KR20150115122A

KR20150115122A - 표시 장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR20150115122A
Application number: KR1020140039585A
Authority: KR
Inventors: 이정섭; 최민훈; 박상일; 황인선
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-10-14

Abstract

본 발명에 따른 표시 장치용 윈도우는 가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및 상기 섬유층을 함침시키거나 또는 상기 섬유층 위에 위치하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)을 포함한다.

Description

표시 장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치{WINDOW AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 표시 장치용 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, 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 윈도우가 구비되어 있다. 상기 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 윈도우의 표면이 손가락 등과 접촉하는 일이 많아지게 되어, 보다 강한 강도가 요구되고 있다.

또한, 최근에는 곡면형 표시 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 표시 장치에 포함되는 가요성 윈도우는 강한 강도뿐만 아니라 충분한 유연성이 요구되고 있다.

본 발명에 해결하고자 하는 과제는 가요성 및 표시 장치를 보호하기 위한 강도를 가지는 표시 장치용 윈도우를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 윈도우는 가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및 상기 섬유층 위에 위치하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)을 포함한다.

상기 섬유층은 제1층을 이루고, 상기 전단 강화 물질은 제2층을 이루며, 상기 제1층과 상기 제2층은 접착제를 통해 결합될 수 있다.

상기 섬유층은 우레탄계 물질을 포함할 수 있다.

상기 섬유층은 스판덱스(spandex)일 수 있다.

상기 전단-강화 물질은 실리콘계 화합물일 수 있다.

상기 전단-강화 물질은 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함할 수 있다.

상기 섬유층은 두께가 상이한 섬유에 의해 복수의 층으로 구분될 수 있다.

상기 섬유의 두께는 점진적으로 두꺼워질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치용 윈도우는 가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및 상기 섬유층에 함침된 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)을 포함한다.

상기 섬유층은 우레탄계 물질을 포함할 수 있다.

상기 섬유층은 스판덱스(spandex)일 수 있다.

상기 전단-강화 물질은 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함하는 실리콘계 화합물일 수 있다.

상기 섬유의 두께는 점진적으로 두꺼워질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 위에 위치하는 윈도우를 포함하고, 상기 윈도우는 가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및 상기 섬유층에 함침되거나 또는 상기 섬유층 위에 위치하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)을 포함한다.

상기 섬유층은 우레탄계 물질인 스판덱스(spandex)일 수 있다.

상기 섬유의 두께는 점진적으로 두꺼워질 수 있다.

상기 표시 패널 아래에 위치하는 하부 필름을 더 포함하며, 상기 하부 필름과 상기 윈도우의 재질이 동일할 수 있다.

이상과 같은 표시 장치용 윈도우는 유연성과 복원성을 가지면서도 소정의 강도를 가질 수 있는바, 롤러블(rollable) 또는 폴더블(foldable)이 가능한 가요성 표시 장치에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 윈도우의 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 변화에 대한 개략도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치용 윈도우의 단면도이다.

기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 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 경우뿐만 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.

이하, 첨부한 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우를 포함하는 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 표시 패널(10), 표시 패널(10) 및 각종 부품들을 수납하는 하우징(40), 그리고 표시 패널(10)의 전방에 배치되어 표시 패널(10)을 보호하는 윈도우(20)를 포함한다.

본 명세서에서 설명하는 표시 패널(10)은 유기 발광 표시 패널이며 다른 한편으로, 표시 패널(10)은 유기 발광 표시 패널 이외에 다른 표시 패널, 일례로 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel) 등의 다양한 표시 패널일 수 있다.

또한, 본 명세서는 일례로써 평판형 표시 패널을 도시하였으나, 이는 가요성을 가질 수 있으며, 일례로써 롤러블(rollable) 또는 폴더블(foldable)이 가능할 수 있다.

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 인쇄 회로(30)을 통해 인쇄 회로 기판(50)에 연결된다. 인쇄 회로 기판(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 보호할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널(10) 아래에 하부 필름(17)이 더 위치할 수 있다. 하부 필름(17)은 후술할 윈도우(20)와 동일하거나 상이한 재질일 수 있다. 일례로써 윈도우(20)와 하부 필름(17)이 동일한 재질인 경우, 하부 필름(17)은 투명성이 요구되지는 않는다.

인쇄 회로 기판(50)에는 구동 신호를 처리하기 위한 전자 소자들(도시하지 않음)이 실장된다. 인쇄 회로 기판(50)은 커넥터(51)와 연장부(52)를 포함하며, 연장부(52)는 커넥터(51)의 일단에 설치되어 외부 신호를 인쇄 회로 기판(50)으로 전송한다.

