KR20180133014A - 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우 및 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법 - Google Patents

플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우 및 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우는 베이스 필름, 베이스 필름 상에 형성된 지지층, 및 지지층 상에 형성되고, 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층을 포함한다. 비드들 중 적어도 하나의 비드의 일부가 외부로 노출된다. 이에 따라, 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 내충격성 및 표면 특성이 향상될 수 있다.

Description

플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우 및 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법{COVER WINDOW OF A FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING A COVER WINDOW OF A FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우 및 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 휘어지거나 접히는 플렉서블 표시 장치에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 이러한 플렉서블 표시 장치 또는 폴더블(foldable) 표시 장치는 플렉서블 표시 패널과 이를 보호하는 커버 윈도우를 포함한다. 상기 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우는 종래의 평판 표시 장치의 커버 윈도우의 유리 기판 또는 고경도 기판을 대신하여 얇은 두께의 필름을 채용함으로써 유연성을 가질 수 있다. 다만, 이러한 필름을 채용한 커버 윈도우는 내충격성이 악화될 수 있고, 예를 들어, 약 2 cm 또는 약 1 cm 이하의 펜 드롭(Pen Drop) 평가 시에도 커버 윈도우의 표면의 찍힘이나 깨짐이 발생하거나 표시 패널에 명점 또는 암점이 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 향상된 내충격성 및 표면 특성을 가지는 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 향상된 내충격성 및 표면 특성을 가지는 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우는 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성된 지지층, 및 상기 지지층 상에 형성되고, 상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 상기 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층을 포함한다. 상기 비드들 중 적어도 하나의 비드의 일부가 외부로 노출된다.
일 실시예에서, 상기 비드들은 외부로부터의 충격을 차단 및 지지하고, 상기 바인더는 상기 비드들을 통한 상기 충격을 흡수 및 분산시키며, 상기 지지층은 상기 바인더를 통한 상기 충격을 차단 및 지지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 비드의 입경의 10% 내지 70%에 상응하는 부분이 외부로 노출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비드들은 5 nm 내지 1 μm의 평균 입경을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비드들은 실리카, 유리, 다이아몬드 또는 산화알루미늄 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비즈층 내에서 상기 비드들의 농도는 1 wt% 내지 80 wt%일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비드들과 상기 바인더는 0.1 미만의 굴절률 차이를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비즈층은 5% 이하의 헤이즈를 가지고, 85% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바인더는 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물 또는 실리콘계 화합물 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바인더는 10 MPa 내지 2,000 MPa의 압축 모듈러스를 가지고, 70 % 이상의 압축 복원율을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지층은 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물 또는 실리콘계 화합물 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지층은 1,000 MPa 내지 8,000 MPa의 압축 모듈러스를 가지고, 50 % 이상의 압축 복원율을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바인더는 상기 지지층의 압축 모듈러스보다 낮은 압축 모듈러스를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바인더는 3 nm 내지 200 nm의 두께를 가지고, 상기 지지층은 5 μm 내지 50 μm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우는 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성된 지지층, 및 상기 지지층 상에 형성되고, 상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 상기 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층을 포함한다. 상기 비드들은 상기 바인더에 내장되고, 상기 커버 윈도우의 상기 일 면을 형성하는 상기 바인더의 표면에 인접하여 배치된다.
일 실시예에서, 상기 비드들은 상기 바인더 내에 단일층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법에서, 베이스 필름이 형성되고, 상기 베이스 필름 상에 지지층을 형성되며, 상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 상기 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층이 상기 지지층 상에 형성된다. 상기 비드들 중 적어도 하나의 비드의 일부가 외부로 노출된다.
