KR20170024230A - 윈도우 부재를 포함하는 표시장치 및 윈도우 부재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
표시장치는 윈도우 부재 및 상기 윈도우 부재에 결합된 표시모듈을 포함한다. 상기 윈도우 부재는 제1 수지층 및 제2 수지층을 포함한다. 상기 제1 수지층은 상기 표시모듈 상에 배치되고, 제1 연신률(elongation), 제1 두께(thickness), 및 제1 경도(hardness)를 갖는다. 상기 제2 수지층은 상기 표시모듈 및 상기 제1 수지층 상에 배치되고, 상기 제1 연신률보다 작은 제2 연신률, 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께, 및 상기 제1 경도보다 큰 제2 경도를 갖는다.
Description
본 발명은 윈도우 부재를 포함하는 표시장치 및 윈도우 부재의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 다층 구조를 갖는 윈도우 부재를 포함하는 표시장치 및 윈도우 부재의 제조방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등과 같은 전자장치는 표시장치, 통신 모듈, 카메라 모듈, 제어회로 모듈, 및 보호커버 등을 포함한다. 표시장치는 표시모듈 및 윈도우 부재를 포함할 수 있다. 상기 표시장치는 상기 보호커버와 결합된다.
윈도우 부재와 보호커버는 전자장치의 외면을 구성한다. 보호커버는 외부로부터 통신 모듈, 카메라 모듈, 제어회로 모듈들을 보호한다. 상기 윈도우 부재는 터치면을 제공한다.
본 발명은 내충격성 및 경도가 향상된 윈도우 부재를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 원가가 절감되고 불량률이 감소된 윈도우 부재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 윈도우 부재 및 상기 윈도우 부재에 결합된 표시모듈을 포함한다. 상기 윈도우 부재는, 상기 표시모듈 상에 배치되고, 제1 연신률(elongation), 제1 두께(thickness), 및 제1 경도(hardness)를 갖는 제1 수지층 및 상기 표시모듈 및 상기 제1 수지층 상에 배치되고, 상기 제1 연신률보다 작은 제2 연신률, 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께, 및 상기 제1 경도보다 큰 제2 경도를 갖는 제2 수지층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 두께는 약 150 ㎛ 내지 약 250 ㎛이고, 상기 제2 두께는 약 300 ㎛ 내지 약 700 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 경도는 연필경도 2B 내지 F이고, 상기 제2 경도는 연필경도 3H 내지 5H일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 연신률은 약 20% 내지 약 100%이고, 상기 제2 연신률은 약 1% 내지 약 10%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 수지층은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 수지층은 아크릴계열 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아크릴계열 수지는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우 부재는 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 사이에 배치되고, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 각각에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 수지층은 제1 전면 및 상기 제1 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제1 배면을 포함하고, 상기 제2 수지층은 제2 전면 및 상기 제2 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제2 배면을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 상기 제1 배면과 상기 제2 전면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 배치된 하드코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 하드코팅층의 두께는 약 5 ㎛ 내지 약 35 ㎛ 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우 부재는 평면영역, 상기 평면영역의 제1 측으로부터 밴딩된 제1 측면영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우 부재는 상기 평면영역의 상기 제1 측에 마주하는 상기 평면영역의 제2 측으로부터 밴딩된 제2 측면영역을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우 부재는 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 사이에 배치된 광학 투명 접착층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 수지층은 제1 전면 및 상기 제1 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제1 배면을 포함하고, 상기 제2 수지층은 제2 전면 및 상기 제2 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제2 배면을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 상기 제1 전면에 배치되며, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 각각에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광학 투명 접착층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 표시모듈은 이미지을 생성하는 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 표시패널에 결합된 터치패널을 포함할 수 있다. 상기 플렉서블 표시패널은 유기발광 표시패널일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법은 평면영역과 측면영역을 갖는 하부 몰드의 바닥면 상에 제1 수질물질을 포함하는 베이스 필름을 배치하는 단계, 성형 공간이 정의되도록 하부 몰드 상에 상부 몰드를 배치하는 단계, 상기 성형 공간에 상기 제1 수지물질과 다른 제2 수지물질을 주입하는 단계, 및 상기 제2 수지물질을 냉각경화시켜 상기 베이스 필름 상에 상기 베이스 필름보다 큰 두께를 갖고 작은 연신률을 가지며 큰 경도를 갖는 사출층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 몰드의 상기 성형 공간을 정의하는 성형면은 상기 하부 몰드의 바닥면의 상기 평면영역과 상기 측면영역에 대응하는 평면영역과 측면영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 필름을 배치하는 단계 이전에, 상기 베이스 필름의 일면에 상기 베이스 필름에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사출층을 형성하는 단계 이후에, 외부에 노출된 상기 사출층의 일면 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 하드코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 수질물질은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 수질물질은 아크릴계열 수지를 포함할 수 있다. 상기 아크릴계열 수지는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법은 제1 수지물질을 포함하는 베이스 필름을 제공하는 단계, 평면영역 및 상기 평면영역으로부터 밴딩된 측면영역을 갖고, 상기 제1 수지물질과 다른 제2 수지물질을 포함하는 리지드 부재를 제공하는 단계, 및 광학 투명 접착부재를 상기 베이스 필름과 상기 리지드 부재 사이에 배치시켜 상기 베이스 필름과 상기 리지드 부재를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리지드 부재는 상기 베이스 필름보다 큰 두께를 갖고 작은 연신률을 가지며 큰 경도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 필름의 일면에 상기 베이스 필름에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 필름과 상기 리지드 부재를 결합하는 단계 이후에, 외부에 노출된 상기 리지드 부재의 일면 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 하드코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 수질물질은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 수질물질은 아크릴계열 수지를 포함할 수 있다. 상기 아크릴계열 수지는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리지드 부재는 사출 성형, 압출 성형, 또는 압공 성형 중 어느 하나의 성형방법으로 형성될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 제2 수지층은 제1 수지층 대비 경도가 높기 때문에, 입력면/터치면에 외부 물체(입력수단 또는 주변물체)가 접촉하더라도 윈도우 부재의 스크레치 불량이 감소될 수 있다. 경도가 높은 제2 수지층이 제1 수지층 대비 더 큰 두께를 가짐으로써 윈도우 부재의 표면 경도가 높아진다. 제1 수지층은 외부 충격시 발생한 인장응력을 충분히 버티기 때문에, 외부 충경이 가해지도라도 윈도우 부재가 깨지는 것을 방지할 수 있다.
