KR20210134114A - 윈도우 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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KR20210134114A
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resin
groove
window
layer
folding
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이태호
유준우
아츠시 네모토
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 윈도우는, 폴딩영역 및 비폴딩영역을 포함하고 폴딩영역에 홈이 정의된 베이스층 및 홈에 배치되고 티올(Thiol)기를 포함하는 수지를 포함하고, 베이스층의 굴절률 및 상기 수지의 굴절률의 차이는 0.1 미만이다.

Description

윈도우 및 이를 포함하는 표시장치{WINDOW AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 제품 신뢰성이 향상된 윈도우 및 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 표시화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 일반적으로 표시장치는 할당된 화면 내에서 정보를 표시한다. 최근 폴딩이 가능한 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시장치들이 개발되고 있다. 플렉서블 표시장치는 리지드 표시장치와 달리, 접거나 말거나 휠 수 있다. 형상이 다양하게 변경될 수 있는 플렉서블 표시장치는 기존의 화면 크기에 구애 받지 않고 휴대할 수 있어, 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
본 발명은 제품 신뢰성이 향상된 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우는 폴딩영역 및 비폴딩영역을 포함하고, 상기 폴딩영역에 홈이 정의된 베이스층; 및 상기 홈에 배치되고, 티올(Thiol)기를 포함하는 수지; 를 포함하고, 상기 베이스층의 굴절률 및 상기 수지의 굴절률의 차이는 0.1 미만이다.
일 실시예에서, 상기 수지의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 홈은, 원형의 형상을 가지는 제1 부분; 상기 제1 부분과 이격되고, 원형의 형상을 가지는 제2 부분; 및 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 부분은 곡선 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 폴리디메틸실록산 티올(Polydimethyl siloxane thiol)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 상기 폴리디메틸실록산 티올과 티올계 가교제, 아크릴계 가교제, 및 비닐계(vinyl) 가교제 중 적어도 하나를 더 중합하여 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 홈은 상기 폴딩영역에 복수로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 투광성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스층의 두께는 100um 이상 500um 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시모듈; 및 상기 표시모듈 상에 배치되는 윈도우; 를 포함하고, 상기 윈도우는, 폴딩영역 및 비폴딩영역을 포함하고, 상기 폴딩영역에 복수의 홈들이 정의된 베이스층; 및 상기 복수의 홈들 각각에 배치되고, 티올(Thiol)기를 포함하는 수지; 를 포함하고, 상기 베이스층의 굴절률 및 상기 수지의 굴절률의 차이는 0.1 미만이다.
일 실시예에서, 상기 복수의 홈들 각각은, 원형의 형상을 가지는 제1 부분; 상기 제1 부분과 이격되고, 원형의 형상을 가지는 제2 부분; 및 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 부분의 폭은 제1 폭 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 홈들은 상기 폴딩영역의 중심영역에 정의된 제1 홈, 상기 폴딩영역의 주변영역에 정의된 제2 홈, 및 상기 주변영역에 정의되고 상기 제2 홈보다 상기 비폴딩영역에 인접한 제3 홈을 포함하고, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈의 간격은 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 간격과 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 홈들은 상기 폴딩영역의 중심영역에 정의된 제1 홈, 상기 폴딩영역의 주변영역에 정의된 제2 홈, 및 상기 주변영역에 정의되고 상기 제2 홈보다 상기 비폴딩영역에 인접한 제3 홈을 포함하고, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈의 간격은 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 간격보다 작을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 투광성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 탄성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 윈도우의 두께는 100um 이상 500um 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 폴리디메틸실록산 티올일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 상기 폴리디메틸실록산 티올에 티올계 가교제, 아크릴계 가교제, 및 비닐계(vinyl) 가교제 중 적어도 하나를 더 중합하여 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 윈도우에 제공된 복수의 홈들 및 복수의 홈들 각각에 배치된 수지들에 의해 표시장치의 폴딩 특성이 향상될 수 있다. 또한, 수지 특성을 조절하여 외부에서 복수의 홈들이 시인되지 않을 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 동작 상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부층의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 AA영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층의 평면도이다.
도 8a는 도 7에 도시된 AA'영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 8b는 도 7에 도시된 AA'영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 9a는 도 6에 도시된 AA영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 9b는 도 6에 도시된 AA영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지를 개략적으로 도시한 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
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.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"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.
