KR20210137255A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210137255A
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disposed
coating layer
nanoparticles
nanoparticle coating
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최민훈
구민상
김경만
김상훈
황성진
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 표시 모듈, 유리 기판, 완충 필름, 및 차광층을 포함하고, 완충 필름은 베이스 필름 및 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치된 나노입자 코팅층을 포함하며, 나노입자 코팅층은 바인더 및 복수 개의 나노입자를 포함한다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치는 우수한 내구성과 시인성을 가질 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY MODULE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 우수한 내구성과 시인성을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 표시 화면을 통해 사용자에게 영상을 제공한다.
플랫한 형상을 갖는 표시 장치 외에도, 곡면 형태로 변형되거나, 접히거나 롤링될 수 있는 다양한 플렉서블 표시 장치들이 개발되고 있다. 형상이 다양하게 변형될 수 있는 플렉서블 표시 장치들은 휴대가 용이하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
한편, 이러한 다양한 형태의 표시 장치에 인가되는 외부 충격을 완화하여 내구성을 향상시키고, 시인성을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 외부 충격으로부터 우수한 내구성을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 우수한 시인성을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 모듈, 상기 표시 모듈 상에 배치된 유리 기판, 상기 표시 모듈 및 유리 기판 사이에 배치된 완충 필름 및 상기 완충 필름의 일부 영역 상에 직접 배치된 차광층을 포함한다. 상기 완충 필름은 베이스 필름 및 나노입자 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 나노입자 코팅층은 상기 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치되며 바인더 및 복수 개의 나노입자를 포함할 수 있다.
상기 나노입자 코팅층의 전체 중량에 대한 상기 복수 개의 나노입자의 전체 중량의 비율은 7% 이상 90% 이하일 수 있다.
상기 복수 개의 나노입자 각각의 직경은 10 나노 미터 이상 1000 나노 미터 이하일 수 있다.
상기 바인더는 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실록산계 화합물, 이미드계 화합물 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 나노입자 각각은 중공 구조, 기공 구조, 또는 충만형 구조일 수 있다.
상기 베이스 필름은 상면, 상기 상면과 대향하는 하면, 및 상기 상면 및 상기 하면과 연결된 측면을 포함할 수 있다. 상기 나노입자 코팅층은 상기 상면과 상기 하면 중 적어도 한 면 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 차광층은 상기 나노입자 코팅층이 직접 배치된 면의 대향하는 면 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 베이스 필름의 두께는 20 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다. 상기 나노입자 코팅층의 두께는 1 마이크로 미터 이상 10 마이크로 미터 이하일 수 있다.
상기 베이스 필름은 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 시클로올레핀폴리머 및 트리아세틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 베이스 필름은 80% 이상의 가시 광선 투과율을 가질 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 나노입자 코팅층 상에 직접 배치된 접착층을 포함할 수 있다. 상기 나노입자 코팅층의 굴절률은 상기 접착층의 굴절률과 상기 베이스 필름의 굴절률의 사이의 값을 가질 수 있다.
상기 유리 기판은 제1 비폴딩 영역, 제2 비폴딩 영역, 및 상기 제1 비폴딩 영역과 상기 제2 비폴딩 영역 사이에 배치된 폴딩 영역을 포함할 수 있다.
상기 유리 기판의 두께는 10 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다.
상기 표시 모듈은 발광 소자층, 박막 봉지층 및 입력 감지층을 포함할 수 있다. 상기 박막 봉지층은 상기 발광 소자층을 밀봉할 수 있다. 상기 입력 감지층은 상기 박막 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 차광층은 염료 및 안료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 표시 모듈, 상기 표시 모듈 상에 배치되고, 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역에 인접한 비폴딩 영역을 포함하는 유리 기판, 상기 표시 모듈 및 상기 유리 기판 사이에 배치된 완충 필름 및 상기 완충 필름의 일부 영역 상에 직접 배치된 차광층을 포함한다. 상기 완충 필름은 베이스 필름, 및 상기 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치되며 바인더 및 복수 개의 나노입자를 포함하는 나노입자 코팅층을 포함하고, 상기 나노입자 코팅층의 전체 중량에 대한 상기 복수 개의 나노입자의 전체 중량의 비율은 7% 이상 90% 이하일 수 있다.
상기 복수 개의 나노입자 각각은 충만형 구조일 수 있다.
상기 복수 개의 나노입자 각각은 실리카, 탄소 나노 튜브 또는 탄소 나노 파이버를 포함할 수 있다.
