KR20170064103A - 커버 윈도우, 이를 포함하는 표시 장치 및 커버 윈도우의 제조 방법 - Google Patents

커버 윈도우, 이를 포함하는 표시 장치 및 커버 윈도우의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

커버 윈도우는 플라스틱 기판, 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치된 제1 하드 코팅층, 제1 면과 마주하는 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치된 제2 하드 코팅층 및 제1 하드 코팅층 상에 배치된 기능성층을 포함한다. 또한, 제1 하드코팅층은 제1 면 상에 배치된 제1 유무기 복합층 및 제1 면 및 제1 유무기 복합층 사이에 배치된 제1 유기층을 포함하며, 제2 하드 코팅층은 제2 면 상에 배치된 제2 유무기 복합층 및 제2 면 및 제2 유무기 복합층 사이에 배치된 제2 유기층을 포함하여, 내스크래치성을 개선할 수 있다.

Description

커버 윈도우, 이를 포함하는 표시 장치 및 커버 윈도우의 제조 방법{COVER WINDOW, DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD FOR THE COVER WINDOW}
본 발명은 커버 윈도우와 이를 포함하는 표시 장치 및 커버 윈도우의 제조 방법에 대한 발명이다. 보다 상세하게는 하드코팅층을 포함하는 플라스틱 커버 윈도우와 그 제조 방법 및 플라스틱 커버 윈도우를 갖는 표시 장치에 대한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 표시 장치가 사용되고 있으며, 예를 들어 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라스마 표시 장치(Plasma Display Panel: PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 전계 효과 표시 장치(Field Effect Display: FED), 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display device) 등이 사용되고 있다.
이러한 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 모듈과 표시 모듈을 보호하는 커버 윈도우를 포함한다. 커버 윈도우는 표시 장치의 외면을 구성하며 동시에 터치면을 제공할 수 있다.
최근에는 플라스틱 소재를 사용하여 만들어진 커버 윈도우에 대하여 개발이 이루어지고 있다. 하지만, 터치스크린 기능을 가진 표시 장치의 경우 커버 윈도우 표면에 손 또는 펜과 같은 뾰족한 도구가 빈번하게 접촉하게 되며, 이에 따라 커버 윈도우 표면에 스크래치가 쉽게 발생하는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 내스크래치성이 개선된 고강도의 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 내스크래치성이 개선된 커버 윈도우의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 플라스틱 기판; 상기 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치된 제1 하드 코팅층; 상기 제1 면과 마주하는 상기 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치된 제2 하드 코팅층; 및 상기 제1 하드 코팅층 상에 배치된 기능성층; 을 포함하는 커버 윈도우를 제공한다. 상기 커버 윈도우의 일 실시예에서 상기 제1 하드 코팅층은, 상기 제1 면 상에 배치된 제1 유무기 복합층; 및 상기 제1 면 및 상기 제1 유무기 복합층 사이에 배치된 제1 유기층; 을 포함하며, 상기 제2 하드 코팅층은, 상기 제2 면 상에 배치된 제2 유무기 복합층; 및 상기 제2 면 및 상기 제2 유무기 복합층 사이에 배치된 제2 유기층; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층 및 상기 제2 유무기 복합층은 아크릴레이트계 화합물, 상기 아크릴레이트계 화합물에 분산된 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
상기 무기 입자는 실리콘 옥사이드, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 탄탈륨 옥사이드, 나이오븀 옥사이드 및 글래스비드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기능성층은 퍼플루오로폴리에테르를 포함할 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층 및 상기 기능성층 사이에 프라이머층을 더 포함할 수 있다.
상기 프라이머층은 실란계 커플링제 및 이소시아네이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 유기층 또는 상기 제2 유기층의 두께는 10㎛ 이상 20㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층 또는 상기 제2 유무기 복합층의 두께는 10㎛ 이상 20㎛ 이하일 수 있다.
상기 플라스틱 기판은 평탄부 및 상기 평탄부의 엣지로부터 벤딩된 적어도 하나의 곡면부를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 표시 모듈; 상기 표시 모듈을 수납하는 하우징; 및 상기 표시 모듈 상에 배치된 커버 윈도우; 를 포함하는 표시 장치를 제공한다. 일 실시예의 표시 장치에서 상기 커버 윈도우는 플라스틱 기판; 상기 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치된 제1 하드 코팅층; 상기 제1 면과 마주하는 상기 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치된 제2 하드 코팅층; 및 상기 제1 하드 코팅층 상에 배치된 기능성층; 을 포함할 수 있다. 상기 제1 하드 코팅층은, 상기 제1 면 상에 배치된 제1 유무기 복합층 및 상기 제1 면 및 상기 제1 유무기 복합층 사이에 배치된 제1 유기층을 포함하며, 상기 제2 하드 코팅층은, 상기 제2 면 상에 배치된 제2 유무기 복합층 및 상기 제2 면 및 상기 제2 유무기 복합층 사이에 배치된 제2 유기층을 포함할 수 있다.
상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층 및 상기 제2 유무기 복합층은 아크릴레이트계 화합물, 상기 아크릴레이트계 화합물에 분산된 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층 및 상기 기능성층 사이에 프라이머층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 모듈과 상기 커버 윈도우 사이에 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 표시모듈은 평면영역 및 상기 평면영역의 엣지로부터 벤딩된 적어도 하나의 곡면영역을 포함하고, 상기 플라스틱 기판은 상기 표시 모듈의 상기 평면영역에 대응하는 평탄부 및 상기 적어도 하나의 곡면영역에 대응하는 적어도 하나의 곡면부를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 플라스틱 기판의 제1 면 상에 제1 유기층을 형성하는 단계; 상기 제1 면과 마주하는 상기 플라스틱 기판의 제2 면 상에 제2 유기층을 형성하는 단계; 상기 제 1 유기층 상에 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계; 상기 제2 유기층 상에 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 유무기 복합층 상에 기능성층을 형성하는 단계; 를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법을 제공한다.
상기 기능성층을 형성하는 단계는 상기 제1 유무기 복합층 상에 프라이머층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층 및 상기 제2 유무기 복합층은 아크릴레이트계 화합물, 상기 아크릴레이크계 화합물에 분산된 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
상기 제1 유기층을 형성하는 단계와 상기 제2 유기층을 형성하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
상기 제1 유기층을 형성하는 단계와 상기 제2 유기층을 형성하는 단계는 제1 코팅조성물을 상기 플라스틱 기판에 제공하는 단계: 상기 제공된 제1 코팅조성물을 열처리 하는 단계; 및 상기 제1 코팅조성물을 자외선 경화하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 코팅조성물을 상기 플라스틱 기판에 제공하는 단계는 상기 제1 코팅조성물을 딥 코팅 방법으로 제공하는 것일 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계와 상기 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
상기 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계와 상기 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계는 제2 코팅조성물을 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층 상에 제공하는 단계: 상기 제공된 제2 코팅조성물을 열처리 하는 단계; 및 상기 제2 코팅조성물을 자외선 경화하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 코팅조성물은 아크릴레이트계 화합물, 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함하고, 상기 아크릴레이트계 화합물과 상기 무기 입자의 중량비는 5:5 내지 8:2일 수 있다.
상기 폴리디메틸실록산은 상기 아크릴레이트계 화합물과 상기 무기 입자의 전체 중량을 기준으로 0.2 중량% 이상 0.6 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 기능성층을 형성하는 단계는 기능성 코팅조성물을 상기 제1 유무기 복합층 상에 제공하는 단계: 및 상기 제공된 기능성 코팅조성물을 열경화하는 단계; 를 포함할 수 있다.
일 실시예의 커버 윈도우는 유기층 및 유무기 복합층을 포함하는 2층 구조의 하드코팅층을 플라스틱 기판 상에 배치하여 개선된 내스크래치성을 가질 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치는 유기층 및 유무기 복합층을 갖는 커버 윈도우를 포함하여 표시 장치의 표면 품질을 개선할 수 있다.
또한, 일 실시예의 커버 윈도우의 제조 방법에 의하여 플라스틱 기판의 양측으로 2층 구조의 하드코팅층을 형성하여 내스크래치성이 우수한 커버 윈도우를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 분해사시도이다.
도 4는 일 실시예의 표시 모듈의 단면도이다.
도 5 내지 도 6은 일 실시예의 커버 윈도우의 단면도이다.