"실질적으로 동일" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 수치 범위에 대하여 일반적으로 발생할 수 있는 공정 상 오차를 포함하여 동일하다는 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에서 베이스층의 굴절률 수지의 굴절률과 실질적으로 동일하다는 것은 베이스층의 굴절률 및 수지의 굴절률이 동일한 것과, 베이스층 및 수지의 계면에서 광의 경로가 변경되지 않을 정도로 굴절률의 차이가 적은 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 동작 상태도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 표시장치(1000)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시장치(1000)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1a에서는 표시장치(1000)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
표시장치(1000)는 폴더블 표시장치일 수 있다. 표시장치(1000)에는 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 제1 비폴딩영역(1000NF1), 폴딩영역(1000F), 및 제2 비폴딩영역(1000NF2)이 정의될 수 있다. 즉, 폴딩영역(1000F)은 제1 비폴딩영역(1000NF1)과 제2 비폴딩영역(1000NF2) 사이에 정의될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서는 하나의 폴딩영역(1000F)과 제1 및 제2 비폴딩영역들(1000NF1, 1000NF2)이 도시되었으나, 폴딩영역(1000F) 및 제1 및 제2 비폴딩영역들(1000NF1, 1000NF2)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시장치(1000)는 2개보다 많은 복수 개의 비폴딩영역들 및 비폴딩영역들 사이에 배치된 폴딩영역들을 포함할 수 있다.
표시장치(1000)는 액티브 영역(1000A)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 언폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000A)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면과 평행한 면을 포함할 수 있다. 표시장치(1000)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 따라서, 표시장치(1000)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
표시장치(1000)가 폴딩되면, 제1 비폴딩영역(1000NF1)의 표시면 및 제2 비폴딩영역(1000NF2)의 표시면은 서로 마주할 수 있다. 따라서, 표시장치(1000)가 완전히 폴딩된 상태에서 액티브 영역(1000A)은 외부에 노출되지 않을 수 있다. 이는 인폴딩으로 지칭될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
표시장치(1000)가 폴딩되면, 제1 비폴딩영역(1000NF1)의 표시면 및 제2 비폴딩영역(1000NF2)의 표시면은 서로 대향할 수 있다. 따라서, 폴딩된 상태에서 액티브 영역(1000A)은 외부에 노출될 수도 있다. 이는 아웃폴딩으로 지칭될 수 있다. 또한, 표시장치(1000)는 인폴딩 및 아웃폴딩이 모두 가능할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 폴딩영역(1000F)이 인폴딩 및 아웃폴딩될 수 있다. 또는, 표시장치(1000)는 복수의 폴딩영역들을 포함하고, 그 중 일부는 인폴딩, 다른 일부는 아웃 폴딩 될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시장치(1000)는 표시모듈(100), 상부층(200), 및 하부층(300)을 포함할 수 있다.
표시모듈(100)은 영상을 표시하고, 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다.
표시모듈(100)은 이미지를 생성하는 표시 패널(110) 및 외부입력의 좌표정보를 획득하는 입력 센서(120)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 발광형 표시 패널일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(110)은 유기발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 유기발광 표시 패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다.
입력 센서(120)는 표시 패널(110) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(120)는 뮤추얼 캡 방식 및/또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다. 다만, 외부 입력 감지 방식이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
상부층(200)은 표시모듈(100) 위에 배치될 수 있다. 표시모듈(100)은 상부층(200)을 향하는 방향으로 이미지를 표시할 수 있다. 상부층(200)은 표시모듈(100) 위에 배치되어, 표시모듈(100)을 보호할 수 있다. 상부층(200)에 대한 구체적인 설명은 후술된다.
하부층(300)은 표시모듈(100) 아래에 배치될 수 있다. 하부층(300)은 표시모듈(100)의 배면을 보호할 수 있다. 예를 들어, 하부층(300)은 폴리이미드 필름 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 같은 합성 수지 필름 및 상기 합성 수지 필름 아래에 배치되어 스펀지, 발포폼, 또는 우레탄 수지 등을 포함하는 쿠션층을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(110)이 유기발광 표시 패널인 경우를 예로 들어 설명한다.
표시 패널(110)은 베이스층(111), 베이스층(111) 상에 배치된 회로 소자층(112), 표시 소자층(113), 및 박막 봉지층(114)을 포함할 수 있다. 별도로 도시되지 않았으나, 표시 패널(110)은 버퍼층, 굴절률 조절층 등과 같은 기능성층들을 더 포함할 수 있다.