상술한 제조방법에 따르면, 고경도의 입체 윈도우 부재를 형성할 수 있다. 베이스 부재에 스트레스를 가하지 않고 입체형상을 형성하기 때문에, 윈도우 부재가 뒤틀리는 불량이 감소된다. 상술한 제조방법은 제조 공정이 단순하므로 불량률이 감소하고, 제조 원가가 절감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 표시장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시장치의 분해사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 윈도우 부재에 외부 충격이 발생한 상황을 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 10은 도 9의 I-I'에 대응하는 표시장치의 단면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 표시장치의 분해사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 18a 및 도 18b은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 표시장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시장치의 분해사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 윈도우 부재에 외부 충격이 발생한 상황을 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 10은 도 9의 I-I'에 대응하는 표시장치의 단면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 표시장치의 분해사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 18a 및 도 18b은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
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 형태도 에 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 "위에" 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 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 표시장치(DD)의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 표시장치(DD)의 분해사시도이다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예로써 스마트 폰에 적용될 수 있는 표시장치(DD)를 도시하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네이게이션 유닛, 게임기, 음향 전자장치, 스마트 와치, 카메라 등과 같은 전자장치에 적용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자장치에도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 이미지가 표시되는 표시영역(DA, 또는 표시부분)과 이미지가 표시되지 않는 비표시영역(NDA, 또는 비표시부분)을 포함한다. 본 실시예에서 "표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)"이라는 용어는 이미지 표시 가능/불가능으로 구분되는 복수 개의 영역들(또는 부분들)로 표시장치(DD)를 정의한 것이다. 표시영역(DA)을 에워싸는 비표시영역(NDA)을 예시적으로 도시하였으나, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)에 일측에 배치될 수 있고, 비표시영역(NDA)은 생략될 수 있다.
표시장치(DD)는 메인 이미지가 전면으로 표시되는 평면영역(FA, 또는 평면부분)과 서브 이미지가 측면으로 표시되는 측면영역(SA, 또는 측면부분)을 포함한다. 본 실시예에서 "평면영역(FA)과 측면영역(SA)"이라는 용어는 형상으로 구분되는 복수 개의 영역들(또는 부분들)로 표시장치(DD)를 정의한 것이다.
본 실시예에서 평면영역(FA)의 일측으로부터 밴딩된 1개의 측면영역(SA)을 포함하는 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 메인 이미지로 배경 이미지에 나타난 수화기(IM)를 예시적으로 도시하였고, 서브 이미지로 배경 이미지를 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 서브 이미지는 소정의 정보를 제공하는 아이콘을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 평면영역(FA)만을 포함할 수도 있다.
평면영역(FA)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 평면영역(FA)의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 제3 방향축(DR3)은 각 부재들의 전면과 배면을 구분하는 기준축이다. 평면영역(FA)으로부터 밴딩된 측면영역(SA)은 제1 방향축(DR1), 제2 방향축(DR2), 및 제3 방향축(DR3)과 교차하는 제4 방향축(DR4)으로 서브 이미지을 표시한다. 그러나, 상기 제1 내지 제4 방향축들(DR1 내지 DR4)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 윈도우 부재(WM), 표시모듈(DM), 및 하우징(HUS)을 포함한다. 윈도우 부재(WM)는 표시장치(DD)의 전면을 구성한다. 윈도우 부재(WM)는 사용자 입력을 위한 입력면/터치면/표시면을 제공한다. 표시모듈(DM)은 이미지를 생성한다. 하우징(HUS) 상에 표시모듈(DM)과 윈도우 부재(WM)가 배치된다. 별도로 도시하지 않았으나, 윈도우 부재(WM)과 표시모듈(DM)은 광학 투명 접착부재로 결합되고, 표시모듈(DM)과 하우징(HUS)은 광학 투명 접착부재로 결합될 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM)는 표시장치(DD)의 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 대응하는 표시영역(DA-W)과 비표시영역(NDA-W)을 포함한다. 윈도우 부재(WM)는 표시장치(DD)의 평면영역(FA)과 측면영역(SA)에 대응하는 평면영역(FA-W)과 측면영역(SA-W)을 포함한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM)에 결합되기 이전에 표시모듈(DM)은 플랫한 부재일 수 있다. 표시모듈(DM)은 플렉서블한 성질을 갖는다. 윈도우 부재(WM)에 결합된 결과에 따라, 표시모듈(DM)은 평면영역과 측면영역으로 구분된다. 표시모듈(DM)은 표시장치(DD)의 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 대응하는 표시영역(DA-D)과 비표시영역(NDA-D)을 포함한다. 표시영역(DA-D)에는 화소들이 배치되고, 비표시영역(NDA-D)에는 화소들이 배치되지 않을 수 있다. 표시영역(DA-D)을 에워싸는 비표시영역(NDA-D)을 예시적으로 도시하였으나, 비표시영역(NDA-D)은 표시영역(DA-D)에 일측에 배치되면 충분하다.
도 3에 도시된 것과 같이, 하우징(HUS)는 표시장치(DD)의 평면영역(FA)과 측면영역(SA)에 대응하는 평면영역(FA-H)과 측면영역(SA-H)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 하우징(HUS)은 전체적으로 플랫한 형상을 가질 수도 있다. 일체형 하우징(HUS)을 예시적으로 도시하였으나, 하우징(HUS)은 서로 결합되는 복수 개의 부분들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 하우징(HUS)은 생략될 수 있고, 복수 개의 브라켓들로 대체될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM1)의 단면도이다. 도 4a는 도 3의 II-II'에 대응하는 단면도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 윈도우 부재(WM)에 외부 충격이 발생한 상황을 도시한 단면도이다. 이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM1)를 설명한다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM1)는 플랫한 평면영역(FA-W)과 평면영역(FA-W)의 일측으로부터 밴딩된 측면영역(SA-W)을 포함한다. 측면영역(SA-W)은 일정한 곡률반경(CR)으로 밴딩된 형상을 가질 수 있다. 측면영역(SA-W)은 전체적으로 곡면인 입력면/터치면/표시면을 제공한다. 한편, 측면영역(SA-W)는 평면영역(FA-W)으로부터 밴딩되었으면 충분하고 그 형상은 제한되지 않는다.