일 실시예의 폴더블 표시 장치는 상기 표시 모듈과 상기 완충 필름 사이 및 상기 완충 필름과 상기 유리 기판 사이에 각각 배치된 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 필름의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하일 수 있다. 상기 접착층의 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하일 수 있다. 상기 나노입자 코팅층의 굴절률은 상기 접착층의 굴절률보다 크고 상기 베이스 필름의 굴절률보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 외부 충격으로부터 우수한 내구성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 우수한 시인성을 가질 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 동작에 따른 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 동작에 따른 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제3 동작에 따른 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 AA 영역을 확대 도시한 확대도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 7은 표시 장치의 내구성 테스트 결과를 도시한 그래프이다.
도 8a는 표시 장치의 반사율 테스트 결과를 도시한 그래프이다.
도 8b는 완충 필름의 반사율 테스트 결과를 도시한 그래프이다.
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.
본 명세서에서 "A 구성이 B 구성 상에 직접 배치된다"는 것은 A 구성과 B 구성 사이에 접착층이 배치되지 않고, A 구성과 B 구성이 서로 접촉하는 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.
또한, 본 명세서에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
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 맥락상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로, 본 명세서에서 정의된 것으로 해석된다.
"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.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 제1 동작 모드에 따른 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 제2 동작 모드에 따른 사시도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 제3 동작 모드에 따른 사시도이다.
도 1a에 도시된 것과 같이 제1 동작 모드에서, 이미지(IM)가 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1a 내지 도 1c는 플렉서블 표시 장치(DD)의 일례로 폴더블 표시 장치(DD)를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 말려지는 롤러블 표시 장치(DD) 또는 벤더블(bendable) 표시 장치(DD)일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다. 이하부터, 표시 장치(DD)는 폴더블 표시 장치(DD)인 것으로 설명된다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DD-DA) 및 표시 영역(DD-DA)에 인접한 비표시 영역(DD-NDA)을 포함한다. 비표시 영역(DD-NDA)은 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역이다. 도 1a에는 이미지(IM)의 일 예로 시계 위젯을 도시하였다. 일 예로써, 표시 영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시 영역(DD-NDA)은 표시 영역(DD-DA)을 둘러쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DD-DA)의 형상과 비표시 영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 일 실시예에서, 비표시 영역(DD-NDA)은 생략될 수도 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 동작 형태에 따라 정의되는 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 폴딩축(FX)에 기초하여(on the basis of) 폴딩되는 폴딩 영역(FA), 비폴딩되는 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FA)은 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2) 사이에 배치될 수 있다. 도 1a 내지 도 1c에는 표시 장치(DD)가 한 개의 폴딩 영역(FA)과 두 개의 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 한 개의 폴딩 영역과 비폴딩 영역을 포함할 수 있다. 또는, 표시 장치(DD)는 세 개 이상의 비폴딩 영역과 두 개 이상의 폴딩 영역을 포함할 수 있고, 이 때 폴딩축(FX)은 두 개 이상 정의될 수 있다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 두 개의 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)의 표시면(IS)이 서로 마주하도록 내측 폴딩(inner-bending)될 수 있다. 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시면(IS)이 외부에 노출되도록 외측 폴딩(outer-bending)될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서 표시 장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작 모드 중 적어도 하나의 동작 모드로 동작될 수 있다. 표시 장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작 모드만 반복되도록 구성될 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 표시 장치(DD)를 조작하는 형태에 대응되도록 폴딩 영역(FA)이 다양하게 정의될 수 있다. 예컨대, 폴딩 영역(FA)은 도 1b 및 도 1c와 달리 제1 방향축(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있다.
표시 장치(DD)가 두 개의 비폴딩 영역(NFA)들을 포함하는 경우, 비폴딩 영역(NFA) 각각의 면적은 서로 동일할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 비폴딩 영역(NFA)의 면적은 폴딩 영역(FA)의 면적보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 폴딩 영역(FA)의 면적은 고정되지 않고, 곡률반경에 따라 결정될 수 있다. 도 1a 내지 도 1c에서는, 표시 장치(DD)가 단축을 기준으로 폴딩되는 것을 예시적으로 도시 하였으나, 표시 장치(DD)는 장축을 기준으로 폴딩될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 윈도우(WD), 완충 필름(SF), 차광층(BZ), 표시 모듈(DM), 및 수납 부재(BC)를 포함할 수 있다. 도시된 바는 없으나 윈도우(WD)와 완충 필름(SF) 사이 및 완충 필름(SF)과 표시 모듈(DM) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
윈도우(WD)은 완충 필름(SF) 상에 배치될 수 있다. 윈도우(WD)는 표시 모듈(DM)로부터 제공되는 영상을 외부로 투과시킬 수 있다. 윈도우(WD)은 투과 영역(TA) 및 비투과 영역(NTA)을 포함한다. 투과 영역(TA)은 표시 영역(DD-DA)에 중첩하며, 표시 영역(DD-DA)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(DD)의 표시 영역(DD-DA)에 표시되는 이미지(IM)는 윈도우(WD)의 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 시인될 수 있다. 비투과 영역(NTA)은 후술할 차광층(BZ)과 중첩할 수 있다.