표시 패널(10)의 전방에는 표시 패널(10)을 보호하는 윈도우(20)가 위치한다. 윈도우(20)는 표시 패널(10)이 외부 충격에 의해 깨지지 않도록 이를 보호하는 역할을 한다. 그리고 윈도우(20)는 소정의 접착층(도시하지 않음)에 의해 표시 패널(10)에 부착될 수 있다. 이와 달리, 표시 패널(10)과 윈도우(20)가 공기층을 사이에 두고 이격되어 형성될 수도 있다.

또한, 본 명세서는 도시하지 않았으나 표시 패널(10)과 윈도우(20)를 접착하기 위해 액상 레진을 이용하거나 접착 부재인 테이프(일례로써, WB-테이프) 등을 사용할 수 있다.

윈도우(20)는 표시 패널(10)의 표시 영역(11)에 대응되는 부분에 표시 영역(11)이 외부에서 시인될 수 있도록 투명하게 형성된 투명부(211), 및 표시 패널(10)의 주변 영역(12)에 대응되는 영역에 주변 영역(12)이 외부로부터 시인되는 것을 방지하기 위해 불투명하게 형성된 불투명부(212)를 포함할 수 있다.

불투명부(212)는 표시 패널(10)의 주변 영역(12)에 형성된 배선이나 부품 등이 외부에서 보이지 않도록 가리는 역할을 할 수 있다. 일례로써 불투명부(212)에는 제품의 로고나 패턴을 형성하거나 소정의 색(검정색, 흰색 등)을 가지는 인쇄층(미도시)이 위치할 수 있다.

윈도우(20)는 이하에서 도 3 내지 도 4를 참조하여 보다 상세하게 후술하기로 한다.

하우징(40)은 표시 패널(10)을 실장한다. 도 1에서 1개의 부재로 구성된 하우징을 예시적으로 도시하고 있다. 그러나, 하우징(40)는 2개 이상의 부재가 결합되어 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 가요성을 가지는바, 하우징(40)이 생략될 수도 있다.

도 1에는 도시하지 않았으나, 표시 장치는 접촉 감지 패널을 더 포함할 수 있다. 접촉 감지 패널은 저항식 터치 패널 또는 정전 용량식 터치 패널 등이 사용될 수 있다.

또한, 윈도우(20)와 표시 패널(10) 등의 결합을 위해 별도의 접착제가 사용될 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(20)를 구체적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 윈도우의 평면도이고, 도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 변화에 대한 개략도이다.

윈도우(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 표시 패널(10)의 표시 영역(11)에 대응되는 부분에 표시 영역(11)이 외부에서 시인될 수 있도록 투명하게 형성된 투명부(211), 및 표시 패널(10)의 주변 영역(12)에 대응되는 영역에 주변 영역(12)이 외부로부터 시인되는 것을 방지하기 위해 불투명하게 형성된 불투명부(212)를 포함할 수 있다. 불투명부(212)는 표시 패널(10)의 주변 영역(12)에 형성된 배선이나 부품 등이 외부에서 보이지 않도록 가리는 역할을 한다.

또한, 도 2에 도시된 것과 같이, 투명부(211)는 불투명부(212)에 의해 에워싸일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 불투명부(212)는 평면상에서 투명부(211)를 사이에 두고 2개의 영역으로 분할될 수도 있다. 그러나 이는 일례이며, 별도의 불투명부(212)를 포함하지 않고 표시 패널(10) 전체가 투명부(211)인 표시 장치일 수도 있음은 물론이다.

도 3을 참조하면, 윈도우(20)는 섬유층(120) 및 섬유층(120) 위에 위치하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)(140)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 섬유층(120)은 제1층을 구성하고 전단 강화 물질(140)은 제2층을 구성할 수 있다. 이때 제1층 및 제2층은 실질적으로 표시 장치용 윈도우(20)의 형상을 결정하며, 표시 패널의 표시 영역 및 주변 영역에 대응하는 평면 형상을 가진다. 본 명세서는 윈도우(20)가 평면인 경우에 대해 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(20)는 가요성을 가지는바, 휘거나 접어지는 어떠한 형상도 가능할 수 있다.

우선, 제1층을 구성하는 섬유층(120)에 대해 살펴본다.