일 실시예에서, 상기 비드들은 외부로부터의 충격을 차단 및 지지하고, 상기 바인더는 상기 충격을 흡수 및 분산시키며, 상기 지지층은 상기 바인더를 통한 상기 충격을 차단 및 지지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스 필름 상에 상기 지지층을 형성하도록, 상기 베이스 필름 상에 상기 지지층이 코팅되고, 상기 베이스 필름 상에 코팅된 상기 지지층이 경화될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 비즈층을 상기 지지층 상에 형성하도록, 상기 지지층 상에 상기 비즈층이 코팅되고, 상기 지지층 상에 코팅된 상기 비즈층이 경화될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우 및 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법에 의해 제조된 커버 윈도우는 상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들을 포함하고, 상기 비드들 각각의 일부가 외부로 노출되거나 상기 비드들이 상기 일 면에 인접하여(예를 들어, 상기 일 면에 맞닿도록) 배치됨으로써, 상기 플렉서블 표시 장치의 상기 커버 윈도우의 내충격성 및 표면 특성이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 도 1의 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 상면도이고, 도 2b는 도 1의 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 경사진 상면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 내충격성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 약 1 cm에서의 펜 드롭(Pen Drop) 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이고, 도 4b는 약 2 cm에서의 펜 드롭 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이며, 도 4c는 약 3 cm에서의 펜 드롭 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이다.
도 5는 약 10 회의 스틸 울(Steel Wool) 스크래치 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 7의 커버 윈도우의 제조 방법을 수행하는 커버 윈도우 제조 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9c는 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우를 나타내는 단면도이고, 도 2a는 도 1의 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 상면도이며, 도 2b는 도 1의 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 경사진 상면도이다.
도 1을 참조하면, 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)는 베이스 필름(110), 베이스 필름(110) 상에 형성된 지지층(120), 및 지지층(120) 상에 형성된 비즈층(130)을 포함한다.
베이스 필름(110)은 유연성을 가지는 투명 플라스틱 필름 또는 박형 유리 필름으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 필름(110)은 광특성, 기계적 경도, 굴곡성 및 탄성 회복력이 우수한 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene-terephthalate; PET), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA), 써모 플라스틱 우레탄(thermoplastic urethane; TPU) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 필름(110)은 약 20 μm 내지 약 100 μm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지지층(120)은 베이스 필름(110) 상에 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실리콘계 화합물 또는 이들의 조합 등을 슬릿(slit) 코팅함으로써 형성될 수 있다. 다만, 지지층(120)의 형성 방법은 상기 슬릿 코팅에 한정되지 않고, 실시예에 따라 침지(dipping) 코팅, 스핀(spin) 코팅, 분사(spray) 코팅, 진공 증착 방법 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 지지층(120)은 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실리콘계 화합물 또는 이들의 조합 등을 포함하고, 약 1,000 MPa 내지 약 8,000 MPa의 압축 모듈러스를 가지고, 약 50 % 이상의 압축 복원율을 가질 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 지지층(120)은 하드 코팅층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 지지층(120)은 약 5 μm 내지 약 50 μm의 두께(T2)를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
비즈층(130)은 지지층(120) 상에 복수의 비드들(140)을 내포하는 바인더(150)를 슬릿 코팅함으로써 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 지지층(120) 상에 형성된 비즈층(130)은 커버 윈도우(100)의 일 면(예를 들어, 상부면)에 분포된 복수의 비드들(140), 및 비드들(140)의 바인딩을 위한 바인더(150)를 포함한다. 일 실시예에서, 비즈층(130) 내에서 비드들(140)의 농도는 약 1 wt% 내지 약 80 wt%일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 비드들(140)과 바인더(150)는 0.1 미만의 굴절률 차이를 가질 수 있고, 비드들(140)과 바인더(150)을 포함하는 비즈층(130)은 약 5% 이하의 헤이즈를 가지고, 약 85% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 비드들(140)은 약 5 nm 내지 약 1 μm의 평균 입경(APD)을 가지고, 바인더(150)는 3 nm 내지 200 nm의 두께(T1)를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
비드들(140)은 실리카, 유리, 다이아몬드 또는 산화알루미늄 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비드들(140) 각각은 실리카의 표면을 가지고 내부가 빈 구형 입자로 구현되거나, 내부 및 표면이 모두 실리카로 형성된 구형 입자로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 한편, 이러한 비드들(140)은 높은 탄성 모듈러스(예를 들어, 약 수십 GPa의 탄성 모듈러스) 및 고 강도(high rigidity)를 가질 수 있다.