베이스층(111)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)의 제조 시에 이용되는 작업기판 상에 합성수지층이 형성된다. 이후 합성수지층 상에 도전층 및 절연층 등이 형성된다. 작업기판이 제거되면 합성수지층은 베이스층(111)에 대응될 수 있다. 합성수지층은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 그밖에 베이스층(111)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(112)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 이하, 회로 소자층(112)에 포함된 절연층은 중간 절연층으로 지칭된다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막 및/또는 적어도 하나의 중간 유기막을 포함할 수 있다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(112)이 형성될 수 있다.
표시 소자층(113)은 발광소자를 포함한다. 표시 소자층(113)은 유기발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 표시 소자층(113)은 화소 정의막과 같은 유기막을 더 포함할 수 있다.
박막 봉지층(114)은 표시 소자층(113)을 밀봉한다. 박막 봉지층(114)은 적어도 하나의 절연층을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(114)은 적어도 하나의 무기막(이하, 봉지 무기막)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(114)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막) 및 적어도 하나의 봉지 무기막을 포함할 수 있다.
봉지 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(113)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(113)을 보호한다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않는다. 봉지 유기막은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
입력 센서(120)는 베이스 절연층(121), 제1 도전층(122), 제1 절연층(123), 제2 도전층(124), 및 제2 절연층(125)을 포함할 수 있다.
베이스 절연층(121)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 및 실리콘 옥사이드 중 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스 절연층(121)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스 절연층(121)은 표시 패널(110) 위에 직접 형성될 수 있다. 또는 베이스 절연층(121)은 별도의 베이스층 위에 형성되고, 상기 베이스층은 표시 패널(110)과 접착부재를 통해 서로 결합될 수도 있다. 또는 베이스 절연층(121)은 생략될 수도 있다.
제1 도전층(122) 및 제2 도전층(124) 각각은 감지전극들 또는 신호라인들을 포함할 수 있다. 제1 도전층(122) 및 제2 도전층(124) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 단층구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그래핀 등을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층은 다층의 금속층들을 포함할 수 있다. 다층의 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
제1 절연층(123) 및 제2 절연층(125) 각각은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(123) 및 제2 절연층(125) 각각은 무기물 또는 유기물 또는 복합재료를 포함할 수 있다.
제1 절연층(123) 및 제2 절연층(125) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연층(123) 및 제2 절연층(125) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아 미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부층(200)의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(220)의 평면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 AA영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 상부층(200)은 제3 방향(DR3)을 따라 순차적으로 적층된 점착층(210), 윈도우(220), 및 기능성 코팅층(230)을 포함할 수 있다. 점착층(210)은 상부층(200)의 하면(200-B)을 구성하고, 기능성 코팅층(230)은 상부층(200)의 상면(200-U)을 구성할 수 있다.
도 4에서는 상부층(200)을 구성하는 일 예를 도시한 것일 뿐, 상부층(200)을 구성하는 구성들이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상부층(200)은 상기 언급된 구성들 중 적어도 일부만을 포함할 수 있다. 또는, 상부층(200)은 상기 언급된 구성들 외에 다른 층들을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상부층(200)을 구성하는 구성들의 적층 순서가 도 4에 도시된 예에 제한되는 것도 아니다.
점착층(210)은 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 점착층(210)은 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film), 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film) 또는 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin)와 같은 투명한 접착부재일 수 있다.
점착층(210)은 표시모듈(100, 도 2 참조) 위에 배치될 수 있다. 상부층(200)은 점착층(210)을 통해 표시모듈(100, 도 2 참조)에 부착될 수 있다.
윈도우(220)는 점착층(210) 위에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우(220)는 윈도우 층 형태일 수 있다. 윈도우(220)는 점착층(210)과 마주하는 하부면(220-B) 및 하부면(220-B)을 사이에 두고 점착층(210)과 이격된 상부면(220-U)을 포함할 수 있다.
윈도우(220)에는 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 제1 비폴딩영역(200NF1), 폴딩영역(200F), 및 제2 비폴딩영역(200NF2)이 정의될 수 있다. 즉, 폴딩영역(200F)은 제1 비폴딩영역(200NF1)과 제2 비폴딩영역(200NF2) 사이에 정의될 수 있다. 윈도우(220)의 제1 비폴딩영역(200NF1), 폴딩영역(200F), 및 제2 비폴딩영역(200NF2) 각각은 표시장치(1000)의 제1 비폴딩영역(1000NF1), 폴딩영역(1000F), 및 제2 비폴딩영역(1000NF2) 각각에 대응될 수 있다.