도 7은 일 실시예의 커버 윈도우의 제조 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 8a 일 실시예에서 유무기 복합층의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8b는 일 실시예에서 유무기 복합층의 단면의 이미지를 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 12는 일 실시예의 커버 윈도우에 대한 내스크래치성의 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
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 "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, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 표시 장치(DD)의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 표시 장치(DD)의 분해사시도이다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예로 스마트폰에 적용될 수 있는 표시 장치(DD)를 도시하였다. 그러나 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네비게이션 유닛, 게임기, 음향 전자장치, 웨어러블 기기(Wearable device), 카메라 등과 같은 전자장치에 적용될 수 있다. 또한, 나열된 전자장치들은 단지 실시예로서 제시된 것으로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자장치에도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시 장치(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 표시 장치(DD)를 정의한 것이다. 도 1에서는 표시영역(DA)을 에워싸며 배치되는 비표시영역(NDA)을 예시적으로 도시하였으나, 실시예는 이에 한정하지 않으며 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)에 일측에 배치될 수 있다. 또한 비표시영역(NDA)은 생략될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 평면의 표시영역을 갖는 평면영역(FA)과 평면영역의 엣지로부터 벤딩된 적어도 하나의 곡면영역(SA1 및 SA2)을 포함한다. 본 실시예에서 "평면영역(FA)과 곡면영역(SA)"이라는 용어는 형상으로 구분되는 복수 개의 영역들(또는 부분들)로 표시 장치(DD)를 정의한 것이다.
표시 장치에서 평면영역(FA)은 예를 들어 스마트폰에서 메인 이미지가 전면으로 표시되는 부분에 해당할 수 있다. 또한, 곡면영역은 메인 이미지 또는 서브 이미지가 측면으로 표시되는 부분에 해당할 수 있다.
본 실시예에서는 평면영역의 엣지부 양 측에서 벤딩된 2개의 곡면영역을 포함하는 표시 장치를 예시적으로 도시하였다. 하지만, 표시 장치의 일 실시예는 이에 한정하지 않으며, 표시 장치는 평면영역만을 포함하거나 또는 평면영역과 평면영역의 일측에서 벤딩된 하나의 곡면영역을 포함하는 것일 수 있다.
표시 장치의 평면영역(FA)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 평면영역(FA)의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 도면 상에서 제3 방향축(DR3)은 각 부재들의 전면과 배면을 구분하는 기준축에 해당한다. 평면영역(FA)의 일측으로부터 밴딩된 제1 곡면영역(SA1)은 제1 방향축(DR1), 제2 방향축(DR2), 및 제3 방향축(DR3)과 교차하는 제4 방향축(DR4)으로 이미지를 표시하는 영역에 해당할 수 있다. 또한, 평면영역(FA)의 다른 일측으로부터 벤딩된 제2 곡면영역(SA2)은 제5 방향축(DR5)으로 이미지를 표시하는 영역에 해당할 수 있다. 이때, 제4 방향축(DR4)과 제5 방향축(DR5)은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 대칭될 수 있다. 다만, 표시영역을 설명하기 위하여 상술한 상기 제1 내지 제5 방향축들(DR1 내지 DR5)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
도 2의 도시를 참조하면, 표시 장치(DD)는 커버 윈도우(CW), 표시모듈(DM), 및 하우징(HUS)을 포함할 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 표시 장치(DD)의 전면을 구성할 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 표시 장치(DD)에서 사용자의 정보 입력을 위한 입력면/터치면/표시면을 제공할 수 있다. 도 2에서 표시되지는 않았으나, 커버 윈도우(CW)는 플라스틱 기판, 제1 하드코팅층, 제2 하드코팅층 및 기능성층을 포함하여 제공될 수 있다. 커버 윈도우(CW)에 대해서는 이후 도 5 내지 도 6에 대한 설명에서 상세히 설명한다.
표시모듈(DM)은 이미지를 생성하며, 커버 윈도우가 배치되는 전면으로 생성된 이미지를 제공할 수 있다. 표시모듈은 하우징(HUS)에 수납되어 배치될 수 있다.
도 2에서는 표시모듈(DM)과 커버 윈도우(CW)가 하우징(HUS)에 수납되어 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 실시예는 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 하우징(HUS)은 표시모듈(DM)을 수납하며, 커버 윈도우(CW)는 표시모듈의 전면을 커버하며 하우징 상에 배치될 수 있다. 또한 도면에 도시되지는 않았으나, 커버 윈도우(CW)와 표시모듈(DM) 사이 또는 표시모듈(DM)과 하우징(HUS) 사이에는 광학 투명 접착부재(미도시)가 배치될 수 있다.
도 2의 표시 장치에서 제1 곡면영역(SA1)은 제4 방향축(DR4)으로 이미지를 표시하고, 제2 곡면영역(SA2)은 제5 방향축(DR5)으로 이미지를 표시할 수 있다.
도 3의 도시를 참조하면, 커버 윈도우(CW)는 표시 장치(DD)의 평면영역(FA) 및 곡면영역(SA1 및 SA2)에 각각 대응하는 평탄부(FA-W)와 곡면부(SA-W1, SA-W2)를 포함할 수 있다. 즉, 도 3의 실시예에서 커버 윈도우는 평탄부와 곡면부를 포함하는 벤딩 형상을 가질 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나 일 실시예의 커버 윈도우는 평탄부만을 포함하는 플랫한 형상이거나 또는 평탄부 및 일측에 곡면부를 포함하는 형상을 가질 수 있다.
표시모듈(DM)은 표시영역(DA-D)과 비표시영역(NDA-D)을 포함한다. 표시영역(DA-D)과 비표시영역(NDA-D)은 표시 장치(DD)의 표시영역과 비표시영역을 정의할 수 있다. 표시영역(DA-D)은 표시 장치(DD)의 평면영역(FA), 제1 곡면영역(SA1), 및 제2 곡면영역(SA2)에 대응하는 평면 표시영역(DA-F), 제1 측면 표시영역(DA-S1), 및 제2 측면 표시영역(DA-S2)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 커버 윈도우(CW)에 결합되기 이전에 표시모듈(DM)은 플랫한 부재일 수 있다. 표시모듈(DM)은 플렉서블한 성질을 가질 수 있으며, 하우징(HUS)에 수납되는 형태 또는 커버 윈도우와 결합되는 형태에 따라 변형된 형상을 가질 수 있다. 커버 윈도우(CW)에 결합된 결과에 따라, 표시모듈(DM)은 평면영역(DA-F)과 측면영역(DA-S1, DA-S2)으로 구분될 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시 장치(DD)의 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 대응하는 표시영역(DA-D)과 비표시영역(NDA-D)을 포함할 수 있다. 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 일측에만 배치될 수도 있다.
하우징(HUS)은 표시 장치(DD)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. 본 발명의 일 실시예에서 하우징(HUS)은 전체적으로 플랫한 형상을 가질 수도 있다. 도 3에서는 일체형 하우징(HUS)을 예시적으로 도시하였으나, 하우징(HUS)은 서로 결합되는 복수 개의 부분들을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 하우징(HUS)은 생략될 수 있고, 복수 개의 브라켓들로 대체될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다. 표시모듈은 표시패널(DP) 및 기능성 부재들을 포함한다. 표시패널(DP)은 플렉서블한 표시패널로, 예를 들어, 유기발광 표시패널(organic light emitting 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), 터치센싱유닛(TSU), 및 광학부재(LF) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예는 이에 제한되지 않으며, 표시모듈은 제시된 부재 이외에 추가의 기능성 부재들을 더 포함할 수 있다. 기능성 부재들 각각은 플렉서블한 성질을 가질 수 있다. 보호필름(PF)은 외부의 충격으로부터 표시패널(DP)을 보호한다. 광학부재(LF)는 편광자, 광학 리타더 등을 포함할 수 있다. 터치센싱유닛(TSU)은 그 종류가 제한되지 않고, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식 터치센싱유닛일 수 있다.
표시패널(DP), 보호필름(PF), 터치센싱유닛 (TSU), 및 광학부재(LF)는 광학 투명 접착부재(OCA)를 통해 결합될 수 있다. 또한, 실시예는 이에 제한되지 않고, 기능성 부재들 중 어느 하나의 부재는 인접하는 기능성 부재 상에 직접 형성될 수 있다. 예를 들어 편광자는 표시패널(DP)과 터치센싱유닛(TSU) 중 어느 하나의 일면 상에 코팅될 수 있고, 터치센싱유닛 (TSU)의 전극들과 배선들은 표시패널(DP)에 일체화될 수 있다.
도 5 내지 도 6은 일 실시예의 커버 윈도우의 단면도이다. 도 5는 평탄부만을 포함하는 커버 윈도우의 단면도이고, 도 6은 평탄부 및 곡면부를 포함하는 커버 윈도우의 단면도일 수 있다. 예를 들어, 도 6의 커버 윈도우는 도 3의 표시 장치의 사시도에서 II-II'에 대응하는 단면도일 수 있다.
