기 제3 층을 기준으로 상하 대칭구조를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 층은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 층은 상기 폴리카보네이트로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 디스플레이부는 유기 발광 소자를 포함하고, 상기 디스플레이부 상에는 상기 디스플레이부를 밀봉하는 박막 봉지층이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 터치 패널은 상기 박막 봉지층 상에 직접 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 디스플레이부와 상기 터치 패널 사이에 편광필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 윈도우와 터치 패널 간의 열 팽창 계수의 차이가 감소하므로, 플라스틱 윈도우의 박리를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기 발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 디스플레이 장치의 디스플레이부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 디스플레이 장치의 플라스틱 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 플라스틱 윈도우의 변형예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 플라스틱 윈도우의 다른 변형예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기 발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 유기 발광 디스플레이 장치의 디스플레이부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 유기 발광 디스플레이 장치의 플라스틱 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치(10)는, 기판(100), 기판 상에 형성된 디스플레이부(200), 디스플레이부(200) 상에 배치된 터치 패널(300) 및 터치 패널(300) 상에 부착된 플라스틱 윈도우(400)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 기판(100)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성할 수도 있다. 기판(100)을 형성하는 플라스틱 재는 절연성 유기물일 수 있는데, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethyelenennapthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(celluloseacetatepropionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
한편, 화상이 기판(100)방향으로 구현되는 배면 발광형(bottom emission type)인 경우에 기판(100)은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나 화상이 기판(100)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형(top emission type)인 경우에 기판(100)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 기판(100)을 형성할 수 있다. 금속으로 기판(100)을 형성할 경우 기판(100)은 탄소, 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 및 스테인레스 스틸(SUS)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이부(200)는 유기 박막 트랜지스터 층(200a)과 화소부(200b)를 구비할 수 있다. 화소부(200b)는 유기 발광 소자(OLED)일 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 디스플레이부(200)를 보다 자세히 설명한다.
기판(100)상에는 버퍼층(212)이 형성될 수 있다. 버퍼층(212)은 기판(100)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(100)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 버퍼층(212)은 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(212)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
이와 같은 버퍼층(212)은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
활성층(221)은 버퍼층(212) 상에서 실리콘과 같은 무기질 반도체나, 유기 반도체에 의해 형성될 수 있다. 또한, 활성층(221)은 소스 영역, 드레인 영역과 이들 사이의 채널 영역을 갖는다. 예를 들어, 비정질 실리콘을 사용하여 활성층(221)을 형성하는 경우 비정질 실리콘층을 기판(100) 전면에 형성한 후 이를 결정화하여 다결정 실리콘층을 형성하고, 패터닝한 후 가장자리의 소스 영역 및 드레인 영역에 불순물을 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역 및 그 사이의 채널 영역을 포함하는 활성층(221)을 형성할 수 있다.
활성층(221) 상에는 게이트 절연막(213)이 형성된다. 게이트 절연막(213)은 활성층(221)과 게이트 전극(222)을 절연하기 위한 것으로 SiNx, SiO2 등과 같은 무기물로 형성할 수 있다.
게이트 절연막(213) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(222)이 형성된다. 게이트 전극(222)은 박막 트랜지스터(TFT)의 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다.
게이트 전극(222)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo를 함유할 수 있고, Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 합금을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 설계 조건을 고려하여 다양한 재질로 형성할 수 있다.
게이트 전극(222) 상에 형성되는 층간 절연막(214)은 게이트 전극(222)과 소스 및 드레인 전극(223) 사이의 절연을 위한 것으로, SiNx, SiO2 등과 같은 무기물로 형성할 수 있다.
층간 절연막(214)상에는 소스 및 드레인 전극(223)이 형성된다. 구체적으로, 층간 절연막(214) 및 게이트 절연막(213)은 활성층(221)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출하도록 형성되고, 이러한 활성층(221)의 노출된 소스 영역 및 드레인 영역과 접하도록 소스 및 드레인 전극(223)이 형성된다.