섬유층(120)은 표시 패널(10) 등와 마주하며 이격되는 위치에 배치될 수 있으며, 섬유층(120)의 일면에는 표시 패널(10)과 결합되기 위한 별도의 접착제(미도시)가 위치할 수 있다.

섬유층(120)은 우레탄계 물질을 포함할 수 있으며, 일례로써 폴리우레탄 섬유를 포함하는 스판덱스(spandex)일 수 있다. 스판덱스 섬유는 폴리에테르와 메틸렌디페닐이소시아네이트를 중합하여 형성될 수 있으며, 유연성 및 복원력이 우수한 섬유이다.

섬유층(120)은 폴리우레탄 섬유와 같은 재질의 복수의 섬유를 포함할 수 있으며, 일례로써 도 3에 도시한 바와 같이 복수의 섬유가 직조된 패턴을 가질 수 있다. 즉, 섬유층은 복수의 섬유가 상하좌우로 직조되어 형성된 격자 무늬를 가질 수 있다. 그러나 이러한 무늬에 한정되는 것은 아니며, 윈도우(20)에 요구되는 유연성 또는 복원력 등에 따라 다양한 무늬로 직조되는 것이 가능하다.

이상과 같은 섬유층(120)은 유연성 및 복원력을 가지는바, 이를 포함하는 윈도우(20)가 가요성을 가지도록 한다.

전단-강화 물질(140)은 실리콘계 화합물로써, 구체적으로는 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함할 수 있다. 이러한 물질들을 포함하는 전단-강화 물질(140)은 고체 상태(일례로써, 필름)이며, 제조된 화합물을 도포 및 경화시켜 제조할 수 있다.

전단-강화 물질(140)로 구성되는 제2층은 표시 장치 또는 윈도우의 외측에 위치하는바, 외부 힘, 즉 사람의 접촉 등이 있을 수 있다. 전단-강화 물질(140)은 이러한 접촉에 점도가 증가하는 물성을 가지며, 이는 윈도우(20) 강도의 증가를 수반한다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 별도의 외력이 가해지지 않는 경우, 전단-강화 물질(140)은 평형(equilibrium) 상태를 유지한다. 그러나 외력이 가해지게 되면 분자의 이동으로 인해 전단-강화 물질(140)의 점도가 상승하고 이는 강도의 증가를 수반하게 된다.

따라서 사용자의 터치나 외부 힘이 가해지는 경우, 제2층의 강도가 증가하여 표시 장치의 보호가 가능하고, 외부 접촉 등에 의한 스크래치 발생을 감소시킬 수 있다.

상기 제1층을 이루는 섬유층(120)과 상기 제2층을 이루는 전단-강화 물질(140)은 별도의 접착제(130)를 통해 결합될 수 있다. 제1층을 구성하는 섬유층(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 울퉁불퉁한 표면을 가질 수 있다. 따라서 접착제(130)는 상기 제1층과 상기 제2층을 결합시키는 동시에 제2층과 맞닿는 섬유층(120)의 표면을 평탄화시킬 수 있다.

접착제(130)는 양 층을 접촉시키기 위한 어떠한 재질도 무관하나, 일례로써 상이한 재질을 가지는 제1층과 제2층의 접착 신뢰성을 향상시키기 위한 우레탄계 또는 실리콘계 화합물을 포함할 수 있다.

이상과 같이 스판덱스 섬유를 포함하는 섬유층(120)과 전단-강화 물질(140)을 포함하는 윈도우(20)는 가요성을 가지는 표시 장치에 채택되기 위한 유연성 및 복원력을 가지면서 외부 힘으로부터 표시 장치를 보호할 수 있는 강도를 가지는 장점이 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우를 설명한다.

도 5를 참조하면, 윈도우(20)는 복수의 층으로 구분되는 섬유층(120) 및 섬유층(120) 위에 위치하는 전단-강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)(140)을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 섬유층(120)은 제1층을 구성하고 전단 강화 물질(140)은 제2층을 구성할 수 있다. 이때 제1층 및 제2층은 실질적으로 표시 장치용 윈도우(20)의 형상을 결정하며, 표시 패널의 표시 영역 및 주변 영역에 대응하는 평면 형상을 가진다.

본 명세서는 윈도우(20)가 평면인 경우에 대해 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(20)는 가요성을 가지는바, 롤러블 또는 폴더블된 어떠한 형상도 가능하다.