도 5를 참조하면, 윈도우(220)는 베이스층(BS) 및 수지(RS)를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우(220)는 차광패턴(미도시)을 더 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 윈도우(220)는 베이스층(BS) 및 베이스층(BS)에 정의된 복수의 홈들(HM)에 배치된 수지(RS)를 포함하는 것일 수 있다.
베이스층(BS)은 강화유리일 수 있다. 강화유리는 폴리이미드 필름에 비해 스크래치에 강한 특성이 있어, 윈도우(220)에 강화유리를 적용하는 경우, 표시장치(1000, 도 1a 참조)의 내충격 특성이 개선될 수 있다.
한편, 윈도우(220)의 두께는 베이스층(BS)의 두께와 동일하다. 베이스층(BS)의 두께는 약 100μm 이상 500μm 이하일 수 있고, 바람직하게는 100μm 이상 400μm 이하일 수 있다.
홈들(HM) 각각에는 수지(RS)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 홈들(HM) 각각은 원형 형상을 가지는 제1 부분(PT1), 원형 형상을 가지고 제1 부분(PT1)과 이격된 제2 부분(PT2) 및 제1 부분(PT1)과 제2 부분(PT2)을 연결하는 제3 부분(PT3)을 포함할 수 있다. 제3 부분(PT3)의 형상은 제한되지 않는다. 수지(RS) 및 홈들(HM)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(BS)의 평면도이다. 도 8a는 도 7에 도시된 AA'영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다. 도 8b는 도 7에 도시된 AA'영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 베이스층(BS)에는 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 제1 비폴딩영역(220NF1), 폴딩영역(220F), 및 제2 비폴딩영역(220NF2)이 정의될 수 있다. 즉, 폴딩영역(220F)은 제1 비폴딩영역(220NF1)과 제2 비폴딩영역(220NF2) 사이에 정의될 수 있다. 윈도우(220)의 폴딩영역(200F) 및 비폴딩영역(200NF1, 200NF2)은 베이스층(BS)의 폴딩영역(220F) 및 비폴딩영역(220NF1, 220FN2)에 대응할 수 있다.
베이스층(BS)은 폴딩영역(220F)에 중첩하고, 베이스층(BS)의 상부면(220-U) 또는 하부면(220-B)에 정의되는 폴딩축을 따라 폴딩될 수 있다.
도 1a 및 도 7을 함께 참조하면, 베이스층(BS)은 표시장치(1000)와 같이 폴딩될 수 있다. 베이스층(BS)의 제1 비폴딩영역(220NF1), 폴딩영역(220F), 및 제2 비폴딩영역(220NF2) 각각은 표시장치(1000)의 제1 비폴딩영역(1000NF1), 폴딩영역(1000F), 및 제2 비폴딩영역(1000NF2) 각각에 대응될 수 있다.
윈도우(220)의 폴딩 특성을 개선시키기 위해, 베이스층(BS)의 폴딩영역(220F)에는 복수의 홈들(HM)이 정의될 수 있다.
도 8a에는 홈들(HM)의 수치를 도시하였다. H1은 홈들(HM) 각각의 길이를 제2 방향(DR2)에서 측정한 값이다. H2는 홈들(HM)이 서로 중첩하는 길이를 제1 방향(DR1)에서 측정한 값이다. L1은 홈들(HM)이 제1 방향(DR1)으로 이격된 거리이다. L2는 홈들(HM)이 제2 방향(DR2)으로 이격된 거리이다. DI는 홈들(HM) 각각의 제1 부분(PT1)의 지름이다. WD는 홈들(HM) 각각의 제3 부분(PT3)의 폭이다.
홈들(HM)의 수치 값은 베이스층(BS)의 두께에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BS)의 두께가 500um인 경우, H1은 2500um 이상일 수 있다. H2는 H1의 0.2배 이상 0.6배 이하일 수 있다. D1은 150um 이상 200um 이하일 수 있다. WD는 25um 이상 30um 이하일 수 있다. L1은 250um 이상 300um 이하일 수 있다. L2는 500um 이상 550um이하일 수 있다. 다만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 베이스층(BS)의 두께가 변할 경우, 베이스층(BS) 두께 변화 비율과 같은 비율로 H1, H2, D1, WD의 값이 변할 수 있다.