윈도우 부재(WM1)는 제1 수지층(PL1) 및 제2 수지층(PL2)을 포함한다. 제2 수지층은 제1 수지층(PL1) 상에 배치되고, 제1 수지층(PL1)에 결합된다. 제1 수지층(PL1)은 제1 연신률(elongation), 제1 두께(T1), 및 제1 경도(hardness)를 갖는다. 제2 수지층(PL2)은 제1 연신률보다 작은 제2 연신률, 제1 두께(T1)보다 큰 제2 두께(T2), 및 제1 경도보다 큰 제2 경도를 갖는다.
제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2) 각각은 배면과 전면을 포함한다. 제1 수지층(PL1)의 배면(LS1, 이하 제1 배면)은 전면(US1, 이하 제1 전면)보다 표시모듈(DM, 도 2 참조)에 인접하고, 제2 수지층(PL2)의 배면(LS2, 이하 제2 배면)은 전면(US2, 이하 제2 전면)보다 표시모듈(DM)에 인접한다. 본 실시예에서 제1 전면(US1)과 제2 배면(LS2)은 접촉한다. 본 실시예에서 제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2) 사이에 접착층이 배치되지 않는다. 후술하는 것과 같이, 인몰드 사출성형에 의해 윈도우 부재(WM1)를 제조할 수 있기 때문이다.
도 4b에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM1)에 국부적(sectionally)으로 충격이 가해지면, 충격이 가해진 부분은 순간적으로 변형된다. 입력면/터치면을 제공을 제공하는 제2 수지층(PL2)의 전면(US2, 도 4a 참조)에 충격이 가해지면, 제2 수지층(PL2)에는 압축응력이 가해지고, 제1 수지층(PL1)에는 인장응력이 가해진다. 제2 수지층(PL2)에 비해 상대적으로 연신율이 큰 제1 수지층(PL1)은 제2 수지층(PL2) 대비 인장응력에 대한 내구성이 높다. 상대적으로 연신율이 작은 제2 수지층(PL2)은 제1 수지층(PL1) 대비 압축응력에 내구성이 높다. 따라서, 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM1) 높은 내충격성을 갖는다.
제2 수지층(PL2)은 제1 수지층(PL1) 대비 경도가 높기 때문에, 입력면/터치면에 외부 물체(입력수단 또는 주변물체)가 접촉하더라도 스크레치 불량이 감소될 수 있다. 경도가 높은 제2 수지층(PL2)이 제1 수지층(PL1) 대비 더 큰 두께를 가짐으로써 윈도우 부재(WM1)의 경도가 전체적으로 높아진다.
제1 두께(T1)는 약 150 ㎛ 내지 약 250 ㎛이고, 제2 두께(T2)는 약 300 ㎛ 내지 약 700 ㎛, 더 바람직하게는 약 330 ㎛ 내지 약 500 ㎛일 수 있다. 제1 경도는 연필경도 2B 내지 F이고, 제2 경도는 연필경도 3H 내지 5H일 수 있다. 제1 연신률은 약 20% 내지 약 100%이고, 제2 연신률은 약 1% 내지 약 10%일 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 본 발명의 실험예를 참조하여 후술한다.
제1 수지층(PL1)은 연신률이 높은 수지물질(이하, 제1 수지물질), 예컨대 폴리카보네이트(PC)를 포함할 수 있다. 제1 수지층(PL1)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수도 있다. 제2 수지층(PL2)은 경도가 높은 수지물질(이하, 제2 수지물질), 예컨대 아크릴계열 수지를 포함할 수 있다. 특히 제2 수지층(PL2)은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 포함할 수 있다.
윈도우 부재(WM1)는 베젤층(BM)을 포함할 수 있다. 베젤층(BM)은 제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2) 사이에, 제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2) 각각에 부분적으로 중첩할 수 있다. 베젤층(BM)은 도 3을 참조하여 설명한 윈도우 부재(WM)의 비표시영역(NDA-W)을 정의할 수 있다. 베젤층(BM)은 소정의 컬러를 갖는 유기물층 및/또는 무기물층을 포함할 수 있다. 베젤층(BM)은 소정의 컬러를 표시하기 위해 염료 또는 안료를 포함할 수 있다. 베젤층(BM)은 다층구조를 가질 수 있고, 소정의 정보를 제공하는 패턴을 포함할 수 있다. 예컨대, 베젤층(BM)은 제조사의 브랜드 정보를 제공하는 헤어라인 패턴을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 윈도우 부재(WM1)의 외면에 기능층을 추가 형성하더라도 제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2)에 의해 보호되기 때문에, 상기 기능층을 추가 형성하는 공정에서 베젤층(BM)이 손상되지 않는다. 다만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 베젤층(BM)은 생략될 수 있고, 다른 층 상에 배치될 수도 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재들(WM2, WM3)의 단면도이다. 이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 일 실시예에 따른 윈도우 부재들(WM2 및 WM3)를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성에 대응하는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 윈도우 부재는 제1 배면(LS1), 제1 전면(US1), 제2 배면(LS2), 및 제2 전면(US2) 중 적어도 어느 하나의 면 상에 기능성층이 더 배치될 수 있다. 상기 기능성층은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 반사방지 코팅층(Anti-Reflection Coating Layer), 눈부심 방지 코팅층(Anti-Glare Coating Layer), 및 하드코팅층(Hard-Coating Layer) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM2)는 제2 전면(US2) 상에 배치된 하드코팅층(HCL-L, 이하 제1 하드코팅층)을 포함할 수 있다. 제1 하드코팅층(HCL-U)은 제2 수지층(PL2)과 함께 윈도우 부재(WM2)의 경도를 향상시킨다.