한편, 도 2는 활성층(221)과, 게이트 전극(222)과, 소스 및 드레인 전극(223)을 순차적으로 포함하는 탑 게이트 방식(top gate type)의 박막 트랜지스터(TFT)를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 게이트 전극(222)이 활성층(221)의 하부에 배치될 수도 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터(TFT) 층(200a)은 화소부(200b)에 전기적으로 연결되어 화소부(200b)를 구동하며, 평탄화막(215)으로 덮여 보호된다.
평탄화막(215)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다. 무기 절연막으로는 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, PZT 등이 포함되도록 할 수 있고, 유기 절연막으로는 일반 범용고분자(PMMA, PS), 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등이 포함되도록 할 수 있다. 또한, 평탄화막(215)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로도 형성될 수 있다.
평탄화막(215) 상에는 화소부(200b)가 형성되며, 화소부(200b)는 화소 전극(231), 중간층(232) 및 대향 전극(233)을 구비할 수 있다.
화소 전극(231)은 평탄화막(215)상에 형성되고, 평탄화막(215)에 형성된 컨택홀(230)을 통하여 소스 및 드레인 전극(223)과 전기적으로 연결된다.
화소 전극(231)은 반사 전극일 수 있으며, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
화소 전극(231)과 대향되도록 배치된 대향 전극(233)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다.
따라서, 대향 전극(233)은 중간층(232)에 포함된 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 유기 발광층(미도시)에서 방출되는 광은 직접 또는 반사 전극으로 구성된 화소 전극(231)에 의해 반사되어, 대향 전극(233) 측으로 방출될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 유기 발광 디스플레이 장치(10)는 전면 발광형으로 제한되지 않으며, 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광이 기판(100) 측으로 방출되는 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 화소 전극(231)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 대향 전극(233)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 유기 발광 디스플레이 장치(10)는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
한편, 화소 전극(231)상에는 절연물로 화소 정의막(216)이 형성된다. 화소 정의막(216)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 화소 정의막(216)은 화소 전극(231)의 소정의 영역을 노출하며, 노출된 영역에 유기 발광층을 포함하는 중간층(232)이 위치한다.
중간층(232)에 포함된 유기 발광층(미도시)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있으며, 중간층(232)은 유기 발광층(미도시) 이외에 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
이와 같은 디스플레이부(200)는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트(contrast) 및 빠른 응답 속도를 가질 수 있다. 다만, 유기 발광 소자는 외부의 수분이나 산소 등에 의해 열화되는 특성을 가진다.
봉지층(110)은 디스플레이부(200)를 밀봉하여, 외부의 수분이나 산소 등으로부터 유기 발광 소자를 보호한다.
봉지층(110)은 하나 이상의 유기층과 하나 이상의 무기층이 상호 교번하여 적층 형성될 수 있다. 한편, 복수의 유기층과 무기층이 교번적으로 적층된 경우, 최상층은 유기발광소자에 대한 투습을 더욱 효과적으로 방지하기 위하여 무기층으로 형성될 수 있다.
유기층은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함한다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
무기층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
터치 패널(300)은 봉지층(110) 상에 직접 형성될 수 있다. 즉, 터치 패널(300)을 형성하기 위한 별도의 기판(미도시)을 포함하지 않을 수 있으므로, 유기 발광 디스플레이 장치(10)는 더욱 박형화가 가능할 수 있다.
터치 패널(300)은 예를 들어, 정전용량 방식을 사용할 수 있다. 터치 패널(300)은 금속 배선(310), 감지 패턴(320)들 및 금속 배선(310)과 감지 패턴(320)들 사이의 유전체(330)를 포함하여, 외부의 터치에 의한 감지 패턴(320)들의 정전 용량 변화를 금속 배선(310)을 통하여 집적 회로(미도시)로 전달할 수 있다.