도 5 내지 도 6의 커버 윈도우는 플라스틱 기판(SUB), 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치되는 제1 하드코팅층(HC-1), 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치되는 제2 하드코팅층(HC-2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 기판(SUB)의 제1 면은 플라스틱 기판의 상부면으로 표시 장치에서 영상이 제공되는 면에 대응하는 것일 수 있다. 플라스틱 기판(SUB)의 제2 면은 플라스틱 기판의 하부면일 수 있다.
플라스틱 기판(SUB)은 고분자 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 기판(SUB)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethylenenaphthalate), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride), 폴리불화비닐리덴(PVDF, polyvinylidene difluoride), 폴리스티렌(polystyrene), 에틸렌-비닐알코올 공중합체(ethylene vinylalcohol copolymer) 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 하지만, 일 실시예에 사용되는 플라스틱 기판의 재질은 제시된 고분자 물질에 한정되지 않으며 표시 장치의 표시모듈에서 제공되는 이미지를 사용자에게 제공할 수 있는 광학적 투명성을 갖는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예의 커버 윈도우(CW)는 플라스틱 기판(SUB)으로 폴리카보네이트(PC)를 사용할 수 있다. 폴리카보네이트 플라스틱 기판은 우수한 투명성을 가지며 높은 강도와 표면 경도를 가질 수 있다.
커버 윈도우(CW)는 플라스틱 기판(SUB)의 양면에 하드코팅층을 포함할 수 있다. 플라스틱 기판(SUB)의 상부면인 제1 면 상에 배치되는 제1 하드코팅층(HC-1)은 제1 유기층(OL-1)과 제1 유무기 복합층(IL-1)을 포함할 수 있다. 플라스틱 기판(SUB)의 하부면인 제2 면 상에 배치되는 제2 하드 코팅층(HC-2)은 제2 유기층(OL-2)과 제2 유무기 복합층(IL-2)을 포함할 수 있다.
제1 하드코팅층(HC-1)에서 제1 유무기 복합층(IL-1)은 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치되며, 플라스틱 기판의 제1 면과 제1 유무기 복합층(IL-1) 사이에 제1 유기층(OL-1)이 배치된다. 또한, 제2 하드코팅층(HC-2)에서 제2 유무기 복합층(IL-2)이 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치되며, 플라스틱 기판의 제2 면과 제2 유무기 복합층(IL-2) 사이에 제2 유기층(OL-2)이 배치된다.
즉, 도 5 내지 도 6을 참조하면, 일 실시예의 커버 윈도우(CW)에서 제1 하드코팅층(HC-1)과 제2 하드코팅층(HC-2)은 플라스틱 기판(SUB)을 기준으로 하여 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 하드코팅층(HC-1)과 제2 하드코팅층(HC-2)은 서로 동일한 물질로 구성되거나 또는 동일한 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제1 유기층(OL-1)과 제2 유기층(OL-2)은 동일한 물질로 구성되며 동일한 두께를 가지도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 유무기 복합층(IL-1)과 제2 유무기 복합층(IL-2)도 서로 동일한 물질로 구성되며 동일한 두께로 형성될 수 있다.
일 실시예에서와 같이 커버 윈도우에서 플라스틱 기판을 기준으로 양면에 대칭되는 하드코팅층을 배치함으로써, 고온이나 고온고습 등의 가혹 조건에서 커버 윈도우의 뒤틀림이나 코팅층의 들뜸 현상들을 줄일 수 있어 신뢰성 문제를 개선할 수 있다.
제1 유기층(OL-1)과 제2 유기층(OL-2)은 각각 플라스틱 기판의 제1 면과 제2 면 상에 인접하여 배치된다. 제1 유기층과 제2 유기층은 아크릴레이트(Acrylate)계 화합물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 유기층과 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트(Urethane Acrylate)를 포함하여 형성될 수 있다. 제1 유기층 또는 제2 유기층은 플라스틱 기판과 제1 유무기 복합층 사이 또는 플라스틱 기판과 제2 유무기 복합층 사이에 배치되어 스트레스 버퍼(stress buffer)층의 역할을 할 수 있다.
제1 유기층(OL-1) 또는 제2 유기층(OL-2)은 10㎛ 이상 20㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 제1 유기층 및 제2 유기층의 두께가 10㎛ 미만일 경우 표면 경도를 개선하는 효과를 나타내지 못할 수 있다. 또한, 20㎛보다 큰 두께로 형성될 경우 막층의 스트레스가 증가되며, 탄성이 저하되어 쉽게 깨질 수 있다. 또한 광학적 특성에 있어서도 유기층의 두께가 두꺼워질수록 색감이 옐로이시(yellowish) 하게 변화될 수 있다. 구체적으로 제1 유기층 및 제2 유기층은 10㎛ 이상 15㎛ 이하의 두께에서 양호한 표면 경도와 광학 특성을 가질 수 있다.
제1 유무기 복합층(IL-1)은 제1 유기층(OL-1) 상에 배치된다. 제2 유무기 복합층(IL-2)은 제2 유기층(OL-2) 상에 배치된다. 제1 유무기 복합층 및 제2 유무기 복합층은 유기물 및 무기 입자가 블렌딩된 혼합 코팅 조성물로부터 형성될 수 있다. 이때, 유기물은 아크릴레이트계 화합물을 포함하며, 무기 입자는 무기 산화물을 포함하는 것일 수 있다.
유기물은 아크릴레이트계 화합물, 폴리우레탄계 화합물 또는 에폭시계 화합물 중 적어도 하나 또는 이들의 조합으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2 유무기 복합층은 우레탄아크릴레이트를 포함할 수 있다.
무기 입자에 포함되는 무기 산화물은 실리콘 옥사이드(SiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 탄탈륨 옥사이드(Ta2O5), 나이오븀 옥사이드(Nb2O5, NbO2) 및 글래스비드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
무기 입자는 나열된 무기 산화물 단일 종류 또는 이들의 혼합물의 형태로 제공될 수 있다. 또한 무기 입자는 다양한 형태로 제공되어 유무기 복합층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 옥사이드는 SiO2 파티클, SiO2 파티클이 콜로이드 상태로 분산된 SiO2 졸(Sol) 또는 중공 형상을 갖는 SiO2 의 형태로 제공될 수 있다.
제1 및 제2 유무기 복합층에서 유기물인 아크릴레이트 화합물과 무기 입자는 5:5 내지 8:2의 중량 비율로 혼합되어 제공될 수 있다. 아크릴레이트 화합물과 무기 입자를 모두 포함함으로써 제1 및 제2 유무기 복합층은 표면 경도를 개선하면서도 외부 충격에 대한 충격 흡수성을 가져 쉽게 깨어지지 않는 하드코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 제1 유무기 복합층과 제2 유무기 복합층은 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유무기 복합층과 제2 유무기 복합층은 우레탄아크릴레이트, SiO2 및 폴리디메틸실록산을 포함하여 형성될 수 있다.
폴리디메틸실록산(PDMS)은 아크릴레이트계 화합물과 무기 입자를 포함하여 구성된 유무기 복합층에 분산되어 배치될 수 있다. 또는 폴리디메틸실록산(PDMS)은 주로 유무기 복합층의 표면층(또는 스킨층)에 인접하여 배치될 수 있다.
도 8a는 커버 윈도우의 유무기 복합층의 일부분을 간략히 나타낸 도면이다. 도 8b는 커버 윈도우의 유무기 복합층 일부분의 단면 사진으로 투과전자현미경(TEM, Transmission electron microscopy) 이미지를 나타낸 것이다.
예를 들어, 도 8a 내지 도 8b는 제1 유무기 복합층을 나타낸 것일 수 있다. 유무기 복합층에 대한 도 8a 내지 8b에서 가상의 점선으로 구분되는 유무기 복합층의 표면부(IL-T)에 폴리디메틸실록산이 주로 배치될 수 있다. 즉, 폴리디메틸실록산은 유무기 복합층의 중심부(IL-D) 보다 표면부(IL-T)에 주로 배치될 수 있다. 도 8a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이 폴리디메틸실록산이 유무기 복합층의 표면에 주로 배치됨으로써 하드코팅층의 마찰 계수를 감소시켜 하드코팅층 표면의 슬립(Slip)성을 증가시킬 수 있다.
도 8a를 참조할 때, 폴리디메틸실록산은 유무기 복합층의 주로 표면층에 배치될 수 있으며, 폴리디메틸실록산이 주로 배치되는 부분의 두께(tIL -T)는 20nm 내지 50nm 일 수 있다. 이는 유무기 복합층 전체 두께(tIL)의 10% 내지 20%의 범위에 해당할 수 있다.