도 5b에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM3)는 제1 배면(LS1) 상에 배치된 하드코팅층(HCL-U, 이하 제2 하드코팅층)을 더 포함할 수 있다. 제2 하드코팅층(HCL-L)은 윈도우 부재(WM3)의 경도를 향상시킬뿐만 아니라, 제3 방향축(DR3) 상에서 제1 하드코팅층(HCL-U)과 대칭을 이룸으로써 윈도우 부재(WM3)의 컬(curl)을 감소시킬 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재들(WM4, WM5)의 단면도이다. 이하, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 일 실시예에 따른 윈도우 부재들(WM4, WM5)를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 설명한 구성에 대응하는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6a에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM4)의 측면영역(SA-W1)은 평면영역(FA)으로부터 밴딩된 라운드영역(SSA1, 또는 라운드부분) 및 라운드영역(SSA1)으로부터 연장된 서브평면영역(SSA2, 또는 서브평면부분)을 포함할 수 있다. 평면영역(FA)에 비스듬히 연장된 서브평면영역(SSA2)을 예시적으로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에서 서브평면영역(SSA2)은 평면영역(FA)에 수직할 수 있다. 즉, 평면영역(FA)은 제1 방향축(DR1)에 평행하고, 서브평면영역(SSA2)은 제3 방향축(DR3)에 평행할 수 있다.
도 6b에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM5)는 평면영역(FA)으로부터 밴딩된 제1 라운드영역(SSA10, 또는 제1 라운드부분) 및 제1 라운드영역(SSA10)으로부터 연장된 제2 라운드영역(SSA20, 또는 제2 라운드부분)을 포함할 수 있다. 제2 라운드영역(SSA20)은 제1 라운드영역(SSA10)과 서로 다른 곡률반경들(CR1, CR2)로 밴딩될 수 있다.
이하, 표 1을 참조하여 본 발명의 윈도우 부재에 대해 좀 더 상세히 설명한다. 아래의 표 1에 표시된 비교예들 및 실험예들은 도 5b를 참조하여 설명한 윈도우 부재(WM3)와 동일한 구조를 갖는다. 내충격 강도는 130 그램짜리 금속볼을 윈도도우부재에 떨어뜨렸을 때, 윈도우 부재가 깨지기 시작하는 높이를 나타낸다.
제1 수지층 재료/두께(㎛)/연필경도 | 제2 수지층 재료/두께(㎛)/연필경도 | 제1 및 제2 하드코팅층 두께(㎛) | 전체두께(㎛) | 전면 연필경도 | 내충격강도 (cm) |
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비교예1 | PC/100/B | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 450 | 7-9H | 10 |
비교예2 | PC/100/B | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 550 | 7-9H | 15 |
실험예1 | PC/150/B | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 500 | 7-9H | 20 |
실험예2 | PC/150/B | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 600 | 7-9H | 25 |
실험예3 | PC/200/B | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 550 | 7-9H | 25 |
실험예4 | PC/200/B | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 650 | 7-9H | 30 |
실험예5 | PC/250/B | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 600 | 7-9H | 30 |
실험예6 | PC/250/B | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 700 | 7-9H | 35 |
비교예 1 및 2에 따르면, 제1 수지층의 두께가 얇기 때문에 본 발명의 실험예 1 내지 6에 비해 내충격강도가 낮다. 비교예 1 및 2의 제1 수지층은 외부 충격시 발생한 인장응력을 충분히 버티지 못했기 때문이다. 따라서, 제1 수지층의 두께150 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 윈도우 부재의 두께가 과도하게 두꺼워지는 것을 방지하기 위해 제1 수지층의 두께는 250 ㎛ 보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 후술하는 것과 같이 사출성형의 신뢰성을 향상시키기 위해 제2 수지층의 두께는 300 ㎛ 보다 큰 것이 바람직하다. 윈도우 부재의 두께가 과도하게 두꺼워지는 것을 방지하기 위해 제2 수지층의 두께는 700 ㎛ 보다 작은 것이 바람직하다. 입체형상이 변형되지 않고, 과도하게 두꺼워지는 것을 방지하기 위해 제2 수지층의 두께는 약 330 ㎛ 내지 약 500 ㎛인 것이 더 바람직하다.
제1 및 제2 하드코팅층 각각의 두께는 약 5 ㎛ 내지 약 35 ㎛ 인 것이 바람직하다. 5 ㎛ 보다 작은 경우 경도 향상 효과가 미흡하고, 35 ㎛ 보다 큰 경우 내충격성이 낮아져 쉽게 깨질 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM1)의 제조방법을 도시한 단면도이다. 도 4a에 도시된 윈도우 부재(WM1)를 참조하여 제조방법을 설명한다.
본 실시예에 따르면, 윈도우 부재(WM1)는 도 7a에 도시된 사출성형장치를 이용하여 제조할 수 있다. 사출성형장치는 결합/분리 가능한 하부 몰드(MD-L)와 상부 몰드(MD-U)를 포함한다. 하부 몰드(MD-L)는 바닥부분(BP), 상기 바닥부분(BP)으로부터 상측으로 연장된 측벽들(SW1 내지 SW4)을 포함한다. 4개의 측벽들(SW1 내지 SW4)을 포함하는 하부 몰드(MD-L)를 예시적으로 도시하였다. 본 발명의 일 실시예에서 4개의 측벽들(SW1 내지 SW4)은 생략될 수 있다.
상부 몰드(MD-U)는 두께 방향(도 7a의 제3 방향축(DR3))으로 정의된 주입구(IH)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상부 몰드(MD-U)는 측벽들을 더 포함할 수 있다. 상부 몰드(MD-U)의 중앙에 정의된 슬릿 형상의 주입구(IH)를 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 주입구(IH)는 평면 상에서 원 형상일 수 있고, 단면 상(도 7b 참조)에서 삼각형, 등변 사다리꼴 형상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 주입구(IH)는 도 7a에 도시된 것과 달리, 평면 상에서 제1 방향축(DR1)을 따라 상부 몰드(MD-U)의 일측으로 치우진 영역에 정의될 수도 있다.
도 7b에 도시된 것과 같이, 바닥면(BS) 상에 베이스 필름(BF)을 배치한다. 베이스 필름(BF)은 도 4a에 도시된 제1 수지층(PL1)에 대응하며, 제1 수질물질을 포함한다. 베이스 필름(BF)은 압출성형과 같이 통상의 필름 성형 방법에 의해 제조될 수 있다.
하부 몰드(MD-L)의 바닥부분(BP)은 바닥면(BS)을 제공하고, 측벽들(SW1 및 SW2)은 측면들(SS1, SS2)을 제공한다. 바닥면(BS)은 윈도우 부재(WM1)의 평면영역(FA-W) 및 측면영역(SA-W)에 각각 대응하는 평면영역(FA-BS) 및 측면영역(SA-BS)을 포함한다.