제1층을 구성하는 섬유층(120)에 대해 살펴보면, 섬유층(120)은 표시 패널(10) 등와 마주하도록 배치될 수 있으며, 이때 섬유층(120)의 일면에는 표시 패널(10)과 결합되기 위한 별도의 접착제(미도시)가 위치할 수 있다.

섬유층(120)은 우레탄계 물질을 포함하며, 일례로써 폴리우레탄 섬유를 포함하는 스판덱스(spandex)일 수 있다.

스판덱스 섬유는 폴리에테르와 메틸렌디페닐이소시아네이트를 중합하여 형성될 수 있으며, 유연성 및 복원력이 우수한 섬유이다.

섬유층(120)은 폴리우레탄과 같은 재질을 가지는 복수의 섬유를 포함할 수 있으며, 도 5에 도시한 바와 같이 복수의 섬유가 직조된 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 섬유층(120)은 복수의 섬유가 상하좌우로 직조되어 형성한 격자 무늬를 가질 수 있다. 그러나 이러한 무늬에 한정되는 것은 아니며, 윈도우(20)에 요구되는 유연성 또는 복원력 등에 따라 다양한 무늬로 직조되는 것이 가능하다.

또한, 섬유층(120)은 복수의 층을 포함할 수 있다. 일례로써, 전단-강화 물질(140)과 접하는 섬유층의 섬유는 얇은 두께를 가지며 점진적으로 굵은 두께를 가지는 섬유로 구성될 수 있다(도 5 참조).

얇은 두께를 가지는 섬유는 표면의 거칠기를 감소시킬 수 있으며 특히 제공되는 영상 등의 균일성(uniformity)을 향상시킬 수 있다.

두꺼운 두께를 가지는 섬유는 복원력 등의 특성이 우수하나 섬유 사이의 공극이 많은 문제가 있다. 공극을 통과하는 빛과 섬유를 통과하는 빛은 굴절율이 상이하여 시인성의 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이 윈도우의 외곽(사용자에게 가깝게 위치하는 면)에 가깝게 위치하는 섬유층은 얇은 두께의 섬유를 사용하여 출력되는 영상의 시인성을 고르게 하고, 윈도우에서 보다 내측(사용자에게 먼 쪽에 위치하는 면)에 위치하는 섬유층은 두꺼운 두께의 섬유를 사용하여 윈도우의 복원력 및 유연성을 향상시키도록 한다.

전단-강화 물질(140)은 실리콘계 화합물로써, 구체적으로는 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함할 수 있다.

상기 제1층을 이루는 섬유층(120)과 상기 제2층을 이루는 전단-강화 물질(140)은 별도의 접착제(미도시)를 통해 결합될 수 있다. 제1층을 구성하는 섬유층(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 울퉁불퉁한 표면을 가질 수 있다. 따라서 접착제(130)는 상기 제1층과 상기 제2층을 결합시키는 동시에 제2층에 맞닿는 섬유층(120)의 표면을 평탄화시킬 수 있다.

접착제(미도시)의 재질에는 제한이 없으나, 일례로써 상이한 재질을 가지는 제1층과 제2층의 접착 신뢰성을 향상시키기 위한 우레탄계 또는 실리콘계 화합물일 수 있다.

이상과 같이 스판덱스 섬유를 포함하는 섬유층(120)과 전단-강화 물질(140)을 포함하는 윈도우(20)는 가요성을 가지는 표시 장치에 채택되기 위한 유연성, 복원력 및 강도 이외에도 균일한 시인성을 제공하는 이점이 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우는 도 5와 같이 섬유의 두께가 상이한 섬유층(120)을 포함하나, 섬유층(120)의 상측 또는 하측면에 대응하여 얇은 두께의 섬유로 직조된 층을 포함할 수 있다. 얇은 두께의 섬유를 한 층 포함하는 실시예 보다 나은 균일도를 제공하기 위함이다.

또한, 본 명세서는 복수의 층을 포함하는 섬유층(120)에 대해 복수의 층마다 섬유의 두께가 상이한 실시예만을 도시하였으나 이에 제한되지 않고 복수의 층이 동일한 두께의 섬유를 포함하는 경우도 가능함은 물론이다.

이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우를 설명한다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우의 단면이다.

우선 도 7을 참조하면, 윈도우(20)는 섬유층(120) 및 섬유층(120)에 함침되어 하나의 층을 구성하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)(140)을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 섬유층(120)과 전단 강화 물질(140)은 하나의 층을 구성할 수 있다. 이때 상기 층은 실질적으로 표시 장치용 윈도우(20)의 형상을 결정하며, 표시 패널의 표시 영역 및 주변 영역에 대응하는 평면 형상을 가진다.