유무기 복합층에서 무기 입자(IL-P)는 유무기 복합층 전체에서 분산되어 배치될 수 있다. 무기 입자는 구형의 형상을 가질 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 무기 입자의 평균 크기는 10nm 이상 50 nm 이하일 수 있다. 도 8b의 이미지에서, 무기 입자의 평균 크기는 20nm 내외일 수 있다.
제1 유무기 복합층과 제2 유무기 복합층은 10㎛ 이상 20㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 제1 유무기 복합층과 제2 유무기 복합층의 두께가 10㎛ 미만일 경우 표면 경도를 개선하는 효과가 충분하지 못하다. 또한, 20㎛ 보다 큰 두께로 형성될 경우 탄성이 저하되어 쉽게 깨어지는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 20㎛ 보다 두껍게 유무기 복합층이 형성될 경우 취성(brittleness)이 증가하게 되어 볼 드랍(ball dropping) 실험 등에서 파괴 강성이 저하될 수 있다. 또한 광학적 특성에 있어서도 유무기 복합층의 두께가 두꺼워질 경우 색감이 옐로이시(yellowish) 하게 변화될 수 있다. 구체적으로 제1 유무기 복합층과 제2 유무기 복합층은 15㎛ 이상 20㎛ 이하의 두께에서 양호한 표면 경도 및 취성과 광학 특성을 가질 수 있다.
제1 하드코팅층(HC-1) 상에는 기능성층(AFL)이 배치될 수 있다. 기능성층(AFL)은 지문방지 코팅층(Anti-Finger Coating Layer), 오염방지 코팅층(Anti-Fouling 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. 예를 들어, 일 실시예의 커버 윈도우에서 기능성층(AFL)은 지문방지 코팅층일 수 있으며, 지문방지 코팅층인 기능성층(AFL)은 퍼플루오로폴리에테르(perfluoropolyether)를 포함하여 형성될 수 있다.
기능성층(AFL)은 20nm 이상 50nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 기능성층이 20 nm 두께 보다 얇게 형성될 경우 내스크래치성이 저하될 수 있다. 또한 기능성층이 50nm 두께보다 두껍게 형성될 경우 헤이즈 현상이 생겨 커버 윈도우의 광학 특성이 저하될 수 있다.
도 5 내지 도 6에 도시된 일 실시예의 커버 윈도우에서 제1 하드코팅층(HC-1)과 기능성층(AFL) 사이에는 프라이머층(PL)을 더 포함할 수 있다. 프라이머층(PL)은 기능성층(AFL)과 제1 하드코팅층(HC-1) 사이의 결합력을 높여주는 접착 보조층일 수 있다.
일 실시예에서 프라이머층(PL)은 실란계 커플링제(silane coupling agent) 및 이소시아네이트(issocyanate)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프라이머층(PL)은 제1 하드코팅층(HC-1)의 폴리디메틸실록산을 포함하는 제1 유무기 복합층(IL-1)과 퍼플루오로폴리에테르를 포함하는 기능성층(AFL) 사이에 배치되어 기능성층과 제1 유무기 복합층 사이의 결합 강도를 개선할 수 있다.
프라이머층(PL)은 10nm 이상 30nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 프라이머층이 10 nm 두께 보다 얇게 형성될 경우 접착 보조층으로서의 기능이 저하되어 기능성층과의 결합력을 약화시킬 수 있다. 또한 프라이머층이 30nm 보다 두껍게 형성될 경우 헤이즈 현상이 생겨 광학 특성이 저하될 수 있다.
도 6은 도 5의 커버 윈도우(CW-1)의 구성을 그대로 포함하며, 다만 커버 윈도우의 형상에 있어서 차이점을 가진다. 도 6의 커버 윈도우(CW-2)는 상술한 도 3에 도시된 표시 장치의 커버 윈도우(CW)에 대응하는 것일 수 있다.
도 6에서 커버 윈도우(CW-2)는 플라스틱 기판(SUB), 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치된 제1 하드 코팅층(HC-1), 플라스틱 기판의 제2 면상에 배치된 제2 하드 코팅층(HC-2)을 포함한다. 제1 하드코팅층(HC-1) 상에 프라이머층(PL)과 기능성층(AFL)을 포함한다. 또한, 제1 하드 코팅층(HC-1)과 제2 하드 코팅층(HC-2)은 각각 제1 유기층(OL-1) 및 제1 유무기 복합층(IL-1)과 제2 유기층(OL-2) 및 제2 유무기 복합층(IL-2)을 포함한다.
각 층의 구성 물질 및 기능은 상술한 도 5의 커버 윈도우의 구성과 동일하며, 이하에서는 형상의 차이에 대하여서만 설명한다.
도 6의 커버 윈도우(CW-2)는 평탄부와 곡면부를 포함하는 플라스틱 기판을 포함한다. 즉, 일 실시예에서 플라스틱 기판(SUB)은 평탄부(FA-W)와 평탄부의 엣지로부터 벤딩된 적어도 하나의 곡면부(SA-W1, SAW-2)를 포함할 수 있다.
또한, 제1 하드코팅층(HC-1)과 제2 하드코팅층(HC-2)은 플라스틱 기판(SUB)의 형상을 따라 균일한 두께를 가지고 배치될 수 있다. 기능성층(AFL) 및 프라이머층(PL)도 플라스틱 기판(SUB)의 형상을 따라 형성될 수 있다.
도 7은 일 실시예의 커버 윈도우의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 일 실시예의 커버 윈도우의 제조 방법은 플라스틱 기판 상에 제1 유기층을 형성하는 단계(S110), 플라스틱 기판 상에 제2 유기층을 형성하는 단계(S210), 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계(S130), 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계(S230), 프라이머층을 형성하는 단계(S300) 및 기능성층을 형성하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 프라이머층을 형성하는 단계(S300)는 생략될 수 있다. 이 경우, 기능성층은 제1 유무기 복합층 상에 직접 형성될 수 있다.
제1 유기층은 플라스틱 기판의 제1 면 상에 형성될 수 있고, 제2 유기층은 플라스틱 기판의 제2 면 상에 형성될 수 있다. 제1 면과 제2 면은 각각 플라스틱 기판의 상부면과 하부면일 수 있다. 제1 유무기 복합층은 제1 유기층 상에 형성될 수 있다. 제2 유무기 복합층은 제2 유기층 상에 형성될 수 있다. 또한, 제1 유무기 복합층 상에 프라이머층이 형성되고, 프라이머층 상에 기능성층이 형성될 수 있다.
플라스틱 기판 상에 제1 유기층을 형성하는 단계(S110)와 제2 유기층을 형성하는 단계(S210)는 동시에 수행될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 플라스틱 기판 상에 제1 유기층 및 제2 유기층을 형성하는 단계(S110, S210)는 플라스틱 기판 상에 제1 코팅조성물을 제공하는 단계, 제1 코팅조성물을 열처리하는 단계 및 열처리 이후에 제1 코팅조성물에 자외선을 조사하여 광경화하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 코팅조성물은 플라스틱 기판의 상부면 및 하부면 모두에 제공될 수 있다. 제1 코팅조성물은 아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다. 제1 코팅조성물은 유기 용매에 용해된 아크릴레이트 화합물일 수 있다. 예를 들어 유기용매는 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(MEK, methyl ethyl ketone) 및 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol)을 포함하는 혼합 유기 용매일 수 있다. 아크릴레이트 화합물은 우레탄아크릴레이트를 포함할 수 있다. 또한, 제1 코팅조성물은 광개시제(photo initiator)를 포함할 수 있다.
제1 코팅조성물은 다양한 코팅 방법을 이용하여 플라스틱 기판 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅조성물은 딥 코팅(Dip coating) 방법으로 플라스틱 기판 상에 제공될 수 있다. 딥 코팅 방법을 이용하여 제1 코팅조성물은 플라스틱 기판의 상부면과 하부면에 동시에 제공될 수 있다. 이후 코팅된 제1 코팅조성물을 열처리하여 용매를 휘발시킬 수 있다. 예를 들어 열처리는 60℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 이후 자외선을 조사하여 아크릴레이트 화합물을 경화하여 제1 유기층 및 제2 유기층을 형성할 수 있다.
제1 유무기 복합층을 형성하는 단계(S130)와 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계(S230)는 동시에 수행될 수 있다. 제1 유기층 상에 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계(S130) 및 제2 유기층 상에 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계(S230)는 제2 코팅조성물을 제공하는 단계, 제2 코팅조성물을 열처리하는 단계 및 열처리 이후에 제2 코팅조성물에 자외선을 조사하여 광경화하는 단계를 포함할 수 있다.