비투과 영역(NTA)은 비표시 영역(DD-NDA)에 중첩하며, 비표시 영역(DD-NDA)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 비투과 영역(NTA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 비투과 영역(NTA)은 생략될 수도 있다.
윈도우(WD)는 폴딩 부분(WD-FA), 및 폴딩 부분(WD-FA)을 사이에 두고 서로 이격된 비폴딩 부분들(WD-NFA1, WD-NFA2)을 포함할 수 있다. 폴딩 부분(WD-FA)은 폴딩 영역(FA)과 중첩할 수 있다. 비폴딩 부분들(WD-NFA1, WD-NFA2)과 중첩할 수 있다. 윈도우(WD)의 상면은 이미지를 도시하는 표시면(IS, 도 1)일 수 있다. 도시된 바는 없으나, 윈도우(WD) 위에는 윈도우(WD)를 보호하는 필름이 더 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우(WD)는 10 마이크로 미터(μm) 이상 100 마이크로 미터(μm) 이하의 두께를 가질 수 있다. 본 명세서에서 "두께"는 구성 요소의 상면과 하면 사이의 최단 거리의 평균을 의미한다.
일 실시예에서, 윈도우(WD)는 유리 기판을 포함할 수 있다. 윈도우(WD)가 플라스틱 기판을 포함하는 경우, 폴딩시 주름이 윈도우(WD)에 주름이 발생하여 외부 시인성이 저하될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 윈도우(WD)가 유리 기판을 포함하여 폴딩 시에 주름이 발생하는 현상을 완화 또는 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우(WD)는 SiO2를 포함할 수 있다. 윈도우(WD)은 SiO2 외에 Al2O3, Li2O, Na2O, K2O, MgO 및 CaO 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 또한, 윈도우(WD)은 Fe2O3, ZnO, TiO2, 또는 P2O5 등을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우(WD)는 강화 유리일 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WD)는 이온 치환된 화학 강화 유리일 수 있다. 윈도우(WD)는 제1 이온 반경을 갖는 제1 알칼리 금속 이온을 포함하는 베이스 유리로부터 형성된 것일 수 있다. 베이스 유리의 제1 알칼리 금속 이온이 제1 알칼리 금속 이온보다 큰 이온 반경을 갖는 제2 알칼리 금속 이온으로 치환되어 윈도우(WD)가 형성될 수 있다.
완충 필름(SF)은 표시 모듈(DM) 상에 배치될 수 있다. 완충 필름(SF)은 외부 충격을 흡수하여 표시 장치(DD)를 보호할 수 있다. 또한, 완충 필름(SF)은 차광층(BZ)이 인쇄되는 베이스층의 역할을 할 수 있다. 완충 필름(SF)에 대한 보다 상세한 내용은 후술한다.
차광층(BZ)은 완충 필름(SF) 상에 배치될 수 있다. 차광층(BZ)은 완충 필름(SF) 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 차광층(BZ)은 완충 필름(SF)의 엣지부를 따라 배치될 수 있다.
차광층(BZ)을 윈도우(WD) 상에 직접 배치하는 경우, 차광층(BZ)의 인쇄 과정에서 윈도우(WD)가 인쇄 장비와 같은 외부 장비와 접촉하는 등 외부 환경에 노출될 수 있다. 이 과정에서 윈도우(WD)가 손상될 수 있다. 특히, 윈도우(WD)가 유리 기판인 경우, 플라스틱 기판보다 더 낮은 유연성을 가지므로 손상이 더 쉽게 발생할 수 있다. 또한, 유리 기판이 약 100 나노 미터 이하의 두께를 갖는 박막 유리 기판인 경우, 두꺼운 두께의 유리 기판보다 더욱 쉽게 손상될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)는, 차광층(BZ)이 완충 필름(SF) 상에 배치되므로 윈도우(WD)의 손상이 예방되고, 표시 장치(DD)의 내구성이 향상될 수 있다.
차광층(BZ)은 비표시 영역(DD-NDA)과 중첩하게 배치될 수 있다. 차광층(BZ)은 표시 영역(DD-DA)과 비표시 영역(DD-NDA)을 정의하는 것일 수 있다. 차광층(BZ)은 비투과 영역(NTA)과 중첩하고, 투과 영역(TA)과 중첩하게 배치될 수 있다. 차광층(BZ)은 투과 영역(TA)과 비투과 영역(NTA)을 정의하는 것일 수 있다.