우선, 가요성을 가지는 복수의 섬유를 포함하는 섬유층(120)에 대해 살펴본다.

섬유층(120)은 표시 패널(10) 등와 마주할 수 있으며, 이때 섬유층(120)의 일면에는 표시 패널(10)과 결합되기 위한 별도의 접착제(미도시)가 위치할 수 있다.

섬유층(120)은 폴리우레탄 섬유와 같은 재질을 가지는 복수의 섬유를 포함할 수 있으며, 도 7에 도시한 바와 같이 복수의 섬유가 직조된 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 섬유층(120)은 복수의 섬유가 상하좌우로 직조되어 형성한 격자 무늬를 가질 수 있다. 그러나 이러한 무늬에 한정되는 것은 아니며, 윈도우(20)에 요구되는 유연성 또는 복원력 등에 따라 다양한 무늬로 직조되는 것이 가능하다.

전단-강화 물질(140)로 함침된 윈도우는 표시 장치 또는 윈도우의 외측에 위치하는바, 외부 힘, 즉 사람의 접촉 등이 있을 수 있다. 전단-강화 물질(140)은 이러한 접촉에 점도가 증가하는 물성을 가지며, 이는 윈도우(20) 강도의 증가를 수반한다.

전단-강화 물질(140)은 액체 상태일 수 있으며, 액체 상태인 전단-강화 물질(140)에 섬유층(120)을 함침시켜 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우(20)의 제조가 가능하다. 한편, 함침 이후에는 경화 공정을 통해 전단-강화 물질(140)을 고체 상태(특히, 폴리머)로 경화시킨다.

이상과 같이 스판덱스 섬유를 포함하는 섬유층(120)과 이에 함침시킨 전단-강화 물질(140)을 포함하는 윈도우(20)는 가요성을 가지는 표시 장치에 채택되기 위한 유연성 및 복원력을 가지면서 외부 힘으로부터 표시 장치를 보호할 수 있는 강도를 가질 수 있다.

도 8을 참조하면, 윈도우(20)는 복수의 층으로 구분되는 섬유층(120) 및 이에 함침시킨 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)(140)을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 섬유층(120)과 전단 강화 물질(140)은 하나의 층을 구성할 수 있다. 이때 상기 층은 실질적으로 표시 장치용 윈도우(20)의 형상을 결정하며, 표시 패널의 표시 영역 및 주변 영역에 대응하는 평면 형상을 가진다. 본 명세서는 윈도우(20)가 평면인 경우에 대해 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(20)는 가요성을 가지는바, 롤러블 또는 폴더블된 어떠한 형상도 가능하다.

섬유층(120)은 폴리우레탄 섬유와 같은 복수의 섬유를 포함할 수 있으며, 도 8에 도시한 바와 같이 복수의 섬유가 직조된 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 섬유층(120)은 복수의 섬유가 상하좌우로 직조되어 형성된 격자 무늬를 가질 수 있다. 그러나 이러한 무늬에 한정되는 것은 아니며, 윈도우(20)에 요구되는 유연성 또는 복원력 등에 따라 다양한 무늬로 직조되는 것이 가능하다.

또한, 섬유층(120)은 복수의 층을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 윈도우(20)의 외측(사용자에 가깝게 위치하는 면)에 위치하는 섬유는 얇은 두께를 가지며 윈도우(20)의 내측(사용자에 멀게 위치하는 면)으로 갈수록 굵은 두께를 가지는 섬유로 구성된다.

얇은 두께를 가지는 섬유는 섬유층 표면의 거칠기를 감소시킬 수 있으며 특히 사용자에게 시인되는 영상의 균일성(uniformity)을 향상시킬 수 있다.

한편 두꺼운 두께를 가지는 섬유는 복원력 등의 특성이 우수하나 섬유 사이의 공극이 많은 문제가 있다. 공극을 통과하는 빛과 섬유를 통과하는 빛은 굴절율이 상이하여 시인성의 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

따라서 도 8에 도시된 바와 같이 윈도우의 외측에 가깝게 위치하는 섬유층은 얇은 두께의 섬유를 사용하여 출력되는 영상의 시인성을 고르게 하고, 윈도우에서 보다 내측에 위치하는 섬유층은 두꺼운 두께의 섬유를 사용하여 복원력 및 유연성을 향상시키도록 할 수 있다.