금속 배선(310) 및 감지 패턴(320)들은 ITO, IZO, IAZO 등과 같은 투광성 재질의 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 유전체(330)는 SiNx, AlOx 등 질화계 및 산화계 화합물로 형성될 수 있다. 따라서, 유전체(330)가 다른 하나의 무기층으로 기능할 수 있으므로, 디스플레이부(200)의 밀봉효과가 더 향상될 수 있다.
한편, 봉지층(110)과 터치 패널(300) 사이에는 편광층(polarizer, 130)이 배치될 수 있다. 편광층(130)은 디스플레이부(200)으로부터 발광되는 빛의 직진성을 향상시켜 산란 또는 간섭을 방지하고 색감을 향상시킬 수 있다. 또한, 편광층(130)은 외부의 빛을 선별하여 투과시키는 기능을 할 수 있으며, 외부 광의 반사를 방지함으로써 유기 발광 디스플레이 장치(10)의 화상 시인성을 향상시킬 수 있다.
플라스틱 윈도우(400)는 터치 패널(300) 상에 부착된다. 플라스틱 윈도우(400)는 사람의 손 또는 물체가 접촉하는 부분으로, 터치 패널(300)의 손상을 방지할 수 있다. 플라스틱 윈도우(400)는 접착제 등에 의해 터치 패널(300)과 부착할 수 있다.
한편, 플라스틱 윈도우(400)는 고분자 재질로 형성됨에 반해, 터치 패널(300)은 금속 및 무기물 등으로 형성됨으로써, 플라스틱 윈도우(400)와 터치 패널(300)간의 열 팽창 계수가 서로 상이할 수 있고, 플라스틱 윈도우(400)와 터치 패널(300)간의 열 팽창 계수의 차이가 너무 큰 경우는, 플라스틱 윈도우(400)의 박리 등이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 플라스틱 윈도우(400)와 터치 패널(300)간의 열 팽창 계수의 차이는 20ppm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 3을 참조하면, 플라스틱 윈도우(400)는 제1 층(410), 제1 층(410) 상에 적층된 제2 층(420) 및 제1 층(410)의 하면과 제2 층(420)의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층(440)들을 포함할 수 있으며, 제1 층(410)과 제2 층(420)은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성될 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트는 열팽창계수가 10 내지 20ppm으로, 다른 고분자 재질에 비해 작은 열팽창계수의 값을 가지는바, 제1 층(410)과 제2 층(420)이 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성됨으로써, 플라스틱 윈도우(400)의 전체적인 열팽창 계수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 보통 8 내지 10ppm의 열팽창 계수를 가지는 터치 패널(300)과 플라스틱 윈도우(400) 간의 열팽창계수의 차이가 감소할 수 있고, 이에 의해, 플라스틱 윈도우(400)의 접착 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 제1 층(410)과 제2 층(420)은 제1 광학 접착층(Optical Clear Adhesive, 430)에 의해 접착될 수 있으며, 서로 동일한 두께를 가질 수 있다. 즉, 플라스틱 윈도우(400)는 제1 광학 접착층(430)을 기준으로 상하 대칭인 구조를 가질 수 있으므로, 플라스틱 윈도우(400)의 휨(Curl)을 방지하여, 플라스틱 윈도우(400)는 평평함을 유지할 수 있다.
제1 층(410)의 하면과 제2 층(420)의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층(440)들은 동일한 두께를 가지고 형성되며, 6H 이상의 연필경도를 가질 수 있다. 하드 코팅층(440)들은 하드코팅제가 용해된 유기용제를 제1 층(410)의 하면과 제2 층(420)의 상면에 각각 도포함으로써 형성할 수 있다. 일 예로, 유기용제는 톨루엔, 하드코팅제는 자외선경화형 아크릴계일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 도 3의 플라스틱 윈도우의 변형예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4의 플라스틱 윈도우(500)는, 도 3의 플라스틱 윈도우(400)에 비해, 제1 층(510)과 제2 층(530) 사이에 제3 층(520)을 추가로 포함할 수 있다.