차광층(BZ)은 수지 조성물 및 착색제를 포함할 수 있다. 차광층(BZ)은 착색제로서 1종 이상의 안료 및 1종 이상의 염료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 안료는 블랙 안료 및/또는 백색 안료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안료는 카본 블랙, 흑연, 금속 산화물, 유기블랙 안료, 아조 안료, 프타로시아닌안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페리렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론(anthanthrone) 안료, 인단트론(indanthrone) 안료, 프라반트론 안료, 피란트론(pyranthrone) 안료, 디케토피로로피롤 안료, 탄산칼슘, 탄산납, 탄산바륨, 황산바륨, 황산납, 인산납, 인산아연, 산화티타늄, 산화알루미늄, 이산화규소, 산화아연, 산화안티몬, 산화지르코늄, 산화주석, 황화아연, 황화스트론튬, 티타늄산스트론튬, 텅스텐산바륨, 메타규산납, 탈크, 카올린, 클레이, 염화산화비스무트, 및/또는 수산화칼슘백색 안료 등을 포함할 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 염료는 블랙 염료, 바이올렛 염료, 및/또는 블루 염료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 염료는 페릴렌 염료, 안트라퀴논 염료, 트리아릴메탄 염료, 프탈로시아닌 염료, 크산텐 염료, 및/또는 디피로메텐 염료를 포함할 수 있다.
차광층(BZ)은 착색제를 포함하기 때문에 색을 띌 수 있고, 이에 따라 표시 장치(DD) 내부의 구조들이 외부로 시인되는 것이 방지될 수 있다.
수납 부재(BC)는 표시 모듈(DM)을 수용할 수 있다. 도시된 바는 없으나, 수납 부재(BC)는 폴딩축을 제공하기 위한 힌지를 포함할 수 있다. 힌지는 수납 부재(BC) 중 폴딩 영역(FA)과 중첩하는 부분에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 수납 부재(BC)는 생략될 수 도 있다.
도 3a, 및 도 3b 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD-1, DD-2)의 단면도이다. 도 3c는 도 3a의 AA 영역을 확대 도시한 확대도이다.
도 3a, 및 도 3b를 참조하면, 윈도우(WD) 상에는 보호 필름(PF)이 배치될 수 있다. 보호 필름(PF)은 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 및 트리아세틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보호 필름(PF)은 윈도우(WD) 상에 배치되어, 윈도우(WD)가 외부 충격으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다. 보호 필름(PF)의 두께는 약 30 마이크로 미터 이상 약 100 마이크로 미터 이하일 수 있다.
표시 모듈(DM)과 완충 필름(SF) 사이에는 제1 접착층(ADH1)이 배치되고, 완충 필름(SF)과 윈도우(WD) 사이에는 제2 접착층(ADH2)이 배치되고, 윈도우(WD)와 보호 필름(PF) 사이에는 제3 접착층(ADH3)이 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 일부 또는 전부가 생략될 수 있다. 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)은 감압성 접착제(Pressure Sensitive Adhesive)일 수 있다.
제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)은 광학 투명 접착층일 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)은 광학 투명 테이프(Optically Clear Tape) 또는 광학 투명 레진(Optically Clear Resin)일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)은 서로 동일, 또는 상이한 재료를 포함할 수 있다. 또는 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)은 서로 동일한 재료를 서로 다른 비율 또는 동일한 비율로 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)은 각각 아크릴레이트계 수지, 실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 고무계 수지 및 폴리에스테르계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)의 두께는 각각 약 20 마이크로 미터 이상 80 마이크로 미터 이하일 수 있다. 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3) 각각의 두께가 20 마이크로 미터 미만인 경우 구성 요소들 사이의 접착이 쉽게 떨어질 수 있다. 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3) 각각의 두께가 80 마이크로 미터를 초과하는 경우 표시 장치(DD-1, DD-2)가 폴딩될 때 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)이 손상될 수 있다.
완충 필름(SF)은 베이스 필름(BF) 및 나노입자 코팅층(NPL)을 포함할 수 있다. 베이스 필름(BF)은 상면(US), 상면과 대향하는 하면(DS), 및 측면(SS)을 포함할 수 있다. 측면(SS)은 상면 및 하면과 연결된 면일 수 있다. 베이스 필름(BF)은 차광층(BZ) 인쇄를 위한 베이스층으로 사용될 수 있다. 또한, 베이스 필름(BF)은 외부에서 인가되는 충격을 완화시키는 역할을 할 수 있다.
베이스 필름(BF)은 고분자 중합체일 수 있다. 베이스 필름(PF)은 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상의 가시 광선 투과율을 갖는 투명 필름일 수 있다. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니나, 베이스 필름(BF)은 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 시클로올레핀폴리머 및 트리아세틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(BF)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 베이스 필름(BF)은 고분자 수지를 포함하므로 차광층(BZ)의 인쇄 공정 중에서도 쉽게 손상되지 않을 수 있다.