바인더(150)는 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실리콘계 화합물 또는 이들의 조합 등을 포함하고, 약 10 MPa 내지 약 2,000 MPa의 압축 모듈러스를 가지고, 약 70 % 이상의 압축 복원율을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 바인더(150)는 지지층(120)보다 낮은 압축 모듈러스를 가지고 높은 유동성을 가질 수 있다.
비드들(140) 중 적어도 하나의 비드의 일부가 외부로 노출될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 비드의 입경의 약 10% 내지 약 70%에 상응하는 부분이 외부로 노출되고, 나머지 부분이 바인더(150)에 결합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우(100)는, 도 2a에 도시된 커버 윈도우(100)의 수직 상면 이미지(200a) 및 도 2b에 도시된 커버 윈도우(100)의 경사진 상면 이미지(200b)와 같이, 일부 또는 전부의 비드들(140)이 외부로 노출된 상부면(예를 들어, 상기 플렉서블 표시 장치의 표시 패널에 인접한 면의 반대면)을 가질 수 있다. 이에 따라, 외부로부터의 충격이 바인더(150) 또는 지지층(120)이 아닌 높은 탄성 모듈러스(예를 들어, 약 수십 GPa의 탄성 모듈러스) 및 고강도의 비드들(140)에 우선적으로 가해지고, 비드들(140)은 상기 외부로부터의 충격을 차단 및/또는 지지할 수 있다. 또한, 바인더(150)가 지지층(120)보다 높은 유동성을 가지고, 비즈층(130)이 비드들(140) 각각의 일부가 바인더(150)에 의해 둘러 쌓인 구조를 가짐으로써, 비드들(150)을 통한 상기 충격이 바인더(150)에 의해 흡수 및/또는 분산될 수 있다. 게다가, 지지층(120)이 바인더(150)를 통한 상기 충격을 차단 및/또는 지지함으로써, 상기 충격이 베이스 필름(110) 및 커버 윈도우(100) 하부의 표시 패널에 거의 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)의 내충격성이 향상될 수 있다.
또한, 커버 윈도우(100)가 일부 또는 전부의 비드들(140)이 외부로 노출된 상부면을 가지므로, 커버 윈도우(100)에 스크래치가 발생되더라도, 비드들(140)이 스크래치하는 물체가 바인더(150)에 직접 닿는 것을 차단함으로써 커버 윈도우(100)의 표면에 스크래치 자국이 남지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)의 표면 특성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 고강도의 비드들(140)이 충격 차단/지지의 역할을 수행하고, 유동성을 가지는 바인더(150)가 충격 흡수/분산의 역할을 수행하며, 지지층(120)이 충격 차단/지지의 역할을 수행함으로써, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)의 내충격성이 향상될 수 있다. 또한, 커버 윈도우(100)가 비드들(140)이 외부로 노출된 상부면을 가지므로, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)의 표면 특성이 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 내충격성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4a는 약 1 cm에서의 펜 드롭(Pen Drop) 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이고, 도 4b는 약 2 cm에서의 펜 드롭 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이며, 도 4c는 약 3 cm에서의 펜 드롭 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)에 펜(300)(또는 볼)의 드롭과 같은 충격이 발생되면, 이러한 펜(300) 드롭에 의한 충격은 비드들(140)에 우선 가해질 수 있다. 높은 탄성 모듈러스 및 고강도를 가지는 비드들(140)은 펜(300) 드롭에 의한 충격을 차단하는 장벽(barrier)의 역할, 및/또는 펜(300) 드롭에 의한 충격을 지지(support)하는 역할을 할 수 있다. 바인더(150)가 외부로 노출된 비드들(140) 각각의 일부를 둘러싸고 있으므로, 바인더(150)는 비드들(150)을 통한 상기 충격을 분산(dispersion)시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 바인더(150)가 유동성을 가지므로, 바인더(150)는 비드들(150)을 통한 상기 충격을 흡수(absorption)하는 역할도 할 수 있다. 게다가, 지지층(120) 또한 바인더(150)를 통한 상기 충격을 차단하는 장벽의 역할, 바인더(150)를 통한 상기 충격을 지지하는 역할을 할 수 있다.