예를 들어, 베이스층(BS)의 두께가 250um인 경우, H1은 1250um 이상일 수 있다. H2는 H1의 0.2배 이상 0.6배 이하일 수 있다. D1은 75um 이상 100um 이하일 수 있다. WD는 12.5um 이상 15um 이하일 수 있다. L1은 125um 이상 150um 이하일 수 있다. L2는 250um 이상 275um이하일 수 있다.
예를 들어, 베이스층(BS)의 두께가 100um인 경우, H1은 500um 이상일 수 있다. H2는 H1의 0.2배 이상 0.6배 이하일 수 있다. D1은 30um 이상 40um 이하일 수 있다. WD는 5um 이상 6um 이하일 수 있다. L1은 50um 이상 60um 이하일 수 있다. L2는 100um 이상 110um이하일 수 있다.
일 실시예에서 베이스층(BS)의 두께가 변화하더라도, 폴딩영역(220F)의 폭은 5mm로 유지될 수 있다. 폴딩영역(220F)의 폭은 도 8a에 도시된 제1 방향(DR1)을 따라 측정한 길이이다.
도 8b를 참조하면, 표시장치의 시인성을 개선하기 위해서, 제3 부분(PT3')이 곡선 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(PT3')은 물결 형상을 가질 수 있다. 곡선 형상을 가지는 제3 부분(PT3')에 의해 홈들(HM')에 의한 광 간섭현상이 억제되어, 홈들(HM')이 정의된 폴딩영역(220F)의 시인성이 개선될 수 있다. 이외에 홈들(HM')에 대한 설명은 도 5, 6, 7, 및 8a에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 도 6에 도시된 AA영역을 확대하여 예시적으로 도시한 것이다. 도 9a 및 도 9b는 도 6에 도시된 AA영역의 일 실시예로 AA'''영역을 도시한 것이다.
일 실시예에서, 윈도우(220)에 압축력이 가해질 경우, 도 9a에 도시된 바와 같이 홈(HM)의 제3 부분(PT3)은 제1 폭(W1)을 가질 수 있다. 홈(HM)에 배치된 수지(RS)는 윈도우(220)에 가해지는 압축력을 흡수하는 것일 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우(220)에 인장력이 가해질 경우, 도 9b에 도시된 바와 같이 홈(HM'')의 제3 부분(PT3'')은 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 제2 폭(W2)은 제3 부분(PT3'')의 중심에서 측정한 폭일 수 있다. 제1 폭(W1)은 제2 부분(PT2)에 인접한 제3 부분(PT3'')의 폭일 수 있다. 제1 폭(W1)은 도 9a에 도시된 제3 부분(PT3)의 제1 폭(W1)과 실질적으로 동일하다. 일 실시예에서, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 크다. 즉, 제3 부분(PT3'')의 폭은 제3 부분(PT3'')의 중심에서 제1 부분(PT1) 및 제2 부분(PT2)으로 갈수록 작아질 수 있다. 홈(HM'')에 배치된 수지(RS)는 윈도우(220)에 가해지는 인장력을 흡수하는 것일 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 윈도우(220)는 탄성력을 가진 수지(RS)가 홈들(HM)에 배치됨으로써, 제2 폭(W2) 및 제1 폭(W1)의 차이 값(W2-W1)만큼 유동 공간을 확보할 수 있다. 또한, 홈들(HM)의 개수를 조절하여 유동 공간을 확보할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시장치(1000)는 윈도우(220)에 정의된 복수의 홈들(HM) 및 이에 배치된 수지(RS)를 통해 윈도우(220)에 유동 공간이 확보되어, 표시장치(1000)가 폴딩될 때 발생하는 압축력 또는 인장력에 의해 윈도우(220)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(BS)의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지(RS)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10에는 베이스층(BS)의 폴딩영역(220F)을 확대하여 도시하였다. 폴딩영역(220F)에는 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 제1 주변영역(NCA1), 중심영역(CA) 및 제2 주변영역(NCA2)이 정의될 수 있다. 즉, 폴딩영역(220F)은 제1 주변영역(NCA1) 및 제2 주변영역(NCA2) 사이에 정의될 수 있다.