상부 몰드(MD-U)는 바닥면(BS)과 마주하는 성형면(FS)을 포함한다. 성형면(FS)은 바닥면(BS)의 평면영역(FA-BS) 및 측면영역(SA-BS)에 각각 대응하는 평면영역(FA-FS) 및 측면영역(SA-FS)을 포함한다.
베이스 필름(BF)의 전면 상에 배치된 베젤층(BM)을 더 포함할 수 있다. 베젤층(BM)은 잉크젯 프린팅 방법, 임프린트 방법, 실크스크린 프린팅 방법, 라미네이션 방법 등에 의해 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 베이스 필름(BF)의 전면에는 기능성 층이 더 배치될 수 있다. 기능성 층은 스핀 코팅 방법, 스프레이 코팅 방법 등에 의해 등에 의해 형성될 수 있다.
도 7c에 도시된 것과 같이, 성형 공간(FSS)이 정의되도록 하부 몰드(MD-L) 상에 상부 몰드(MD-U)가 배치된다. 상부 몰드(MD-U)가 하부 몰드(MD-L)에 삽입 결합된다. 도 7d에 도시된 것과 같이, 성형 공간(FSS)에 도 4a를 참조하여 설명한 제2 수지물질을 주입한다. 제2 수지물질은 성형 공간(FSS)을 채운다. 제2 수지물질을 냉각시켜 베이스 필름(BF) 상에 사출층(IL)을 형성한다. 사출층(IL)은 도 4a에 도시된 제2 수지층(PL2)에 대응한다. 도 7e에 도시된 것과 같이, 제2 수지물질이 충분히 경화된 후 하부 몰드(MD-L)로부터 상부 몰드(MD-U)를 분리한다. 사출성형장치로부터 분리된 윈도우 부재(WM1)는 테두리에 부착된 잔여물질 또는 전면에 부착된 잔여물질을 제거하기 위해 연마될 수도 있다.
도 7b 내지 도 7e에는 바닥면(BS)의 제1 방향축(DR1)에 따른 길이와 베이스 필름(BF)의 제1 방향축(DR1)에 따른 길이가 실질적으로 동일한 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 바닥면(BS)의 제1 방향축(DR1)에 따른 길이는 베이스 필름(BF)의 제1 방향축(DR1)에 따른 길이보다 더 길 수 있다. 이때, 사출성형장치로부터 분리된 윈도우 부재(WM1)는 그 면적을 조절하기 위해, 그 테두리가 연마될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 윈도우 부재들(WM2, WM3)을 제조하기 위해 하드코팅층을 더 형성할 수 있다. 스프레이 코팅 방법, 딥 코팅 방법 등에 의해 적어도 하나의 하드코팅층을 형성할 수 있다. 이떼, 베젤층(BM)은 베이스 필름(BF)과 사출층(IL)에 의해 밀봉되기 때문에 하드코팅층을 형성하는 단계에서 손상되지 않을 수 있다.
본 실시예에 따른 제조방법에 따르면, 고경도의 입체 윈도우 부재를 형성할 수 있다. 본 실시예에 따른 제조방법에 따르면, 베이스 부재에 스트레스를 가하지 않고 입체형상을 형성하기 때문에, 윈도우 부재가 뒤틀리는 불량이 감소된다. 본 실시예에 따르면, 제조 공정이 단순하고, 원가가 절감된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)의 단면도이다. 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 기능성 부재들을 포함한다. 표시패널(DP)은 플렉서블한 표시패널로, 예를 들어, 유기발광 표시패널(orgnic light emmitting diode display panel), 전자잉크 표시패널(electronic ink display panel), 전기습윤 표시패널(electrowetting display panel), 전기영동 표시패널 (electrophoretic display panel) 등일 수 있다.
기능성 부재들은 보호필름(PF), 터치스크린 패널(TSP), 및 광학부재(LF) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 기능성 부재들 각각은 플렉서블한 성질을 갖는다. 보호필름(PF)은 외부의 충격으로부터 표시패널(DP)을 보호한다. 광학부재(LF)는 편광자, 광학 리타더 등을 포함할 수 있다. 터치스크린 패널(TSP)은 그 종류가 제한되지 않고, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식 터치스크린 패널일 수 있다.
표시패널(DP), 보호필름(PF), 터치스크린 패널(TSP), 및 광학부재(LF)은 광학 투명 접착부재(OCA)를 통해 결합될 수 있다. 이에 제한되지 않고, 상기 부재들 중 어느 하나의 부재는 인접하는 부재 상에 직접 형성될 수 있다. 예컨대, 편광자는 표시패널(DP)과 터치스크린 패널(TSP) 중 어느 하나의 일면 상에 코팅될 수 있고, 터치스크린 패널(TSP)의 전극들과 배선들은 표시패널(DP)에 일체화될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD-1)의 사시도이다. 도 10은 도 9의 I-I'에 대응하는 표시장치(DD-1)의 단면도이다. 도 11은 도 9에 도시된 표시장치(DD-1)의 분해사시도이다. 이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 실시예에 따른 표시장치(DD-1)를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD-1)는 메인 이미지가 전면으로 표시되는 평면영역(FA, 또는 평면부분)과 서브 이미지가 측면으로 각각 표시되는 제1 측면영역(SA1, 또는 제1 측면부분) 및 제2 측면영역(SA2, 또는 제2 측면부분)을 포함한다. 제1 측면영역(SA1)과 제2 측면영역(SA2)은 제1 방향축(DR1)을 따라 서로 마주할 수 있다. 본 실시예에서 메인 이미지로 배경 이미지에 나타난 수화기(IM1)를 예시적으로 도시하였고, 서브 이미지로 배경 이미지에 나타난 아이콘(IM2)을 예시적으로 도시하였다. 별도로 표시하지 않았으나, 본 실시예에 따른 표시장치(DD-1)는 이미지들이 표시되는 표시영역과 이미지들이 표시되지 않는 비표시영역으로 구분될 수도 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD-1)는 윈도우 부재(WM10), 표시모듈(DM10), 및 하우징(HUS10)을 포함한다. 제1 측면영역(SA1)은 제4 방향축(DR4)으로 이미지를 표시하고, 제2 측면영역(SA2)은 제5 방향축(DR5)으로 이미지를 표시할 수 있다. 제4 방향축(DR4)과 제5 방향축(DR5)은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 대칭될 수 있다.