베이스 필름(BF)의 두께는 약 20 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하일 수 있다. 예를 들어 베이스 필름(BF)의 두께는 약 15 마이크로 미터 이상 50 마이크로 미터 이하일 수 있다. 베이스 필름(BF)의 두께가 약 20 마이크로 미터 미만인 경우 표시 장치(DD-1, DD-2)가 외부 충격을 충분히 완화시키지 못할 수 있다. 베이스 필름(BF)의 두께가 약 100 마이크로 미터를 초과하는 경우, 표시 장치(DD-1, DD-2)가 폴딩 될 때 크랙 등의 손상이 발생할 수 있다.
나노입자 코팅층(NPL)은 베이스 필름(BF)의 적어도 일면 상에 직접 배치될 수 있다. 나노입자 코팅층(NPL)은 베이스 필름(BF)의 상면(US)과 하면(DS) 중 적어도 어느 한 면 상에 직접 배치될 수 있다.
나노입자 코팅층(NPL)이 베이스 필름(BF)의 상면(US)과 하면(DS) 중 어느 한 면 상에만 배치된 경우, 차광층(BZ)은 나노입자 코팅층(NPL)이 배치된 면의 대향하는 면에 배치될 수 있다. 즉, 차광층(BZ)은 나노입자 코팅층(NPL)과 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 나노입자 코팅층(NPL)이 베이스 필름(BF)의 상면(US)에 배치될 경우 차광층(BZ)은 베이스 필름(BF)의 하면(DS)에 배치되고, 나노입자 코팅층(NPL)이 베이스 필름(BF)의 하면(DS)에 배치될 경우 차광층(BZ)은 베이스 필름(BF)의 상면(US)에 배치될 수 있다.
차광층(BZ)이 나노입자 코팅층(NPL) 상에 직접 배치되는 경우 차광층(BZ)이 잘 인쇄되지 않거나 인쇄된 차광층(BZ)이 쉽게 탈락될 수 있다. 따라서, 차광층(BZ)을 나노입자 코팅층(NPL) 상에 배치하기 위해서는 차광층(BZ)이 잘 인쇄되도록 나노입자 코팅층(NPL)을 전처리 하는 공정이 필요하므로 이에 따른 공정 단계 및 공정 시간이 요구된다. 따라서, 차광층(BZ)이 나노입자 코팅층(NPL)이 배치된 면의 대향하는 면에 배치되는 경우 공정 효율이 상승할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 나노입자 코팅층(NPL)은 바인더(BR), 및 복수 개의 나노입자(NP)를 포함할 수 있다. 복수 개의 나노입자(NP)는 바인더(BR)에 분산되어 배치될 수 있다.
바인더(BR)는 나노입자(NP)들과 유사한 극성(또는 표면 에너지)를 가질 수 있다. 이에 따라, 나노입자(NP)들 사이의 인력에 의해 인접한 나노입자(NP)들이 서로 응집되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 바인더(BR)는 나노입자(NP)의 분산성을 개선할 수 있다.
일 실시예에서, 바인더(BR)는 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실록산계 화합물, 이미드계 화합물 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 화합물은 예를 들어, 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리실록산계 수지, 폴리이미드계 수지 및 폴리에폭시계 수지일 수 있다.
복수 개의 나노입자(NP) 각각의 직경은 10 나노 미터 이상 1000 나노 미터 이하일 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 나노입자(NP) 각각의 직경은 약 20 나노 미터 이상 약 100 나노 미터 이하, 또는 약 30 나노 미터 이상 약 60 나노 미터 이하일 수 있다. 본 명세서에서 구형이 아닌 나노입자(NP)의 직경은, 나노입자(NP)의 무게중심을 지나는 직선으로 그 나노입자(NP)의 둘레 위의 두 점을 이은 선분들의 평균 길이를 의미할 수 있다.
나노입자(NP)의 직경이 10 나노 미터 미만인 경우, 나노입자(NP)는 인력에 의해 서로 응집되기 쉽고, 바인더(BR)의 일부에만 나노입자(NP)들이 응집되어 배치될 수 있다. 나노입자(NP)들이 일부 영역에 응집되어 배치될 경우, 나노입자(NP)들이 분산되어 배치된 경우 보다 외부의 충격을 쉽게 흡수하지 못할 수 있다. 나노입자(NP)의 직경이 1000 나노 미터를 초과하는 경우, 표시 장치(DD)의 시인성이 저하될 수 있다.