한편, 플렉서블 표시 장치를 위한 종래의 커버 윈도우는 유연성을 가지나 내충격성이 악화되었다. 예를 들어, 종래의 커버 윈도우는 약 2 cm 또는 약 1 cm 이하의 펜 드롭(Pen Drop) 평가 시에도 커버 윈도우의 표면의 찍힘이나 깨짐이 발생하거나 표시 패널에 명점 또는 암점이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)에서는, 고강도의 비드들(140)이 충격 차단/지지의 역할을 수행하고, 유동성을 가지는 바인더(150)가 충격 흡수/분산의 역할을 수행하며, 지지층(120)이 충격 차단/지지의 역할을 수행함으로써, 커버 윈도우(100)의 내충격성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(100)에서는, 도 4a에 도시된 약 0.7 mm의 지름을 가지는 펜(300)의 약 1 cm의 높이에서의 펜 드롭 후 커버 윈도우(100)의 현미경 이미지(400a), 도 4b에 도시된 약 2 cm의 펜 드롭 후 커버 윈도우(100)의 현미경 이미지(400b), 및 도 4c에 도시된 약 3 cm의 펜 드롭 후 커버 윈도우(100)의 현미경 이미지(400c)에서와 같이, 커버 윈도우(100)의 표면(즉, 상부면)의 찍힘이나 깨짐이 발생되지 않거나 육안으로 시인되지 않을 수 있다.
도 5는 약 10 회의 스틸 울(Steel Wool) 스크래치 후 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 일 예의 현미경 이미지를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 약 10 회의 스틸 울(Steel Wool) 스크래치를 수행하더라도, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우에서는, 현미경 이미지(500)와 같이 비드들이 거의 손상되지 않을 수 있고, 또한 고강도의 비드들이 상기 스틸 울이 바인더에 직접 닿는 것을 차단함으로써, 상기 커버 윈도우의 표면에 스크래치 자국이 발생되지 않거나 육안으로 시인되지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(600)는 베이스 필름(610), 베이스 필름(610) 상에 형성된 지지층(620), 및 지지층(620) 상에 형성된 비즈층(630)을 포함한다. 비즈층(630)은 커버 윈도우(600)의 일 면(예를 들어, 상부면)에 분포된 복수의 비드들(640), 및 비드들(460)의 바인딩을 위한 바인더(650)를 포함한다. 도 6의 커버 윈도우(600)는, 비드들(640)이 외부에 노출되지 않고, 바인더(650)에 내장되는 것을 제외하고, 도 1의 커버 윈도우(100)와 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 한편, 비드들(640)이 바인더(650)에 내장되므로, 커버 윈도우(600)의 상부에서 보았을 때 비드들(640)이 시인되지 않을 수 있다.