제2 코팅조성물은 용매로 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate)를 포함하고, 용매에 용해된 고형분으로 아크릴레이트계 화합물인 유기물과 무기 입자를 포함하며, 또한 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
제2 코팅조성물에서 고형분은 용매 전체 중량에 대하여 60 중량% 내지 70 중량%로 포함될 수 있다. 제2 코팅조성물에서 아크릴레이트계 화합물과 무기 입자는 5:5 내지 8:2의 중량 비율로 혼합되어 포함될 수 있다. 예를 들어, 제2 코팅조성물은 고형분으로 우레탄아크릴레이트와 SiO2입자를 포함하고, 우레탄아크릴레이트와 SiO2 입자는 6:4의 중량 비율로 포함될 수 있다.
또한, 제2 코팅조성물에서 아크릴레이트계 화합물과 무기 입자의 전체 중량을 100으로 할 때, 폴리디메틸실록산은 아크릴레이트계 화합물 및 무기 입자 100 중량을 기준으로 0.2 중량% 내지 0.6 중량%로 포함될 수 있다.
폴리디메틸실록산이 제2 코팅조성물에 포함되도록 함으로써 하드코팅층의 마찰계수를 감소시켜 커버 윈도우 표면의 슬립성을 개선할 수 있다. 이에 따라, 커버 윈도우의 내스크래치성이 향상될 수 있다. 다만, 폴리디메틸실록산이 0.2 중량% 미만으로 제2 코팅조성물에 포함될 경우 내스크래치성 개선 효과가 나타나지 않을 수 있다. 또한, 폴리디메틸실록산이 0.6 중량%를 초과하여 포함될 경우 하드코팅층 상에 형성되는 기능성층의 접착력을 저하시킬 수 있다.
무기 입자는 무기 산화물 입자일 수 있다. 무기 입자는 예를 들어 파우더 형태 또는 액체 매질 중의 무기 입자가 분산된 졸(sol) 형태로 제공될 수 있다.
무기 입자는 구형이고 실질적으로 단분산인 크기 분포 또는 단분산 분포를 갖는 복수의 입자들을 혼합하여 얻어진 다분산 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 무기 입자의 평균 크기는 10nm 이상 50nm 이하일 수 있다. 무기 입자의 크기가 50nm 초과할 경우 제2 코팅조성물에서 균일하게 분산될 수 없다. 또한, 무기 입자의 평균 크기가 10nm 미만일 경우에는 하드코팅층에서 표면 경도 개선 효과가 저하될 수 있다. 제2 코팅조성물은 10nm 이상 50nm 이하의 무기 입자를 포함하여 하드코팅층의 표면 경도를 개선하면서도, 하드코팅층이 광학적 투명성을 가지도록 할 수 있다.
제2 코팅조성물은 다양한 코팅 방법을 이용하여 제1 및 제2 유기층 상에 제공될 수 있으며, 예를 들어, 제2 코팅조성물은 딥 코팅(Dip coating) 방법으로 제1 및 제2 유기층 상에 제공될 수 있다.
제공된 제2 코팅조성물은 열처리 공정 및 자외선 조사 공정을 거쳐 제1 유무기 복합층과 제2 유무기 복합층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 열처리 공정은 60℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 열처리 공정에서 제2 코팅조성물의 용매를 휘발시킨 이후 자외선을 조사하여 아크릴레이트 화합물을 광경화함으로써 제1 유무기 복합층 및 제2 유무기 복합층을 형성할 수 있다.
제1 유무기 복합층 및 제2 유무기 복합층을 형성한 이후에 제1 유무기 복합층 상에 프라이머층을 형성하는 단계(S300)와 프라이머층 상에 기능성층을 형성하는 단계(S400)가 진행될 수 있다. 또한, 일 실시예의 커버 윈도우 제조 방법에서 제1 유무기 복합층 상에 프라이머층을 형성하는 단계(S300)는 생략될 수 있다. 이 경우, 제1 유무기 복합층 상에 기능성층이 직접적으로 형성될 수 있다.
프라이머층은 제1 유무기 복합층 상에 형성되며, 실란계 커플링제와 이소시아네이트를 포함하는 프라이머 물질을 코팅하여 형성될 수 있다. 프라이머층은 습식 코팅 방법으로 제공될 수 있다. 프라이머층을 형성하는 단계 이전에 제1 하드코팅층에 플라즈마 전처리 공정이 추가될 수 있다. 플라즈마 전처리 공정이 추가될 경우 제1 하드코팅층에 대한 프라이머층의 결합 강도가 개선될 수 있다. 습식 코팅 방법으로 제공된 프라이머 물질은 열경화 공정을 거쳐 프라이머층을 형성할 수 있다.
프라이머층 상에는 기능성층이 형성될 수 있다. 또한 프라이머층이 형성되지 않은 경우에는 제1 유무기 복합층 상에 기능성층이 형성될 수 있다. 기능성층은 습식 코팅 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기능성층은 스프레이 코팅 방법으로 형성될 수 있다.
기능성층을 형성하는 단계(S400)는 기능성 코팅조성물을 제공하는 단계와 기능성 코팅조성물을 열경화하는 단계를 포함할 수 있다. 기능성 코팅조성물은 퍼플루오로폴리에테르를 포함할 수 있다.
예를 들어 기능성 코팅조성물은 스프레이 코팅법으로 프라이머층 상에 제공될 수 있다. 또한, 기능성 코팅조성물을 제공하기 전에 프라이머층에 플라즈마 전처리 공정이 추가될 수 있다. 플라즈마 전처리 공정이 추가되어 프라이머층과 기능성층 사이의 접착 강도를 개선할 수 있다.
습식 코팅 방법인 스프레이 코팅법으로 제공된 기능성 코팅조성물을 열경화하여 기능성층을 형성할 수 있다. 열경화 공정은 60℃ 온도에서 진행될 수 있다. 상술한 바와 같이, 기능성층을 습식 코팅 방식으로 형성함으로써 E-Beam등을 이용하여 건식 방법으로 기능성층을 형성하는 경우에 비하여 층 두께를 두껍게 형성할 수 있다. 따라서, 습식 코팅 방법으로 기능성층을 두껍게 형성함으로써 기능성층 하부에 형성된 하드코팅층을 보호하는 기능이 강화될 수 있다. 또한, 습식 코팅 방법으로 프라이머층과 기능성층을 형성함으로써 제1 하드코팅층과의 화학적 결합을 형성할 수 있어 각 층의 계면(interface)에서의 접착 강도를 높일 수 있다.
[실시예]
이하에서는 도 5에서 도시된 적층 구조를 갖는 일 실시예의 커버 윈도우의 제조 방법 및 일 실시예의 제조 방법에 의하여 제공된 커버 윈도우의 특성에 대하여 구체적으로 설명한다. 하지만, 실시예에서 설명되는 커버 윈도우와 커버 윈도우의 제조 방법은 하나의 예시이며, 실시형태들의 범위를 한정하는 것은 아니다.
<커버 윈도우의 제조>
세정 공정을 거쳐 클리닝된 폴리카보네이트의 플라스틱 기판에 제1 코팅조성물을 딥 코팅 방식으로 제공한다. 제1 코팅조성물은 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(MEK, methyl ethyl ketone) 및 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol)를 포함하는 혼합 유기 용매에 우레탄아크릴레이트와 광개시제를 혼합한 것이다.
제1 코팅조성물이 코팅된 폴리카보네이트 기판을 60℃에서 3분간 열처리하여 제1 코팅조성물에 포함된 용매를 휘발시킨다. 이후 365nm의 중심 파장을 갖는 자외선을 조사하여 제1 코팅조성물의 우레탄아크릴레이트를 광경화 시켜 제1 유기층 및 제2 유기층을 형성하였다. 자외선 경화 이후의 최종 형성된 제1 유기층 및 제2 유기층의 두께는 각각 10㎛ 이다.
다음으로 제1 유기층과 제2 유기층 상에 제2 코팅조성물을 딥 코팅 방식으로 제공 한다. 제2 코팅조성물은 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate)를 포함하고, 우레탄아크릴레이트, SiO2 입자 및 폴리디메틸실록산을 포함한다. 또한, 추가적으로 광개시제를 포함한다. 제2 코팅조성물을 코팅한 이후에 플라스틱 기판을 60℃에서 3분간 열처리하여 용매를 휘발시킨다. 이후 365nm의 중심 파장을 갖는 자외선을 조사하여 제1 유무기 복합층 및 제2 유무기 복합층을 형성하였다. 이때, 제1 유무기 복합층 및 제2 유무기 복합층의 두께는 각각 15㎛이다.
제1 유무기 복합층 상에 프라이머 물질을 코팅하였다. 프라이머 물질은 실란 커플링제와 이소시아네이트를 포함한다. 프라이머 물질 코팅 이후에 60℃에서 10분간 열처리하였다. 열경화 이후에 형성된 프라이머층은 20nm 의 두께를 갖는다.