중심영역(CA)은 폴딩영역(220F)의 중심부이며, 중심영역(CA)에 베이스층(BS)의 폴딩축(FX)이 정의되는 영역일 수 있다. 베이스층(BS)은 폴딩축(FX)을 따라 인폴딩 또는 아웃폴딩 될 수 있다.
주변영역(NCA1, NCA2)은 중심영역(CA)과 비폴딩영역(220NF1, 220NF2)의 사이의 영역일 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 베이스층(BS)은 중심영역(CA)에 정의된 제1 홈(HM1) 및 제1 주변영역(NCA1)에 정의된 제2 홈(HM2)과 제3 홈(HM3)을 포함할 수 있다. 제2 홈(HM2)은 중심영역(CA)에 인접하고, 제3 홈(HM3)은 제1 비폴딩영역(220NF1, 도 7)에 인접할 수 있다. 즉, 제2 홈(HM2)은 제1 홈(HM1) 및 제3 홈(HM3) 사이에 정의될 수 있다.
중심영역(CA)은 주변영역(NCA)보다 폴딩으로 인한 스트레스가 크기 때문에, 제1 홈(HM1) 및 제2 홈(HM2) 사이 간격인 제1 간격(P1)은 제2 홈(HM2) 및 제3 홈(HM3) 사이의 간격인 제2 홈(P2)보다 작을 수 있다. 즉, 중심영역(CA)에 배치된 홈들(HM)간의 간격은 주변영역(NCA)에 배치된 홈들(HM)간의 간격보다 좁을 수 있다. 중심영역(CA)에서 주변영역(NCA)으로 갈수록 홈들(HM)간의 간격이 넓어지면서, 표시장치(1000)의 시인성이 개선될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지(RS)를 개략적으로 도시한 것이다. 수지(RS)는 티올(Thiol)기(-SH)를 포함하는 고분자이다.
도 6 및 도 11을 함께 참조하면, 수지(RS)는 베이스층(BS)의 폴딩영역(220F)에 정의된 홈들(HM) 각각을 충전한다.
수지(RS)가 폴딩영역(220F, 도 7)에 배치됨에 따라, 본 발명의 수지(RS)는 윈도우(220)의 폴딩 특성 및 투광 특성을 만족하는 범위 내에서 선택될 수 있다.
윈도우(220)의 폴딩 특성을 만족하기 위해, 수지(RS)는 소정의 탄성력을 가질 수 있다. 예를 들어, 수지(RS)는 탄성중합체(elastomer)일 수 있다. 구체적으로, 수지(RS)는 폴리디메틸실록산(Polydimethyl siloxane, 이하 PDMS) 계열의 물질일 수 있다. PDMS 계열의 수지(RS)는 윈도우(220)가 폴딩되면서 받는 압축 응력(compressive stress) 또는 인장 응력(tensile stress)을 흡수할 수 있다.
폴딩영역(220F)에 배치되는 수지(RS)가 소정의 탄성력을 가짐에 따라, 수지(RS)는 폴딩에 의한 스트레스를 흡수하여 윈도우(220)의 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라 윈도우(220)가 수차례 폴딩되며 발생할 수 있는 주름(crease) 발생을 감소시킬 수 있다.
수지(RS)는 광 투광성을 가지는 물질일 수 있다. 2개 이상의 물질을 포함하는 윈도우(220)의 투광 특성을 개선하기 위하여, 수지(RS)의 굴절률 및 베이스층(BS)의 굴절률의 차이는 0.1 미만일 수 있다. 바람직하게는, 수지(RS)의 굴절률 및 베이스층(BS)의 굴절률이 실질적으로 동일하도록 조절될 수 있다.
예를 들어, 베이스층(BS)이 유리 기판인 경우, 수지(RS)의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하일 수 있다. 구체적으로, 수지(RS)의 굴절률은 1.5 이상 1.54 이하일 수 있다. 1.5 이상의 굴절률을 갖기 위해, 수지(RS)는 티올기(-SH)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수지(RS)는 폴딩 특성 및 투광 특성을 만족하기 위해, 폴리디메틸실록산 티올(Polydimethyl siloxane thiol)을 포함할 수 있다. 폴리디메틸실록산 티올은 탄성중합체이면서 1.5 이상 1.54 이하의 굴절률을 가질 수 있다.