도 11에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM10)는 표시장치(DD-1)의 평면영역(FA), 제1 측면영역(SA1), 및 제2 측면영역(SA2)에 대응하는 평면영역(FA-W, 또는 평면부분), 제1 측면영역(SA-W10, 또는 제1 측면부분), 및 제2 측면영역(SA-W20, 또는 제2 측면부분)을 포함한다.
표시모듈(DM10)은 표시영역(DA-D10)과 비표시영역(NDA-D)을 포함한다. 표시영역(DA-D10)과 비표시영역(NDA-D)은 표시장치(DD-1)의 표시영역과 비표시영역을 정의할 수 있다. 표시영역(DA-D10)은 표시장치(DD-1)의 평면영역(FA), 제1 측면영역(SA1), 및 제2 측면영역(SA2)에 대응하는 평면 표시영역(DA-F), 제1 측면 표시영역(DA-S1), 및 제2 측면 표시영역(DA-S2)을 포함할 수 있다.
하우징(HUS10)는 표시장치(DD-1)의 평면영역(FA), 제1 측면영역(SA1), 및 제2 측면영역(SA2)에 대응하는 평면영역(FA-H), 제1 측면영역(SA-H1), 및 제2 측면영역(SA-H2)을 포함한다. 일체형 하우징(HUS10)을 예시적으로 도시하였으나, 하우징(HUS)은 서로 결합되는 복수 개의 부분들을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM10)의 단면도이다. 도 12는 도 11의 II-II'에 대응하는 단면도이다. 도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM10)의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 12에 도시된 것과 같이, 윈도우 부재(WM10)는 플랫한 평면영역(FA-W), 평면영역(FA-W)의 일측으로부터 밴딩된 제1 측면영역(SA-W10), 및 평면영역(FA-W)의 타측으로부터 밴딩된 제2 측면영역(SA-W20)을 포함한다. 제1 측면영역(SA-W10)과 제2 측면영역(SA-W20)은 제1 방향축(DR1)에서 마주한다. 제1 측면영역(SA-W10)과 제2 측면영역(SA-W20)은 동일한 곡률반경(CR)으로 밴딩된 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예서 제1 측면영역(SA-W10)과 제2 측면영역(SA-W20)은 서로 다른 곡률반경으로 밴딩될 수 있다. 제1 측면영역(SA-W10)과 제2 측면영역(SA-W20) 중 적어도 어느 하나 이상은 도 6a 및 도 6b에 도시된 측면영역들(SA-W1, SA-W2)과 같이 변형될 수 있다.
도 13a 내지 도 13d에 도시된 윈도우 부재(WM10)의 제조방법은 도 7a 내지 도 7e에 도시된 윈도우 부재(WM1)의 제조방법에 대응한다. 도 13a 내지 도 13d에 도시된 것과 같이, 하부 몰드(MD-L)의 바닥부분(BP)은 2개의 곡면을 포함하는 바닥면(BS)을 제공한다. 바닥면(BS)은 도 12에 도시된 윈도우 부재(WM10)의 평면영역(FA-W), 제1 측면영역(SA-W10), 및 제2 측면영역(SA-W20)에 대응하는 평면영역(FA-BS), 제1 측면영역(SA-BS1), 및 제2 측면영역(SA-BS2)을 포함한다. 제1 측면영역(SA-BS1)과 제2 측면영역(SA-BS2)이 곡면을 각각 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 측면영역(SA-BS1)과 제2 측면영역(SA-BS2)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 측면영역들(SA-W1, SA-W2)에 대응하는 형상의 지지면을 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM20)의 단면도이다. 이하, 도 14를 참조하여 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM20)를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 13d을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 14에 도시되 것과 같이, 윈도우 부재(WM20)는 플랫한 평면영역(FA-W)과 평면영역(FA-W)의 일측으로부터 밴딩된 측면영역(SA-W)을 포함한다. 측면영역(SA-W)은 일정한 곡률반경으로 밴딩된 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 측면영역(SA-W)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 측면영역들(SA-W1, SA-W2)과 같이 변형될 수 있다.
윈도우 부재(WM20)는 제1 수지층(PL1), 제2 수지층(PL2), 및 제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2) 사이에 배치되고 제1 수지층(PL1)과 제2 수지층(PL2)를 결합하는 광학 투명 접착층(OCA)을 포함한다. 광학 투명 접착층(OCA)은 감압 접착층일 수 있다. 광학 투명 접착층(OCA)은 아크릴계 모노머 또는 아크릴계 올리고머 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 윈도우 부재(WM20)는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한 기능성층을 더 포함할 수 있다.
이하, 표 2를 참조하여 본 실시예에 따른 윈도우 부재에 대해 좀 더 상세히 설명한다. 아래의 표 2에 표시된 비교예들 및 실험예들은 도 14에 도시된 윈도우 부재(WM20) 대비하여 제1 하드코팅층(HCL-U, 도 5b 참조) 및 제2 하드코팅층(HCL-L, 도 5b 참조)을 더 포함하는 구조를 갖는다.
제1 수지층 재료/두께(㎛)/연필경도 | 광학 투명 접착층 두께(㎛)/점접착 강도(kgf/㎠) | 제2 수지층 재료/두께(㎛)/연필경도 |
제1 및 제2 하드코팅층 두께(㎛) | 전체두께(㎛) | 전면 연필경도 | 내충격강도 (cm) |
|
비교예1 | PC/100/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 480 | 7-9H | 10 |
비교예2 | PC/100/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 580 | 7-9H | 15 |
실험예1 | PC/150/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 530 | 7-9H | 20 |
실험예2 | PC/150/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 630 | 7-9H | 25 |
실험예3 | PC/200/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 580 | 7-9H | 25 |
실험예4 | PC/200/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 680 | 7-9H | 30 |
실험예5 | PC/150/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/330/ 4H |
10 ±4 | 630 | 7-9H | 30 |
실험예6 | PC/150/B | 30/1 보다 큼 | PMMA/430/ 4H |
10 ±4 | 730 | 7-9H | 35 |
비교예 1 및 2에 따르면, 제1 수지층의 두께가 얇기 때문에 본 발명의 실험예 1 내지 6에 비해 내충격강도가 낮다. 비교예 1 및 2의 제1 수지층은 외부 충격시 발생한 인장응력을 충분히 버티지 못했기 때문이다. 따라서, 제1 수지층의 두께150 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 윈도우 부재의 두께가 과도하게 두꺼워지는 것을 방지하기 위해 제1 수지층의 두께는 250 ㎛ 보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 제2 수지층의 두께는 약 300 ㎛ 내지 약 700 ㎛인 것이 바람직하다. 제2 수지층의 두께는 약 330 ㎛ 내지 약 500 ㎛인 것이 더 바람직하다. 제1 및 제2 하드코팅층 각각의 두께는 약 5 ㎛ 내지 약 35 ㎛ 인 것이 바람직하다.