프라이머층 상에 지문방지 코팅층을 형성한다. 퍼플루오로폴리에테르를 포함하는 코팅 물질을 스프레이 코팅법으로 제공하고 60℃에서 60분간 열경화하여 지문방지 코팅층을 형성한다. 형성된 지문방지 코팅층은 50nm의 두께를 갖는다.
상술한 제조 방법에 의하여 폴리카보네이트를 플라스틱 기판으로 하고, 플라스틱 기판의 양측에 2층 구조의 하드코팅층을 갖는 일 실시예의 커버 윈도우를 제작하였다. 일 실시예의 커버 윈도우는 일측에 지문방지 코팅층을 가진다. 또한 지문방지 코팅층과 하드코팅층 사이에 프라이머층을 포함하도록 하여 지문방지 코팅층과 하드코팅층의 결합 강도를 개선하였다.
<일 실시예의 커버 윈도우의 평가>
상술한 제조 방법에 의하여 제조된 커버 윈도우에 대하여 윈도우 표면의 내스크래치성을 평가하였다. 내스크래치성은 진동에 대한 내마모성을 측정하여 평가하였다. 내마모성 실험은 뢰슬러사의 진동 내마모 시험기를 사용하였다.
내마모성 평가는 내마모 시험 전후에 있어서 커버 윈도우의 색차(Color Difference) 값으로 평가하였다. 색차 값이 작을수록 내스크래치성이 우수한 것으로 평가하였다. 평가 결과에서 "글래스(Glass) 대비 성능(%)"은 유리 기판의 성능을 100으로 하였을 때 실시예의 상대적인 물성값을 나타낸 것이다. 즉, 진동 내마모 시험 이후의 유리 기판의 색차 값을 100으로 할 때, 이에 대한 실시예의 커버 윈도우의 색차 값의 비율을 "글래스 대비 성능(%)"로 표시하였다.
<1. 일 실시예의 커버 윈도우의 내스크래치성 평가>
표 1은 도 9에 도시된 그래프의 실시예들과 비교예의 구성을 나타낸 것이다. 실시예 및 비교예에서 커버 윈도우는 2개의 층을 갖는 하드코팅층과 프라이머층 및 기능성층을 포함하도록 구성하였다. 아래 표 1에서 유기층은 일 실시예의 커버 윈도우에서 제1 유기층 또는 제2 유기층을 나타내는 것이며, 유무기 복합층은 제1 유무기 복합층 또는 제2 유무기 복합층을 나타내는 것이다.
실시예 1-1 내지 실시예 1-4 및 비교예 1-1 내지 비교예 1-2의 커버 윈도우는 상술한 커버 윈도우의 제조 방법으로 제작하였다. 다만, 유기층에 대하여는 실시예 1-1의 경우 우레탄아크릴레이트를 포함하는 유기층으로 구성하였고, 실시예 1-2 내지 실시예 1-4에서는 아크릴레이트/SiO2/폴리디메틸실록산(PDMS)을 포함하는 것으로 변형하여 제조 하였다.
한편, 실시예 1-2 내지 실시예 1-4는 유무기 복합층에서의 우레탄아크릴레이트와 SiO2 혼합 비율을 변경하여 제조한 것이다. 비교예 1-1은 실시예 1-1과 비교하여 기능성층의 두께만 변경한 것으로 다른 조건은 동일하게 제작하였다. 실시예 1-1에서는 기능성층의 두께를 20nm로 하고 비교예 1-1에서는 기능성층의 두께를 10nm로 하였다. 비교예 1-2는 다른 조건은 실시예 1-1과 동일하며, 기능성층의 구성 물질을 변경하였다. 비교예 1-2에서는 Al2O3를 포함하는 기능성층을 형성하였다.
구분 유기층 유무기 복합층 프라이머층 기능성층
실시예
1-1		 우레탄아크릴레이트 우레탄아크릴레이트(60wt%)/
SiO2 (40wt%)/PDMS		 실란 커플링제 퍼플루오로폴리에테르
실시예
1-2		 아크릴레이트(40wt%)
/SiO2 (60wt%)
/PDMS		 우레탄아크릴레이트(80wt%)/
SiO2 (20wt%) / PDMS		 실란 커플링제 퍼플루오로폴리에테르
실시예
1-3		 아크릴레이트(40wt%)
/SiO2 (60wt%)
/PDMS		 우레탄아크릴레이트(70wt%)/
SiO2 (30wt%) / PDMS		 실란 커플링제 퍼플루오로폴리에테르
실시예
1-4		 아크릴레이트(40wt%)
/SiO2 (60wt%)
/PDMS		 우레탄아크릴레이트(60wt%)/
SiO2 (40wt%) / PDMS		 실란 커플링제 퍼플루오로폴리에테르
비교예
1-1		 우레탄아크릴레이트 우레탄아크릴레이트(60wt%)/
SiO2 (40wt%) / PDMS		 실란 커플링제 퍼플루오로폴리에테르
비교예
1-2		 우레탄아크릴레이트 우레탄아크릴레이트(60wt%)/
SiO2 (40wt%) / PDMS		 실란 커플링제 Al2O3
도 9를 참조하면, 실시예 1-1의 경우 진동 내마모 시간의 경과에 관계없이 내스크래치성이 가장 우수하게 나타났다. 특히, 10분의 진동 내마모 실험 시간 동안에는 유리를 이용한 커버 윈도우와 비교하여 70% 수준의 내스크래치성을 나타내었다. 즉, 실시예 1-2 내지 실시예 1-4에서와 같이 유기층에 아크릴레이트/SiO2/PDMS 를 포함한 경우에 비하여 실시예 1-1에서와 같이 유기층을 우레탄아크릴레이트를 포함하도록 형성한 경우에 내스크래치성이 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1-1과 비교예 1-1의 결과를 비교할 때, 동일한 하드코팅층의 구성을 가지는 경우에 있어서도 기능성층의 두께가 20nm 보다 작은 비교예 1-1에서 내스크래치성이 저하되는 것을 알 수 있다.
실시예 1-1과 비교예 1-2를 비교하면, 기능성층으로 퍼플루오로폴리에테르를 포함하는 경우 내스크래치성이 우수한 것을 알 수 있다.
따라서, 실시예 1-1의 경우와 같이 하드코팅층이 유기층/유무기 복합층의 2층 구조를 가지도록 하고, 유무기 복합층 상에 퍼플루오로폴리에테르를 포함하는 기능성층을 20nm 이상으로 배치하는 경우에 있어서 커버 윈도우가 우수한 내스크래치성을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 2개의 층으로 구성되는 하드코팅층의 구조에 있어서도 우레탄아크릴레이트를 유기층으로 포함하도록 하는 구조의 커버 윈도우 실시예에서 개선된 내스크래치성을 나타내었다.
표 2는 일 실시예에서 하드코팅층의 유기층의 두께 변화에 따른 커버 윈도우의 물성을 평가한 결과이다. 실시예 1-1A 내지 실시예 1-1D의 커버 윈도우의 구조는 상술한 표 1의 실시예 1-1의 구성과 동일하게 하였다. 다만, 실시예 1-1A 내지 실시예 1-1D는 유기층의 두께만 변경하여 물성을 평가하였다.
표 2에서 YI는 "Yellow index"로 커버 윈도우의 광학적 특성 중 색감의 변화를 평가하는 항목으로 황색도에 해당한다. 황색도(YI)가 클수록 옐로이시한 상태에 해당하므로 광학적 특성이 저하되는 것으로 볼 수 있다.
구분 유기층 두께(㎛) 막부착력 반사율(%) 투과율(%) YI 연필경도(H)
실시예 1-1A 10 96 8.2 91.6 0.9 6~7
실시예 1-1B 15 93 7.9 91.6 1.0 7
실시예 1-1C 20 62 7.9 91.6 1.1 7~8
실시예 1-1D 25 26 7.8 90.5 2.5 8
반사율과 투과율의 광학적 특성에 있어서는 유기층의 두께 변화에 관계없이 유사한 값을 나타내었다. 하지만, 막부착력과 황색도(YI)는 유기층 두께가 두꺼워질수록 저하되었다. 따라서, 하드코팅층에서 유기층은 10㎛ 내지 20㎛의 두께로 형성되는 경우 양호한 물성 값을 나타내는 것을 알 수 있다.
<2. 유무기 복합층의 PDMS 함량에 따른 일 실시예의 커버 윈도우의 내스크래치성 평가>
표 3은 도 10의 그래프에 도시된 실시예들에서 유무기 복합층의 구성을 나타낸 것이다. 고형분 함량은 유무기 복합층을 형성하는 제2 코팅조성물에서 용매에 대한 고형분의 함량비율을 나타낸 것이다. 실시예에서 고형분은 우레탄아크릴레이트/SiO2/PDMS를 포함하는 것이다. PDMS 함량은 우레탄아크릴레이트와 SiO2의 전체 중량을 100으로 할 때 PDMS의 중량의 비율을 나타낸 것이다.