커버 윈도우(600)에서, 비드들(640)은 커버 윈도우(600)의 상기 일 면(예를 들어, 상부면)을 형성하는 바인더(650)의 표면에 인접하여 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 비드들(640)은 바인더(650)의 표면, 즉 커버 윈도우(600)의 상기 일 면에 맞닿도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 외부로부터의 충격이 바인더(650)와 함께(또는 바인더(650)를 대신하여) 높은 탄성 모듈러스 및 고강도의 비드들(640)에 가해질 수 있고, 고강도의 비드들(640)이 충격 차단/지지의 역할을 수행하고, 유동성을 가지는 바인더(650)가 충격 흡수/분산의 역할을 수행하며, 지지층(620)이 충격 차단/지지의 역할을 수행함으로써, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우(600)의 내충격성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 비드들(640)은 바인더(650) 내에 바인더(650)의 표면, 즉 커버 윈도우(600)의 상기 일 면에 인접한 단일층으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 비드들(640)은 바인더(650)의 표면, 즉 커버 윈도우(600)의 상기 일 면에 인접한 하나의 층을 포함하는 복수의 층들로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 8은 도 7의 커버 윈도우의 제조 방법을 수행하는 커버 윈도우 제조 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법에서, 베이스 필름(110)이 형성될 수 있다(S710). 일 실시예에서, 베이스 필름(110)은 유연성을 가지는 투명 플라스틱 필름 또는 박형 유리 필름으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(110)은 PET, PC, PI, PMMA, TPU 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 형성된 베이스 필름(110)은 롤-투-롤(Roll-to-Roll; R2R) 공정을 수행하는 도 8의 커버 윈도우 제조 시스템(800)에 공급될 수 있다. 일 실시예에서, 커버 윈도우 제조 시스템(800)은 제1 코팅기(810), 제1 경화기(820), 제2 코팅기(830), 제2 경화기(840), 롤러(850) 및 와인더(860)를 포함할 수 있다.
베이스 필름(110) 상에 지지층(120)이 형성될 수 있다(S720). 일 실시예에서, 제1 코팅기(810)가 베이스 필름(110) 상에 지지층(120)으로서 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실리콘계 화합물 또는 이들의 조합 등을 코팅하고(S730), 제1 경화기(820)가 베이스 필름(110) 상에 코팅된 지지층(120)을 경화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제1 코팅기(810)는 슬릿 코팅을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 제1 경화기(820)는 UV 램프를 이용한 UV 경화 공정 또는 열을 이용한 건조기(dryer) 경화 공정을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들(140), 및 비드들(140)의 바인딩을 위한 바인더(150)를 포함하는 비즈층(130)이 지지층(120) 상에 형성될 수 있다(S750). 일 실시예에서, 제2 코팅기(830)가 지지층(120) 상에 비즈층(130)으로서 복수의 비드들(140)을 내포하는 바인더(150)를 코팅하고(S760), 제2 경화기(840)가 지지층(120) 상에 코팅된 비즈층(130)을 경화시킬 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 제2 코팅기(830)가 비드들(140)을 내포하는 바인더(150)의 코팅 속도를 조절하거나, 바인더(150)의 두께를 조절함으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 비드들(140) 각각이 외부로 노출된 비즈층(130)이 형성되거나, 도 6에 도시된 바와 같이 비드들(640)이 바인더(650)에 내장된 비즈층(630)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 코팅기(830)는 슬릿 코팅을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 제2 경화기(840)는 UV 램프를 이용한 UV 경화 공정 또는 열을 이용한 건조기 경화 공정을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이와 같이 형성된 커버 윈도우에서, 비드들(140)이 외부로부터의 충격을 차단 및 지지하고, 바인더(150)가 상기 충격을 흡수 및 분산시키며, 지지층(120)이 바인더(150)를 통한 상기 충격을 차단 및 지지함으로써, 상기 커버 윈도우의 내충격성이 향상될 수 있다. 또한, 이와 같이 형성된 커버 윈도우는 향상된 표면 특성을 가질 수 있다.
한편, 비즈층(130)이 형성된 후, 비즈층(130)의 보호를 위하여 롤러(850)를 이용하여 임시 보호 필름(170)이 비즈층(130) 상에 부착될 수 있고, 임시 보호 필름(170)이 부착된 상기 커버 윈도우는 와인더(860)에 감길 수 있다. 한편, 상기 커버 윈도우가 표시 패널에 부착될 때 임시 보호 필름(170)은 제거될 수 있다.