복수 개의 나노입자(NP) 각각은 실리카(SiO-2 -), 탄소 나노 튜브, 또는 탄소 나노 파이버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 나노입자 각각은 실리카를 포함할 수 있다. 복수 개의 나노입자(NP) 각각은 중공 구조, 기공 구조 또는 충만형(full-type) 구조를 가질 수 있다. 복수 개의 나노입자(NP) 각각은 선형, 구형, 준구형(quasi-sphere), 다각형, 덴드리머(dendrimer)형, 파이버 형, 판(flake)형, 라멜라(lamellar)형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 나노입자(NP) 각각은 대칭 구조를 가질 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 복수 개의 나노입자(NP) 각각은 비대칭 구조를 가질 수도 있다.
중공 구조는 구형에 기초한 형상을 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, 중공 구조는 구형 또는 타원구형일 수 있다. 중공 구조는 구의 표면에 굴곡을 갖는 준구형(quasi-spherical)의 형상을 가질 수도 있다. 중공 구조를 갖는 나노입자(NP)는 중공, 및 쉘을 포함할 수 있다. 쉘은 중공을 정의한다. 쉘은 중공을 에워싸며 형성될 수 있고, 중공을 커버할 수 있다. 쉘은 실리카를 포함하는 것일 수 있다.
중공은 비활성 기체로 충진된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 중공은 질소 기체, 헬륨 기체, 또는 아르곤 기체로 충진된 것일 수 있다. 예를 들어, 중공 구조가 질소 분위기 하에서 합성되는 경우 중공은 질소 기체로 충진된 것일 수 있다. 중공이 산소 기체 등의 반응성 기체로 충진된 경우, 중공에서 반응성 기체가 유출되어 바인더(BR)와 반응할 수 있고, 나노입자 코팅층(NPL)의 내구성이 저하될 수 있다. 일 실시예의 중공 구조는 중공이 비활성 기체로 충진되므로 나노입자 코팅층(NPL)의 내구성이 향상될 수 있다.
나노입자(NP)가 기공 구조를 갖는 경우, 나노입자(NP)는 마이크로포러스, 또는 메조포러스 구조를 갖는 것일 수 있다.
나노입자(NP)가 충만형(full type) 구조를 갖는 경우, 나노입자(NP)의 내부에는 실질적으로 공간이 정의되지 않을 수 있다. 충만형 나노입자(NP)는 내부 공간이 꽉 차있는 나노입자를 의미한다. 충만형 나노입자(NP)는 단일층을 가질 수 있고, 또는 단일층 위에 또 다른 코팅층을 포함하는 이중층 구조를 가질 수도 있다. 이중층 구조의 나노입자(NP)는 층 마다 서로 다른 광학 특성을 갖는 물질을 포함하여, 나노입자(NP)의 광학 특성(예를 들어 굴절률, 광 투과율 등)을 조절할 수 있다.
나노입자 코팅층(NPL)이 복수 개의 나노입자(NP)를 포함하므로, 표시 장치(DD)의 내구성이 향상되고, 외광 반사율이 상승되어 시인성이 개선될 수 있다. 중공 구조의 나노입자(NP)는 내부에 중공이 정의되어 있으므로, 외광 반사율의 향상에 현저한 효과를 보일 수 있다. 충만형 구조의 나노입자(NP)은 내부가 차있기 때문에 표시 장치(DD)에 인가되는 외부의 충격을 흡수하는 효과가 현저할 수 있다. 나노입자 코팅층(NPL)은 복수 개의 중공 구조 나노입자(NP), 복수 개의 포러스 구조 나노입자(NP), 및 복수 개의 충만형 구조 나노입자(NP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
나노입자 코팅층(NPL)의 전체 중량에 대한 복수 개의 나노입자(NP)의 전체 중량의 비율은 7% 이상 90% 이하일 수 있다. 예를 들어, 나노입자 코팅층(NPL)의 전체 중량에 대한 복수 개의 나노입자(NP)의 전체 중량의 비율은 40% 이상 90% 이하일 수 있다.
복수 개의 나노입자(NP)의 전체 중량의 비율이 7% 미만인 경우 나노입자 코팅층(NPL)의 충격 흡수 효과 및 반사 방지 효과가 저하될 수 있다. 복수 개의 나노입자(NP)의 전체 중량의 비율이 90%를 초과하는 경우, 표시 패널에서 방출되는 광의 투과율이 저하될 수 있으며, 바인더(BR)의 양이 적어서 복수 개의 나노입자(NP)가 충분히 퍼져서 배치되지 않을 수 있다.
나노입자 코팅층(NPL)의 두께는 1 마이크로 미터 이상 10 마이크로 미터 이하, 1 마이크로 미터 이상 8 마이크로 미터 이하, 1 마이크로 미터 이상 6 마이크로 미터 이하, 또는 1 마이크로 미터 이상 5 마이크로 미터 이하 일 수 있다. 나노입자 코팅층(NPL)의 두께가 1 마이크로 미터 미만인 경우 나노입자 코팅층(NPL)의 충격 흡수 효과 및 반사 방지 효과가 저하될 수 있다 나노입자 코팅층(NPL)의 두께가 10 마이크로 미터를 초과하는 경우 표시 장치(DD)가 폴딩 및 언폴딩 동작을 반복하면서 쉽게 손상될 수 있다.