구분 고형분 함량 (wt%) PDMS 함량 (wt%)
실시예 2-1 70 0.18
실시예 2-2 70 0.40
실시예 2-3 64 0.18
실시예 2-4 64 0.40
실시예 2-5 60 0.18
실시예 2-6 60 0.40
도 10의 결과를 참조하면, 고형분이 64% 인 실시예 2-3 및 실시예 2-4일 때 동일한 PDMS 함량에서 고형분이 60% 또는 70%인 경우에 비하여 상대적으로 우수한 내스크래치성을 나타내었다. 또한, 고형분의 함량이 64%로 동일한 실시예 2-3과 실시예 2-4를 비교하면 PDMS 함량이 0.40wt%인 경우가 0.18wt%인 경우에 비하여 내스크래치성이 우수하였다.
한편, 고형분 함량이 60%인 실시예 2-5 및 실시예 2-6의 내스크래치성이 고형분 함량이 70%인 실시예 2-1 내지 실시예 2-2에 비하여 우수하였다.
따라서, 일 실시예에서 유무기 복합층을 형성하는 제2 코팅조성물은 고형분 함량이 60% 내지 70%의 범위 내에서 양호한 내스크래치성을 갖는 하드코팅층을 형성하는 것을 알 수 있다.
<3. 기능성층의 코팅 방식에 따른 커버 윈도우의 물성 평가>
표 4는 도 11의 그래프에 도시된 실시예들과 비교예들의 구성 및 내스크래치성 평가 결과를 나타낸 것이다. 실시예들은 기능성층을 습식 코팅 방식으로 형성한 것이고, 비교예들은 기능성층을 건식 코팅 방식으로 형성한 것이다.
실시예 3-1 내지 3-4에서는 기능성층인 지문방지 코팅층을 50nm 두께로 형성하였다. 프라이머층은 10nm 또는 20nm의 두께로 형성하였다. 실시예 3-1과 실시예 3-2는 하드코팅층을 하나의 단일층으로 구성하였으며, 실시예 3-3과 실시예 3-4는 하드코팅층을 2개의 층으로 구성하였다. 실시예 3-1과 실시예 3-2에서 하드코팅층은 유무기 복합층만을 하드코팅층으로 하였으며, 실시예 3-3과 실시예 3-4는 유기층/유무기 복합층의 2층 구조를 갖는 하드코팅층으로 구성하였다.
비교예 3-1 내지 3-4에서는 기능성층의 두께를 20nm로 형성하였으며, 프라이머층을 10nm 두께로 형성하였다.
커버 윈도우의 내스크래치성은 진동 내마모실험 전후의 색차(ΔE) 값으로 평가하였다. 색차(ΔE)는 아래의 식으로 계산하였다.
ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
이때, 색차(ΔE)는 L*a*b*의 색좌표계에서의 표시되는 두 점의 차이를 나타내는 것이다.
구분 기능성층 두께(nm) 프라이머층 두께(nm) ΔE Glass 대비 성능(%)
10분 20분 10분 20분
실시예3-1 50 10 0.28 0.67 88.9 53.6
실시예3-2 50 20 0.42 1.06 59.8 33.9
실시예3-3 50 10 0.16 0.42 177.5 42.1
실시예3-4 50 20 0.53 1.22 54.1 24.8
비교예3-1 20 10 0.53 0.67 47.4 53.2
비교예3-2 20 10 0.55 0.93 45.8 38.5
비교예3-3 20 10 0.91 1.03 31.6 29.4
비교예3-4 20 10 1.05 1.44 27.5 21.0
표 4 및 도 11의 결과를 참조하면, 건식 코팅 방법을 이용한 비교예 3-1 내지 비교예3-4와 비교하여 습식 코팅 방법을 이용한 실시예 3-1 내지 3-4의 색차 값이 작게 나타난 것을 알 수 있다.
즉, 습식 코팅 방법을 이용하여 기능성층을 형성하는 경우 건식 방법을 이용하여 기능성층을 형성하는 경우에 비하여 기능성층의 두께를 두껍게 형성할 수 있어 기능성층의 신뢰성을 개선할 수 있다. 또한, 습식 코팅 방법을 이용하여 기능성층을 형성할 경우, 하드코팅층과 기능성층 간의 화학적 결합을 유도할 수 있어 하드코팅층에 대한 기능성층의 접착 강도를 개선할 수 있다.
표 5는 일 실시예에서 기능성층의 코팅 방식에 따른 커버 윈도우의 물성을 평가한 결과를 나타낸 것이다. 습식 코팅은 스프레이 코팅법을 사용한 것이고 건식 코팅은 E-beam 코팅법을 사용한 것이다.
커버 윈도우의 제조 방법은 상술한 제작 방법을 사용하였으며, 코팅 방법 이외에 다른 제작 조건은 동일하게 하였다.
표 5의 평가 항목에서 커버 윈도우의 내마모성은 지우개를 이용한 내마모성 실험으로 평가하였다. 내마모성 평가에 사용되는 공업용 지우개를 평가를 위한 커버 윈도우의 표면에 1500회 왕복하여 문지르며, 이때 왕복속도는 40rpm으로 하며, 하중 500g을 가한 상태로 진행하였다. 지우개 마모 실험 이후에 커버 윈도우의 표면에 대하여 물(H2O)을 떨어뜨려 접촉각을 측정하였다.
커버 윈도우의 내약품성은 메틸알코올(99.3% 순도)을 이용하여 평가하였다. 메틸알코올을 커버 윈도우의 표면에 떨어뜨린 후 지우개 마모실험을 진행하였다. 왕복 횟수는 250회로 하였고, 왕복속도는 40rpm으로 하며, 하중 500g을 가한 상태로 진행하였다. 이후에 커버 윈도우의 표면에 물(H2O)을 떨어뜨려 접촉각을 측정하였다.
내마모성과 내약품성은 지우개 마모 실험 시행 전후에 측정한 커버 윈도우의 표면에 대한 물(H2O)의 접촉각 변화 정도로 평가하였다. 즉, 지우개 마모 실험 시행 이전의 물(H2O)의 초기 접촉각과 지우개 마모 실험 시행 이후의 물(H2O)의 접촉각을 측정하여 비교하였다.
표 5를 참조하면, 동일한 조건에서 기능성층의 코팅 조건을 습식 코팅 방법을 사용한 경우에 표면 에너지가 더 낮게 나와 커버 윈도우 표면의 마찰 계수가 감소하는 것을 알 수 있다. 이로부터 습식 코팅 방법으로 기능성층을 형성하는 경우 커버 윈도우의 내스크래치성이 개선되는 것을 알 수 있다. 또한 내마모성 및 내약품성의 신뢰성 결과에서도 습식 코팅의 경우가 건식 코팅의 경우보다 표면 접촉각의 변화가 작게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이로부터 습식 코팅 방법으로 형성된 커버 윈도우가 건식 코팅 방법으로 형성된 것에 비하여 양호한 신뢰성을 갖는 것을 알 수 있다.
구분 표면 에너지
(mN/m)		 마찰계수 Haze
(%)		 초기 접촉각
(°)		 내마모성
(°)		 내약품성
(°)
습식 코팅 14.83 0.067 0.18 119.2 116.8 113.0
건식 코팅 15.11 0.127 0.17 118.3 104.9 105.8
<4. 프라이머층의 구성에 따른 일 실시예의 커버 윈도우의 내스크래치성 평가>
표 6은 도 12의 그래프에서 도시된 실시예들과 비교예들의 구성을 나타낸 것이다. 실시예 4-1 내지 실시예 4-4에서는 프라이머층에 실란 커플링제와 이소시아네이트를 포함하도록 구성하였다. 실시예 4-1 내지 실시예 4-4는 프라이머층에 포함되는 이소시아네이트의 함량을 서로 다르게 한 것이다. 이때, 이소시아네이트의 함량은 프라이머층을 형성하는 프라이머 물질의 전체 중량에 대한 이소시아네이트의 중량비에 해당한다.
비교예 4-1에서는 프라이머층을 대신하여 제1 유무기 복합층과 기능성층 사이에 실리콘 오일(Silicone oil)을 사용하였다. 비교예 4-2에서는 프라이머층 대신 아세트산 촉매를 사용하였다.