한편, 도 8에는 커버 윈도우 제조 시스템(800)의 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우 제조 시스템(800)은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 커버 윈도우 제조 시스템(800)은 제1 및 제2 코팅기(810, 830)들을 대신하여 다중 층(multi layer) 코팅이 가능한 하나의 코팅기를 포함하고, 그리고/또는 제1 및 제2 경화기(820, 840)들을 대신하여 단일한 경화기를 포함할 수 있다. 이 경우, 지지층(120) 및 비즈층(130)의 코팅 및/또는 경화가 동시에 수행될 수 있다.
도 9a는 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9a를 참조하면, 플렉서블 표시 장치(900a)는 디스플레이부(910a), 점착층(920), 편광판(930), 터치스크린패널(940) 및 커버 윈도우(950)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 커버 윈도우(950)는 도 1의 커버 윈도우(100)이거나, 도 6의 커버 윈도우(600)일 수 있다.
디스플레이부(910a)는 영상을 표시하기 위한 광학 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(910a)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 소자, 액정 표시(Liquid Crystal Display; LCD) 소자 등을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 디스플레이부(910a)는 플렉서블한 수지로 형성된 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(910a)는 PI 기판, 실리콘 기판, PC 기판, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 기판 등의 플렉서블 기판을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
점착층(920)은 디스플레이부(910a)와 편광판(930)을 점착시킬 수 있다. 예를 들어, 점착층(920)은 (메트)아크릴레이트계 수지, 경화제, 개시제 및 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있다.
편광판(930)은 내광의 편광을 구현하거나 또는 외광의 반사를 방지하여 디스플레이를 구현하거나 디스플레이의 명암비를 높일 수 있다. 편광판은 편광자 단독으로 구성될 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호코팅층을 포함할 수 있다.
터치스크린패널(940)은 인체나 스타일러스(stylus)와 같은 도전체가 터치할 때 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 터치스크린패널(940)은 플렉서블하고 도전성이 있는 도전체를 패턴화하여 형성될 수 있다. 터치스크린패널(940)을 위한 도전체는 금속나노와이어, 전도성 고분자, 탄소나노튜브 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
커버 윈도우(950)는 플렉서블 표시 장치(900a)의 최외곽에 형성되어 플렉서블 표시 장치(900a)를 보호할 수 있다. 커버 윈도우(950)는 커버 윈도우(950)의 일 면(예를 들어, 상부면)에 분포된 복수의 비드들을 포함하고, 상기 비드들 각각의 일부가 외부로 노출되거나 상기 비드들이 상기 일 면에 인접하여(예를 들어, 상기 일 면에 맞닿도록) 배치됨으로써, 커버 윈도우(950)의 내충격성 및 표면 특성이 향상될 수 있다.
한편, 도 9a에서 도시되지 않았지만, 편광판(930)과 터치스크린패널(940) 사이 및/또는 터치스크린패널(940)과 커버 윈도우(950) 사이에 점착층이 더 형성될 수 있다.
도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9b를 참조하면, 플렉서블 표시 장치(900b)는 디스플레이부(910a), 터치스크린패널(940), 편광판(930) 및 커버 윈도우(950)를 포함할 수 있다. 도 9b의 플렉서블 표시 장치(900b)는, 디스플레이부(910a) 상에 터치스크린패널(940)이 바로 형성된 것을 제외하고, 도 9a의 플렉서블 표시 장치(900a)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 한편, 디스플레이부(910a) 상에 터치스크린패널(940)이 바로 형성됨으로써, 플렉서블 표시 장치(900b)는 더욱 얇은 두께를 가질 수 있다. 또한, 터치스크린패널(940)은 증착 등에 의해 디스플레이부(910a) 상에 바로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 9b에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(910a)와 터치스크린패널(940) 사이 및/또는 터치스크린패널(940)과 편광판(930) 사이 및/또는 편광판(930)과 커버 윈도우(950) 사이에 점착층이 더 형성될 수 있다.