제1 층(510) 및 제2 층(530)은 도 3에서 도시하고 설명한 제1 층(410) 및 제2 층(420)과 동일하다. 즉, 제1 층(510)과 제2 층(530)은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 제1 층(510)의 하면 및 제2 층(530)의 상면에는 각각 하드 코팅층(550)들이 형성될 수 있다.
제3 층(520)은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성될 수 있다. 즉, 제3 층(520)은 제1 층(510) 및 제2 층(530)과 동일한 재질로 형성되고, 이에 의해 플라스틱 윈도우(500)의 전체적인 열팽창 계수는 더욱 낮아질 수 있으므로, 터치패널(도 1의 300)과의 접착 신뢰성은 더욱 우수해질 수 있다.
제1 층(510)과 제3 층(520) 및 제2 층(530)과 제3 층(520)은 제2 광학 접착층(540)에 의해 접착될 수 있다. 제2 광학 접착층(540)은 도 3의 제1 광학 접착층(430)과 실질적으로 동일한 재질일 수 있다.
한편, 제1 층(510)과 제2 층(530)이 동일한 두께로 형성될 수 있으므로, 플라스틱 윈도우(500)는 제3 층(520)을 기준으로 상하 대칭구조를 가질 수 있다. 이에 의해, 플라스틱 위도우(500)의 휨을 방지할 수 있다.
도 5는 도 3의 플라스틱 윈도우의 다른 변형예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5의 플라스틱 윈도우(600)는, 도 3의 플라스틱 윈도우(400)에 비해, 제1 층(610)과 제2 층(630) 사이에 제3 층(620)을 추가로 포함할 수 있다.
제1 층(610) 및 제2 층(630)은 도 3에서 도시하고 설명한 제1 층(410) 및 제2 층(420)과 동일하다. 즉, 제1 층(610)과 제2 층(630)은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 제1 층(610)의 하면 및 제2 층(630)의 상면에는 각각 하드 코팅층(650)들이 형성될 수 있다.
제3 층(620)은 폴리카보네이트로 형성될 수 있다. 폴리카보네이트는 우수한 내충격성을 가지므로, 제3 층(620)이 폴리카보네이트로 형성되면, 플라스틱 윈도우(600)의 낙하강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 중간의 제3 층(620)이 폴리카보네이트로 형성되고, 제1 층(610)과 제2 층(630)이 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되면, 폴리카보네이트의 내충격성과 폴리에틸렌테레프탈레이트의 작은 열팽창 계수의 이점을 동시에 가질 수 있다.
한편, 제1 층(610)과 제2 층(630)은 동일한 두께를 가지고 형성될 수 있으므로, 플라스틱 윈도우(600)는 제3 층(620)을 기준으로 상하 대칭구조를 가질 수 있다. 이에 의해, 플라스틱 위도우(600)의 휨을 방지할 수 있다. 또한, 제1 층(610)과 제3 층(620) 및 제2 층(630)과 제3 층(620)은 제2 광학 접착층(640)에 의해 접착될 수 있다. 제2 광학 접착층(640)은 도 4의 제2 광학 접착층(530)과 실질적으로 동일하다.
하기의 표 1은 본 발명에 따른 플락스틱 윈도우의 접착 신뢰성을 테스트한 결과로, 도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
실시예 1은, 도 3에 도시된 플라스틱 윈도우(400)로써, 제1 층(410)과 제2 층(420)이 각각 100㎛의 두께를 가지도록 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성하였다.
실시예 2는, 도 4에 도시된 플라스틱 윈도우(500)로써, 제1 층(510), 제2 층(530) 및 제3 층(520)이 모두 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되고, 제1 층(510)과 제2 층(530)이 각각 100㎛의 두께를 가지고, 제3 층(520)은 125㎛의 두께를 가지도록 형성하였다.
실시예 3은, 도 5에 도시된 플라스틱 윈도우(600)로써, 제1 층(610)과 제2 층(630)은 각각 100㎛의 두께를 가지도록 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성하였고, 제3 층(620)은 100㎛의 두께를 가지도록 폴리카보네이트로 형성하였다.