구분 프라이머층의 구성
실시예 4-1 실란 커플링제 / 이소시아네이트(100%)
실시예 4-2 실란 커플링제 / 이소시아네이트( 80%)
실시예 4-3 실란 커플링제 / 이소시아네이트( 50%)
실시예 4-4 실란 커플링제 / 이소시아네이트( 20%)
비교예 4-1 실리콘 오일
비교예 4-2 아세트산(CH3COOH) 촉매
도 12의 그래프를 참조하면, 실시예 4-1의 경우 10분 진동 내마모 실험 조건에서 유리 기판을 사용한 커버 윈도우와 비교하여 85% 수준 이상의 내스크래치 특성을 나타내었다. 실시예 4-1 내지 실시예 4-4의 평가 결과를 비교하면, 이소시아네이트가 100%로 포함된 경우에 있어서 내스크래치성이 비교예에 비하여 개선된 것을 알 수 있다. 이소시아네이트 함량이 실시예 4-1 보다 작은 실시예 4-2 내지 실시예 4-4의 경우에는 내스크래치성의 개선 효과가 작은 것을 알 수 있다. 즉, 이소시아네이트 함량이 프라이머층에서 100%보다 작게 포함될 경우 실시예 4-2 내지 실시예 4-4에서는 프라이머층을 사용하지 않은 비교예 4-1 또는 비교예 4-2와 유사한 수준의 내스크래치성을 갖는 것을 알 수 있다.
일 실시예의 커버 윈도우와 표시 장치는 플라스틱 기판을 중심으로 양측으로 하드코팅층을 대칭적으로 포함하여 신뢰성 조건에서 커버 윈도우의 뒤틀림이나 층분리 현상을 방지할 수 있다. 또한, 하드코팅층은 유기층 및 유무기 복합층의 2개의 층으로 구성되어, 고경도와 높은 내스크래치성을 가질 수 있다.
커버 윈도우의 일 실시예에서 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함하도록 구성되어 하드코팅층에서 충격 완화 기능을 하여 하드코팅층의 깨짐 현상을 완화할 수 있다. 또한 유무기 복합층에서 폴리디메틸실록산을 포함함으로써 하드코팅층의 슬립성을 개선하여 내스크래치성을 개선할 수 있다.
또한, 일 실시예의 커버 윈도우의 제조 방법을 이용하여 고경도를 가지며 종래의 플라스틱 소재의 커버 윈도우에 비하여 높은 표면 경도와 내스크래치성을 갖는 커버 윈도우를 제공할 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: 표시 장치 DM: 표시모듈
CW: 커버 윈도우 HC1: 제1 하드코팅층
HC2: 제2 하드코팅층 OL-1: 제1 유기층
OL-2: 제2 유기층 IL-1: 제1 유무기 복합층
IL-2: 제2 유무기 복합층

Claims (28)

  1. 플라스틱 기판;
    상기 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치된 제1 하드 코팅층;
    상기 제1 면과 마주하는 상기 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치된 제2 하드 코팅층; 및
    상기 제1 하드 코팅층 상에 배치된 기능성층; 을 포함하고,
    상기 제1 하드 코팅층은,
    상기 제1 면 상에 배치된 제1 유무기 복합층; 및
    상기 제1 면 및 상기 제1 유무기 복합층 사이에 배치된 제1 유기층; 을 포함하며,
    상기 제2 하드 코팅층은,
    상기 제2 면 상에 배치된 제2 유무기 복합층; 및
    상기 제2 면 및 상기 제2 유무기 복합층 사이에 배치된 제2 유기층; 을 포함하는 커버 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함하는 커버 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층 및 상기 제2 유무기 복합층은 아크릴레이트계 화합물, 상기 아크릴레이크계 화합물에 분산된 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함하는 커버 윈도우.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 무기 입자는 실리콘 옥사이드, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 탄탈륨 옥사이드, 나이오븀 옥사이드 및 글래스비드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 커버 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기능성층은 퍼플루오로폴리에테르를 포함하는 커버 윈도우.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층 및 상기 기능성층 사이에 프라이머층을 더 포함하는 커버 윈도우.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프라이머층은 실란계 커플링제 및 이소시아네이트를 포함하는 커버 윈도우.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유기층 또는 상기 제2 유기층의 두께는 10㎛ 이상 20㎛ 이하인 커버 윈도우.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층 또는 상기 제2 유무기 복합층의 두께는 10㎛ 이상 20㎛ 이하인 커버 윈도우.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 플라스틱 기판은 평탄부 및 상기 평탄부의 엣지로부터 벤딩된 적어도 하나의 곡면부를 포함하는 커버 윈도우.
  11. 표시 모듈;
    상기 표시 모듈을 수납하는 하우징; 및
    상기 표시 모듈 상에 배치된 커버 윈도우; 를 포함하고,
    상기 커버 윈도우는
    플라스틱 기판;
    상기 플라스틱 기판의 제1 면 상에 배치된 제1 하드 코팅층;
    상기 제1 면과 마주하는 상기 플라스틱 기판의 제2 면 상에 배치된 제2 하드 코팅층; 및
    상기 제1 하드 코팅층 상에 배치된 기능성층; 을 포함하고,
    상기 제1 하드 코팅층은,
    상기 제1 면 상에 배치된 제1 유무기 복합층 및 상기 제1 면 및 상기 제1 유무기 복합층 사이에 배치된 제1 유기층을 포함하며,
    상기 제2 하드 코팅층은,
    상기 제2 면 상에 배치된 제2 유무기 복합층 및 상기 제2 면 및 상기 제2 유무기 복합층 사이에 배치된 제2 유기층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함하는 표시 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층 및 상기 제2 유무기 복합층은 아크릴레이트계 화합물, 상기 아크릴레이트계 화합물에 분산된 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함하는 표시 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층 및 상기 기능성층 사이에 프라이머층을 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 표시 모듈과 상기 커버 윈도우 사이에 접착 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 표시모듈은 평면영역 및 상기 평면영역의 엣지로부터 벤딩된 적어도 하나의 곡면영역을 포함하고,
    상기 플라스틱 기판은 상기 표시 모듈의 상기 평면영역에 대응하는 평탄부 및 상기 적어도 하나의 곡면영역에 대응하는 적어도 하나의 곡면부를 포함하는 표시 장치.
  17. 플라스틱 기판의 제1 면 상에 제1 유기층을 형성하는 단계;
    상기 제1 면과 마주하는 상기 플라스틱 기판의 제2 면 상에 제2 유기층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 유기층 상에 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계;
    상기 제2 유기층 상에 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 유무기 복합층 상에 기능성층을 형성하는 단계; 를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 기능성층을 형성하는 단계는 상기 제1 유무기 복합층 상에 프라이머층을 형성하는 단계를 더 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 제1 유기층과 상기 제2 유기층은 우레탄아크릴레이트를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 제1 유무기 복합층과 상기 제2 유무기 복합층은 아크릴레이트계 화합물, 상기 아크릴레이트계 화합물에 분산된 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 유기층을 형성하는 단계와 상기 제2 유기층을 형성하는 단계는 동시에 수행되는 커버 윈도우의 제조 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제1 유기층을 형성하는 단계와 상기 제2 유기층을 형성하는 단계는 제1 코팅조성물을 상기 플라스틱 기판에 제공하는 단계:
    상기 제공된 제1 코팅조성물을 열처리 하는 단계; 및
    상기 제1 코팅조성물을 자외선 경화하는 단계; 를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제1 코팅조성물을 상기 플라스틱 기판에 제공하는 단계는 상기 제1 코팅조성물을 딥 코팅 방법으로 제공하는 것인 커버 윈도우의 제조 방법.
  24. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계와 상기 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계는 동시에 수행되는 커버 윈도우의 제조 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제1 유무기 복합층을 형성하는 단계와 상기 제2 유무기 복합층을 형성하는 단계는 제2 코팅조성물을 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층 상에 제공하는 단계:
    상기 제공된 제2 코팅조성물을 열처리 하는 단계; 및
    상기 제2 코팅조성물을 자외선 경화하는 단계; 를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제2 코팅조성물은 아크릴레이트계 화합물, 무기 입자, 및 폴리디메틸실록산을 포함하고,
    상기 우레탄아크릴레이트계 화합물과 상기 무기 입자의 중량비는 5:5 내지 8:2인 커버 윈도우의 제조 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 폴리디메틸실록산은 상기 아크릴레이트계 화합물과 상기 무기 입자의 전체 중량을 기준으로 0.2 중량% 이상 0.6 중량% 이하로 포함된 커버 윈도우의 제조 방법.
  28. 제 17항에 있어서,
    상기 기능성층을 형성하는 단계는 기능성 코팅조성물을 상기 제1 유무기 복합층 상에 제공하는 단계: 및
    상기 제공된 기능성 코팅조성물을 열경화하는 단계; 를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법.
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