나노입자 코팅층(NPL)의 굴절률은 인접한 접착층의 굴절률과 베이스 필름(BF)의 굴절률의 사이 값을 가질 수 있다. 나노입자 코팅층(NPL)의 굴절률은 인접한 접착층의 굴절률보다 크고, 베이스 필름(BF)의 굴절률보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 표시 장치(DD-1)에서 나노입자 코팅층(NPL)의 굴절률은 제1 접착층(ADH1)의 굴절률보다 크고, 베이스 필름(BF)의 굴절률보다 작을 수 있다. 도 3b의 표시 장치(DD-2)에서 나노입자 코팅층(NPL)의 굴절률은 제2 접착층(ADH2)의 굴절률보다 크고, 베이스 필름(BF)의 굴절률보다 작을 수 있다. 나노입자 코팅층(NPL)이 인접한 두 구성 요소들의 굴절률의 사이 값을 가지기 때문에, 계면간 굴절률 차이에 의해 반사율이 증가하는 문제가 완화될 수 있다. 본 명세서에서, 굴절률은 나트륨 스펙트럼 중의 D(589nm)선을 이용하여 온도 20℃에서 측정한 때의 진공에서의 굴절률을 의미한다.
일 실시예에서, 베이스 필름(BF)의 굴절률은 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 접착층들(ADH1, ADH2, ADH3)의 굴절률은 각각 1.4 이상 1.5 이하일 수 있다. 베이스 필름(BF)의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하일 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD-3, DD-4, DD-5, DD-6)의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD-3, DD-4)는 필요에 따라 차광층(BZ)이 나노입자 코팅층(NPL) 상에 직접 배치될 수도 있다.
도 4c, 및 도 4d를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD-5, DD-6)의 완충 필름(SF-1)에서 나노입자 코팅층(NPL)은 베이스 필름(BF)의 상면 및 하면 상에 직접 배치될 수도 있다. 이 때, 차광층(BZ)은 나노입자 코팅층(NPL) 상에 배치될 수 있다.
도 4c, 및 도 4d를 참조하여 설명한 것과 같이 나노입자 코팅층(NPL)이 베이스 필름(BF)의 상면(US), 및 하면(DS) 각각에 모두 배치될 경우, 나노입자 코팅층(NPL)의 굴절률은 제1 접착층(ADH1)의 굴절률과 베이스 필름(BF)의 굴절률의 사이 값과 제2 접착층(ADH2)의 굴절률과 베이스 필름(BF)의 굴절률의 사이 값을 모두 만족하는 값을 가질 수 있다.
이하부터, 도 5, 및 도 6을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 표시 모듈(DM)의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 표시 패널(DP)은 순차로 적층된 기판(SUB), 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함한다.
표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 표시 영역(DD-DA) 또는 도 2에 도시된 투과 영역(TA)에 대응되며, 비표시 영역(NDA)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 비표시 영역(DD-NDA) 또는 도 2에 도시된 비투과 영역(NTA)에 대응된다.
기판(SUB)은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 플렉서블한 기판으로 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 합성수지층은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 다층구조를 가질 수 있다. 예컨대 기판(SUB)은 합성수지층, 접착층, 및 합성수지층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 합성수지층은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그밖에 기판(SUB)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 중간 절연층과 회로 소자를 포함할 수 있다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 상기 회로 소자는 신호 라인들, 화소의 구동 회로 등을 포함할 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 순차로 적층된 제1 전극(EL1), 정공 수송층(HCL), 발광층(EML), 전자 수송층(ECL), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 발광층(EML)은 유기 발광 물질을 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 발광층(EML)은 양자점, 또는 양자막대 등의 무기 발광 물질을 포함할 수도 있다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 캐소드일 수 있다.
도시하지 않았으나, 유기 발광 다이오드(OLED)는 제2 전극(EL2) 상에 배치된 캡핑층을 더 포함할 수도 있다. 캡핑층은 유기 발광 다이오드(OLED)를 보호하거나, 광학 특성을 조절하기 위한 층일 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막(PDL)과 같은 유기막을 더 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치되어 제1 전극(EL1)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역(PXA) 및 발광 영역(PXA)과 인접한 비발광 영역(NPXA)을 정의할 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 밀봉한다. 박막 봉지층(TFE)은 유기 발광 다이오드(OLED) 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 직접 배치될 수 있다. 또는, 유기 발광 다이오드(OLED)가 캡핑층(미도시)을 더 포함하는 경우 박막 봉지층(TFE)은 캡핑층 상에 직접 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기층, 및 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연층은 무기층/유기층/무기층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호할 수 있다.