도 9c는 본 발명의 실시예들에 따른 커버 윈도우를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9c를 참조하면, 플렉서블 표시 장치(900c)는 디스플레이부(910b), 점착층(920) 및 커버 윈도우(950)를 포함할 수 있다. 도 9b의 플렉서블 표시 장치(900c)에서, 디스플레이부(910b)는 플렉서블 기판, 및 상기 플렉서블 기판 상에 형성된 OLED 소자와 같은 광학 소자뿐만 아니라, 내부에 형성된 터치스크린패널을 포함할 수 있다.
본 발명은 플렉서블 표시 장치 및 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 600: 커버 윈도우
110, 610: 베이스 필름
120, 620: 지지층
130, 630: 비즈층
140, 640: 비드들
150, 650: 바인더

Claims (20)

  1. 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우에 있어서,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에 형성된 지지층; 및
    상기 지지층 상에 형성되고, 상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 상기 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층을 포함하고,
    상기 비드들 중 적어도 하나의 비드의 일부가 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 비드들은 외부로부터의 충격을 차단 및 지지하고,
    상기 바인더는 상기 비드들을 통한 상기 충격을 흡수 및 분산시키며,
    상기 지지층은 상기 바인더를 통한 상기 충격을 차단 및 지지하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비드의 입경의 10% 내지 70%에 상응하는 부분이 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 비드들은 5 nm 내지 1 μm의 평균 입경을 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 비드들은 실리카, 유리, 다이아몬드 또는 산화알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 비즈층 내에서 상기 비드들의 농도는 1 wt% 내지 80 wt%인 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 비드들과 상기 바인더는 0.1 미만의 굴절률 차이를 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 비즈층은 5% 이하의 헤이즈를 가지고, 85% 이상의 광 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 바인더는 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물 또는 실리콘계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 바인더는 10 MPa 내지 2,000 MPa의 압축 모듈러스를 가지고, 70 % 이상의 압축 복원율을 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 지지층은 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물 또는 실리콘계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 지지층은 1,000 MPa 내지 8,000 MPa의 압축 모듈러스를 가지고, 50 % 이상의 압축 복원율을 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 바인더는 상기 지지층의 압축 모듈러스보다 낮은 압축 모듈러스를 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 바인더는 3 nm 내지 200 nm의 두께를 가지고,
    상기 지지층은 5 μm 내지 50 μm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  15. 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우에 있어서,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에 형성된 지지층; 및
    상기 지지층 상에 형성되고, 상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 상기 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층을 포함하고,
    상기 비드들은 상기 바인더에 내장되고, 상기 커버 윈도우의 상기 일 면을 형성하는 상기 바인더의 표면에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 비드들은 상기 바인더 내에 단일층으로 형성된 것을 특징으로 하는 커버 윈도우.
  17. 플렉서블 표시 장치의 커버 윈도우의 제조 방법에 있어서,
    베이스 필름을 형성하는 단계;
    상기 베이스 필름 상에 지지층을 형성하는 단계; 및
    상기 커버 윈도우의 일 면에 분포된 복수의 비드들, 및 상기 비드들의 바인딩을 위한 바인더를 포함하는 비즈층을 상기 지지층 상에 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 비드들 중 적어도 하나의 비드의 일부가 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 비드들은 외부로부터의 충격을 차단 및 지지하고,
    상기 바인더는 상기 충격을 흡수 및 분산시키며,
    상기 지지층은 상기 바인더를 통한 상기 충격을 차단 및 지지하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 베이스 필름 상에 상기 지지층을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 필름 상에 상기 지지층을 코팅하는 단계; 및
    상기 베이스 필름 상에 코팅된 상기 지지층을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우의 제조 방법.
  20. 제17 항에 있어서, 상기 비즈층을 상기 지지층 상에 형성하는 단계는,
    상기 지지층 상에 상기 비즈층을 코팅하는 단계; 및
    상기 지지층 상에 코팅된 상기 비즈층을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커버 윈도우의 제조 방법.
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