이러한 물질을 포함하는 전단-강화 물질(140)로 함침된 윈도우는 표시 장치 또는 윈도우의 외측에 위치하는바, 외부 힘, 즉 사람의 접촉 등이 있을 수 있다. 전단-강화 물질(140)은 이러한 접촉에 점도가 증가하는 물성을 가지며, 이는 윈도우(20) 강도의 증가를 수반한다.

이상과 같이 스판덱스 섬유를 포함하는 섬유층(120)과 전단-강화 물질(140)을 포함하는 윈도우(20)는 가요성을 가지는 표시 장치에 채택되기 위한 유연성, 복원력 및 강도 이외에도 균일한 시인성을 제공할 수 있다.

또한 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우는 도 8와 같이 섬유의 두께가 상이한 섬유층(120)을 포함하나, 섬유층(120)의 상부 또는 하부면에 대응하여 얇은 두께의 섬유로 직조된 층을 포함할 수 있다. 일측에만 얇은 두께의 섬유를 포함하는 윈도우 보다 나은 균일도를 제공하기 위함이다.

본 명세서는 복수의 층으로 구성되는 윈도우에 대해, 상이한 두께의 섬유를 사용하는 섬유층만을 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 즉, 동일한 두께의 섬유로 복수의 층을 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

정리하면, 이상과 같은 윈도우는 가요성을 가지는 섬유층을 통해 유연성 및 복원력을 가질 수 있으며, 외부 힘에 의해 점도가 증가하는 전단-강화 물질층을 통해 윈도우의 강도를 유지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

130 : 섬유층 150 : 전단 강화 물질
310 : 인쇄층 340 : 점착 필름
350 : 패턴부

Claims

가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및
상기 섬유층 위에 위치하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE),
을 포함하는 표시 장치용 윈도우.
제1항에서,
상기 섬유층은 제1층을 이루고,
상기 전단 강화 물질은 제2층을 이루며,
상기 제1층과 상기 제2층은 접착제를 통해 결합되는 표시 장치용 윈도우.
제1항에서,
상기 섬유층은 우레탄계 물질을 포함하는 표시 장치용 윈도우.
제3항에서,
상기 섬유층은 스판덱스(spandex)인 표시 장치용 윈도우.
제2항에서,
상기 전단-강화 물질은 실리콘계 화합물인 표시 장치용 윈도우.
제5항에서,
상기 전단-강화 물질은 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함하는 표시 장치용 윈도우.
제4항에서,
상기 섬유층은 두께가 상이한 섬유에 의해 복수의 층으로 구분되는 표시 장치용 윈도우.
제7항에서,
상기 섬유의 두께는 점진적으로 두꺼워지는 표시 장치용 윈도우.
가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및
상기 섬유층을 함침시킨 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)을 포함하는 표시 장치용 윈도우.
제9항에서,
상기 섬유층은 우레탄계 물질을 포함하는 표시 장치용 윈도우.
제10항에서,
상기 섬유층은 스판덱스(spandex)인 표시 장치용 윈도우.
제9항에서,
상기 전단-강화 물질은 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함하는 실리콘계 화합물인 표시 장치용 윈도우.
제9항에서,
상기 섬유층은 두께가 상이한 섬유에 의해 복수의 층으로 구분되는 표시 장치용 윈도우.
제13항에서,
상기 섬유의 두께는 점진적으로 두꺼워지는 표시 장치용 윈도우.
영상을 표시하는 표시 패널, 및
상기 표시 패널 위에 위치하는 윈도우를 포함하고,
상기 윈도우는,
가요성을 가지며 복수의 섬유를 포함하는 섬유층, 및
상기 섬유층을 함침시키거나 또는 상기 섬유층 위에 위치하는 전단 강화 물질(Shear-Stiffened Elastomer, SSE)을 포함하는 표시 장치.
제15항에서,
상기 섬유층은 우레탄계 물질인 스판덱스(spandex)인 표시 장치.
제15항에서,
상기 전단-강화 물질은 실리콘 고무(silicone rubber) 및 실리콘 오일(silicone oil)을 포함하는 실리콘계 화합물인 표시 장치.
제16항에서,
상기 섬유층은 두께가 상이한 섬유에 의해 복수의 층으로 구분되는 표시 장치.
제18항에서,
상기 섬유의 두께는 점진적으로 두꺼워지는 표시 장치.
제15항에서,
상기 표시 패널 아래에 위치하는 하부 필름을 더 포함하며, 상기 하부 필름과 상기 윈도우의 재질이 동일한 표시 장치.