광학 투명 접착층의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 인 것이 바람직하다. 소정 기준 이상의 접착력을 갖고, 소정 기준 이상의 투과도를 갖고, 고온에서 변형되는 것을 방지하기 위해 광학 투명 접착층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 인 것이 더 바람직하다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM20)의 제조방법을 도시한 단면도이다. 이하, 도 15를 참조하여 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM20)의 제조방법을 설명한다.
먼저, 베이스 필름(BF)과 리지드 부재(RL)를 제공한다. 베이스 필름(BF)은 압출성형과 같이 통상의 필름 성형 방법에 의해 제조될 수 있다. 베이스 필름(BF)은 도 14에 도시된 제1 수지층(PL1)에 대응한다. 베이스 필름(BF)의 일면 상에는 베젤층(BM)이 배치될 수 있다. 베젤층(BM)은 잉크젯 프린팅 방법, 임프린트 방법, 실크스크린 프린팅 방법, 라미네이션 방법 등에 의해 베이스 필름(BF)의 일면 상에 형성할 수 있다.
리지드 부재(RL)은 사출 성형, 압출 성형, 또는 압공 성형 중 어느 하나의 성형방법으로 제조될 수 있다. 상술한 성형방법은 입체형상의 부재를 저비용으로 제조할 수 있다. 리지드 부재(RL)는 도 14에 도시된 제2 수지층(PL2)에 대응한다.
광학 투명 접착부재(OCA)를 베이스 필름(BF)과 리지드 부재(RL) 사이에 배치시켜 베이스 필름(BF)과 리지드 부재(RL)를 결합한다. 광학 투명 접착부재(OCA), 베이스 필름(BF), 및 리지드 부재(RL)의 접착순서는 특별히 제한되지 않는다. 광학 투명 접착부재(OCA)와 베이스 필름(BF)를 부착시킨 후, 베이스 필름(BF)가 부착된 광학 투명 접착부재(OCA)를 리지드 부재(RL)에 부착시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 리지드 부재(RL)에 광학 투명 접착부재(OCA)와 베이스 필름(BF)을 순차적으로 부착시킬 수 있다.
광학 투명 접착부재(OCA)에 베이스 필름(BF)과 리지드 부재(RL)를 동시에 부착시킬 수 있다. 라미네이션 장치를 이용하여 플렉서블한 광학 투명 접착부재(OCA)과 플렉서블한 베이스 필름(BF)을 리지드 부재(RL)에 부착할 수 있다.
별도로 도시하지는 않았으나, 광학 투명 접착부재(OCA), 베이스 필름(BF), 및 리지드 부재(RL)를 결합한 이후에, 제1 하드코팅층(HCL-U, 도 5b 참조) 및 제2 하드코팅층(HCL-L, 도 5b 참조) 중 적어도 어느 하나를 더 형성할 수 있다. 스프레이 코팅 방법, 딥 코팅 방법 등에 의해 적어도 하나의 하드코팅층을 형성할 수 있다. 베젤층(BM)은 베이스 필름(BF)과 리지드 부재(RL)에 의해 밀봉되기 때문에 하드코팅층을 형성하는 단계에서 손상되지 않을 수 있다.
본 실시예에 따른 제조방법에 따르면, 고경도의 입체 윈도우 부재를 형성할 수 있다. 본 실시예에 따른 제조방법에 따르면, 베이스 부재에 스트레스를 가하지 않고 입체형상을 형성하기 때문에, 윈도우 부재가 뒤틀리는 불량이 감소된다. 본 실시예에 따르면, 제조 공정이 단순하고, 원가가 절감된다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM30)를 도시한 단면도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(WM30)의 제조방법을 도시한 단면도이다. 이하, 도 16 및 도 17을 참조하여 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM30) 및 그 제조방법을 설명한다. 도 14 및 도 15을 참조하여 설명한 윈도우 부재(WM20) 및 제조방법과의 차이점을 간략히 설명한다.
리지드 부재(RL)의 일면(특히 배면) 상에 베젤층(BM)이 배치될 수 있다. 리지드 부재(RL)를 성형한 후, 잉크젯 프린팅 방법, 임프린트 방법, 실크스크린 프린팅 방법, 라미네이션 방법 등에 의해 리지드 부재(RL)의 일면 상에 베젤층(BM)을 형성할 수 있다. 본 실시예에 따른 윈도우 부재(WM30)의 제조방법은, 베젤층(BM)을 형성하는 위치 및 단계만 상이하고, 도 15를 참조하여 설명한 윈도우 부재(WM20)의 제조방법과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 18a 및 도 18b은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재들(WM20-1, WM30-1)의 단면도이다. 이하, 도 14 및 도 16을 참조하여 설명한 윈도우 부재들(WM20, WM30)과의 차이점을 간략히 설명한다.
윈도우 부재들(WM20-1, WM30-1) 각각은 표시장치(DD-1, 도 9 참조)의 평면영역(FA), 제1 측면영역(SA1), 및 제2 측면영역(SA2)에 대응하는 평면영역(FA-W), 제1 측면영역(SA-W10), 및 제2 측면영역(SA-W20)을 포함한다. 제1 측면영역(SA-W10)과 제2 측면영역(SA-W20) 중 적어도 어느 하나 이상은 도 6a 및 도 6b에 도시된 측면영역들(SA-W1, SA-W2)과 같이 변형될 수 있다.