또한, 굴절률 및 탄성율의 미세 조절을 위해 수지(RS)와 가교제를 중합하여 가교 결합(cross-linking)의 정도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 폴리디메틸실록산 티올을 포함하는 수지(RS)와 가교제를 중합하여 티올렌 가교 결합(Thiolene cross-linking)을 증가시킬 수 있다. 가교제는 티올계 가교제, 비닐계(vinyl) 가교제, 및 아크릴계 가교제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 티올계 가교제는 Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate(PETMP), 비닐계 가교제는 α,ω vinyl terminated PDMS, 아크릴계 가교제는 pentaerythritol tetraacrylate 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 윈도우(220)는 베이스층(BS)의 폴딩영역(220F)에 홈들(HM)이 정의되고, 홈들(HM) 각각에 티올기를 포함하는 수지(RS)가 배치됨에 따라, 폴딩 특성 및 시인성 특성을 모두 개선될 수 있다. 따라서, 일 실시예의 윈도우(220)를 포함하는 표시장치(1000, 도 1a 참조)의 제품 신뢰성이 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 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 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 표시장치 100: 표시모듈
200: 상부층 300: 하부층
210: 점착층 220: 윈도우
230: 기능성 코팅층 HM: 복수의 홈들
BS: 베이스층 RS: 수지

Claims (20)

  1. 폴딩영역 및 비폴딩영역을 포함하고, 상기 폴딩영역에 홈이 정의된 베이스층; 및
    상기 홈에 배치되고, 티올(Thiol)기를 포함하는 수지; 를 포함하고,
    상기 베이스층의 굴절률 및 상기 수지의 굴절률의 차이는 0.1 미만인 윈도우.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수지의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하인 윈도우.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 홈은,
    원형의 형상을 가지는 제1 부분;
    상기 제1 부분과 이격되고, 원형의 형상을 가지는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하는 윈도우.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제3 부분은 곡선 형상을 가지는 윈도우.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 수지는 폴리디메틸실록산 티올(Polydimethyl siloxane thiol)을 포함하는 윈도우.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 수지는 상기 폴리디메틸실록산 티올과 티올계 가교제, 아크릴계 가교제, 및 비닐계(vinyl) 가교제 중 적어도 하나를 더 중합하여 형성된 윈도우.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 폴딩영역에 복수로 정의되는 윈도우.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 수지는 투광성을 가지는 윈도우.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스층의 두께는 100um 이상 500um 이하인 윈도우.
  10. 표시모듈; 및
    상기 표시모듈 상에 배치되는 윈도우; 를 포함하고,
    상기 윈도우는,
    폴딩영역 및 비폴딩영역을 포함하고, 상기 폴딩영역에 복수의 홈들이 정의된 베이스층; 및
    상기 복수의 홈들 각각에 배치되고, 티올(Thiol)기를 포함하는 수지; 를 포함하고,
    상기 베이스층의 굴절률 및 상기 수지의 굴절률의 차이는 0.1 미만인 표시장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 홈들 각각은,
    원형의 형상을 가지는 제1 부분;
    상기 제1 부분과 이격되고, 원형의 형상을 가지는 제2 부분; 및
    제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하는 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제3 부분의 폭은 제1 폭 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭 중 적어도 하나를 포함하는 표시장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 홈들은 상기 폴딩영역의 중심영역에 정의된 제1 홈, 상기 폴딩영역의 주변영역에 정의된 제2 홈, 및 상기 주변영역에 정의되고 상기 제2 홈보다 상기 비폴딩영역에 인접한 제3 홈을 포함하고,
    상기 제1 홈 및 상기 제2 홈의 간격은 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 간격과 동일한 표시장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 홈들은 상기 폴딩영역의 중심영역에 정의된 제1 홈, 상기 폴딩영역의 주변영역에 정의된 제2 홈, 및 상기 주변영역에 정의되고 상기 제2 홈보다 상기 비폴딩영역에 인접한 제3 홈을 포함하고,
    상기 제1 홈 및 상기 제2 홈의 간격은 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 간격보다 작은 표시장치.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 수지는 투광성을 가지는 표시장치.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 수지는 탄성을 가지는 표시장치.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 수지의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하인 표시장치.
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 윈도우의 두께는 100um 이상 500um 이하인 표시장치.
  19. 제10 항에 있어서,
    상기 수지는 폴리디메틸실록산 티올인 표시장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 수지는 상기 폴리디메틸실록산 티올에 티올계 가교제, 아크릴계 가교제, 및 비닐계(vinyl) 가교제 중 적어도 하나를 더 중합하여 형성된 표시장치.
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