비교예 1은, 폴리카보네이트로 180㎛의 두께를 가지는 단일층을 형성하였다.
이와 같은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1은, 각각 7개의 샘플로 제작되었고, 각각의 샘플은 도 1의 터치 패널(도 1의 300) 상에 부착된 후, 85℃ 및 습도 85%의 환경에서 120시간 동안 방치하였다. 그 후, 각각의 샘플에 대한 박리 테스트를 진행하였다. 박리 테스트는 각각의 샘플이 터치 패널(도 1의 300)로부터 박리되는지 여부로 판단하였다.
Figure pat00001
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 종래와 같이 폴리카보네이트만으로 플라스틱 윈도우를 구성한 경우는, 모든 샘플에서 박리가 발생한 것을 알 수 있다. 이는 폴리카보네이트의 경우는, 열팽창계수가 약 65ppm으로 큰 값을 가지므로, 터치 패널(도 1의 300) 간의 열팽창계수의 차이가 크기 때문에, 접착 신뢰성이 낮은 것을 알 수 있다. 이에 반해, 실시예 1 내지 실시예 3의 경우는, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성된 층들을 포함하고 있는 바, 플라스틱 윈도우(400,500,600)와 터치 패널(도 1의 300) 간의 열 팽창 계수의 차이가 감소하므로, 플라스틱 윈도우(400,500,600)의 접착 신뢰성이 향상됨을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 유기 발광 디스플레이 장치
100: 기판
200: 디스플레이부
300: 터치 패널
400, 500, 600: 플라스틱 윈도우

Claims (15)

  1. 제1층;
    상기 제1 층 상에 적층된 제2 층; 및
    상기 제1 층의 하면 및 상기 제2 층의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층들;을 포함하고,
    상기 제1 층과 상기 제2 층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 동일한 두께를 가지는 플라스틱 윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 제3 층을 더 포함하고,
    상기 플라스틱 윈도우는, 상기 제3 층을 기준으로 상하 대칭구조를 가지는 플라스틱 윈도우.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 층은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성된 플라스틱 윈도우.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3 층은 상기 폴리카보네이트로 형성된 플라스틱 윈도우.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층과 상기 제2 층은 제1 광학 접착층에 의해 접착된 플라스틱 윈도우.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 층과 상기 제3 층 및 상기 제2 층과 상기 제3 층은 제2 광학 접착층에 의해 접착된 플라스틱 윈도우.
  7. 디스플레이부;
    상기 디스플레이부 상에 배치된 터치 패널; 및
    상기 터치 패널 상에 부착된 플라스틱 윈도우;를 포함하고,
    상기 플라스틱 윈도우는,
    상기 터치 패널 상에 위치하는 제1층; 및
    상기 제1 층 상에 적층된 제2 층;을 포함하고,
    상기 제1 층과 상기 제2 층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되며, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 동일한 두께를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 터치 패널과 상기 플라스틱 윈도우 간의 열팽창 계수의 차이는 20ppm이하인 유기 발광 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 플라스틱 윈도우는, 상기 제1 층의 하면 및 상기 제2 층의 상면에 각각 형성된 하드 코팅층들을 더 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 제3 층을 더 포함하고,
    상기 플라스틱 윈도우는, 상기 제3 층을 기준으로 상하 대칭구조를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제3 층은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성된 유기 발광 디스플레이 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제3 층은 상기 폴리카보네이트로 형성된 유기 발광 디스플레이 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 유기 발광 소자를 포함하고,
    상기 디스플레이부 상에는 상기 디스플레이부를 밀봉하는 박막 봉지층이 형성된 유기 발광 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 터치 패널은 상기 박막 봉지층 상에 직접 형성되는 유기 발광 디스플레이 장치.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이부와 상기 터치 패널 사이에 편광필름을 더 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치.
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