도 18a에 도시된 윈도우 부재(WM20-1)는 도 15를 참조하여 설명한 윈도우 부재(WM20)의 제조방법과 실질적으로 동일한 방법으로 제조할 수 있다. 도 18b에 도시된 윈도우 부재(WM30-1)는 도 17을 참조하여 설명한 윈도우 부재(WM30)의 제조방법과 실질적으로 동일한 방법으로 제조할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 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 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시장치
DM: 표시모듈
WM: 윈도우 부재 PL1: 제1 수지층
PL2: 제2 수지층 DP: 표시패널
BM: 베젤층 HUS: 하우징
WM: 윈도우 부재 PL1: 제1 수지층
PL2: 제2 수지층 DP: 표시패널
BM: 베젤층 HUS: 하우징
Claims (28)
- 윈도우 부재; 및
상기 윈도우 부재에 결합된 표시모듈을 포함하고,
상기 윈도우 부재는,
상기 표시모듈 상에 배치되고, 제1 연신률(elongation), 제1 두께(thickness), 및 제1 경도(hardness)를 갖는 제1 수지층;
상기 표시모듈 및 상기 제1 수지층 상에 배치되고, 상기 제1 연신률보다 작은 제2 연신률, 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께, 및 상기 제1 경도보다 큰 제2 경도를 갖는 제2 수지층을 포함하는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 두께는 약 150 ㎛ 내지 약 250 ㎛이고, 상기 제2 두께는 약 300 ㎛ 내지 약 700 ㎛인 표시장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 경도는 연필경도 2B 내지 F이고, 상기 제2 경도는 연필경도 3H 내지 5H인 표시장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제1 연신률은 약 20% 내지 약 100%이고, 상기 제2 연신률은 약 1% 내지 약 10%인 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 수지층은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 수지층은 아크릴계열 수지를 포함하는 표시장치. - 제5 항에 있어서,
상기 아크릴계열 수지는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 윈도우 부재는 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 사이에 배치되고, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 각각에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 더 포함하는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 수지층은 제1 전면 및 상기 제1 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제1 배면을 포함하고, 상기 제2 수지층은 제2 전면 및 상기 제2 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제2 배면을 포함하고,
상기 윈도우 부재는 상기 제1 배면과 상기 제2 전면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 배치된 하드코팅층을 더 포함하는 표시장치. - 제8 항에 있어서,
상기 하드코팅층의 두께는 약 5 ㎛ 내지 약 35 ㎛ 인 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 윈도우 부재는 평면영역, 상기 평면영역의 제1 측으로부터 밴딩된 제1 측면영역을 포함하는 표시장치. - 제10 항에 있어서,
상기 윈도우 부재는 상기 평면영역의 상기 제1 측에 마주하는 상기 평면영역의 제2 측으로부터 밴딩된 제2 측면영역을 더 포함하는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 윈도우 부재는 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 사이에 배치된 광학 투명 접착층을 더 포함하는 표시장치. - 제12 항에 있어서,
상기 제1 수지층은 제1 전면 및 상기 제1 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제1 배면을 포함하고, 상기 제2 수지층은 제2 전면 및 상기 제2 전면보다 상기 표시모듈에 인접한 제2 배면을 포함하고,
상기 윈도우 부재는 상기 제1 전면에 배치되며, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층 각각에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 더 포함하는 표시장치. - 제12 항에 있어서,
상기 광학 투명 접착층의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 인 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시모듈은 이미지을 생성하는 플렉서블 표시패널 및 상기 플렉서블 표시패널에 결합된 터치패널을 포함하는 표시장치. - 제15 항에 있어서,
상기 플렉서블 표시패널은 유기발광 표시패널인 표시장치. - 평면영역과 측면영역을 갖는 하부 몰드의 바닥면 상에 제1 수질물질을 포함하는 베이스 필름을 배치하는 단계;
성형 공간이 정의되도록 하부 몰드 상에 상부 몰드를 배치하는 단계;
상기 성형 공간에 상기 제1 수지물질과 다른 제2 수지물질을 주입하는 단계; 및
상기 제2 수지물질을 냉각시켜 상기 베이스 필름 상에 상기 베이스 필름보다 큰 두께를 갖고 작은 연신률을 가지며 큰 경도를 갖는 사출층을 형성하는 단계를 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제17 항에 있어서,
상기 상부 몰드의 상기 성형 공간을 정의하는 성형면은 상기 하부 몰드의 바닥면의 상기 평면영역과 상기 측면영역에 대응하는 평면영역과 측면영역을 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제17 항에 있어서,
상기 베이스 필름을 배치하는 단계 이전에, 상기 베이스 필름의 일면에 상기 베이스 필름에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 형성하는 단계를 더 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제17 항에 있어서,
상기 사출층을 형성하는 단계 이후에,
외부에 노출된 상기 사출층의 일면 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 하드코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제17 항에 있어서,
상기 제1 수질물질은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 수질물질은 아크릴계열 수지를 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제21 항에 있어서,
상기 아크릴계열 수지는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제1 수지물질을 포함하는 베이스 필름을 제공하는 단계;
평면영역 및 상기 평면영역으로부터 밴딩된 측면영역을 갖고, 상기 제1 수지물질과 다른 제2 수지물질을 포함하는 리지드 부재를 제공하는 단계; 및
광학 투명 접착부재를 상기 베이스 필름과 상기 리지드 부재 사이에 배치시켜 상기 베이스 필름과 상기 리지드 부재를 결합하는 단계를 포함하고,
상기 리지드 부재는 상기 베이스 필름보다 큰 두께를 갖고 작은 연신률을 가지며 큰 경도를 갖는 윈도우 부재의 제조방법. - 제23 항에 있어서,
상기 베이스 필름의 일면에 상기 베이스 필름에 부분적으로 중첩하는 베젤층을 형성하는 단계를 더 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제23 항에 있어서,
상기 베이스 필름과 상기 리지드 부재를 결합하는 단계 이후에,
외부에 노출된 상기 리지드 부재의 일면 및 상기 베이스 필름의 일면 중 적어도 어느 하나의 면 상에 하드코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제23 항에 있어서,
상기 제1 수질물질은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 수질물질은 아크릴계열 수지를 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제26 항에 있어서,
상기 아크릴계열 수지는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 윈도우 부재의 제조방법. - 제23 항에 있어서,
상기 리지드 부재는 사출 성형, 압출 성형, 또는 압공 성형 중 어느 하나의 성형방법으로 형성된 윈도우 부재의 제조방법.
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