입력 감지층(ISL)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 도시된 바는 없으나, 입력 감지층(ISL)은 절연층 및 도전층을 포함할 수 있다. 입력 감지층(ISL)의 하부에는 베이스 절연층이 배치될 수 있다. 베이스 절연층은 무기 절연층일 수 있다.
입력 감지층(ISL)과 표시 패널(DP)은 연속 공정에 의해 제조될 수 있다. 입력 감지층(ISL)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 7은 표시 장치(DD)의 내구성 테스트 결과를 도시한 그래프이다. 도 8a는 표시 장치(DD)의 반사율 테스트 결과를 도시한 그래프이다. 도 8b는 완충 필름(SFL)의 반사율 테스트 결과를 도시한 그래프이다.
이하에서는, 도 7, 도 8a, 및 도 8b와, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치(DD)에 대해 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
1. 나노입자의 함량에 따른 표시 장치의 내구성 평가
(1) 내구성 평가를 위한 표시 장치의 제작
내구성 평가를 위하여 도 3b와 같이 "표시 모듈 / 제1 접착층 / 차광층 / 베이스 필름 / 나노입자 코팅층 / 제2 접착층 / 윈도우 / 제3 접착층 / 보호 필름"의 적층 구조를 갖는 실시예 1 내지 실시예 4의 표시 장치를 제작 하였다.
베이스 필름은 23 마이크로 미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용하여 형성하였다. 나노입자 코팅층은 우레탄 아크릴레이트 바인더에 충만형 SiO2 나노입자들을 혼합하여 5 마이크로 미터로 형성하였다. 약 40 나노 미터의 직경을 갖는 구형 또는 준구형 형상의 나노입자들을 사용 하였다. 윈도우는 30 마이크로 미터의 박막 유리 기판을 이용하여 형성 하였으며, 보호 필름은 40 마이크로 미터의 폴리이미드 필름을 이용하여 형성하였다. 제1 접착층의 두께는 25 마이크로 미터, 제2 접착층의 두께는 50 마이크로 미터, 제3 접착층의 두께는 50 마이크로 미터로 형성하였다.
실시예 5 내지 실시예 8의 표시 장치는 도 3a와 같이 나노입자 코팅층을 베이스 필름 아래에 배치하고, 차광층을 베이스 필름의 위에 배치한 것을 제외하고는 동일하게 실시예 1과 동일하게 제작 하였다. 각 실시예에서 나노입자 코팅층 전체 중량에 대한 복수 개의 나노입자의 전체 중량의 비율은 표 1에 나타내었다.
비교예 1의 표시 장치는 나노입자 코팅층을 비포함하는 것을 제외하고는 실시예 1 내지 실시예 4와 동일하게 제작 하였으며, 비교예 2의 표시 장치는 나노입자 코팅층이 나노입자를 비포함하는 것을 제외하고 실시예 1 내지 실시예 4와 동일하게 제작 하였다.
실시예 1, 5 실시예 2, 6 실시예 3, 7 실시예 4, 8
복수 개의 나노입자의 전체 중량 비율(wt%) 7.5 42.1 62.9 86.7
(2) 내구성 평가 방법
BIC 사의 Orange fine 모델의 볼펜을 이용하여 평가를 진행 하였다. 볼펜의 뚜껑을 볼펜 뒤에 꽂은 후, 볼펜의 높이를 1 센티 미터 단위로 높여가며 볼펜 심 부분이 표시 장치에 닿도록 떨어트린 후, 화소에 불량이 발생(예를 들어, 명점 또는 암점이 발생)하지 않는 최대 높이(cm)를 측정 하였다. 평가는 실시예 및 비교예 별로 총 5회 반복하여 진행하였다.
(3) 평가 결과
도 7에서, 각 실시예 및 비교예 별로 다섯 번 반복 평가한 결과를 표시 하였다. 표시 장치에 불량이 발생하지 않은 최대 높이를 원으로 표시 하였으며, 표시 장치에 불량이 발생하지 않은 평균 최대 높이를 검정색 원으로 표시 하였다.
도 7을 참조하면, 비교예 1 및 비교예 2의 표시 장치는 5회 모두 3.0cm의 높이에서 화소 불량이 발생하였다. 반면, 실시예 1 및 실시예 5를 참조하면 불량이 발생하지 않은 최대 높이는 4.0cm이며, 불량이 발생하지 않은 평균 최대 높이는 3.2cm로 측정된 바, 약 7%의 중량 비율로 나노입자를 포함하는 경우부터 내구성 향상 효과가 있음이 확인 되었다.
또한, 실시예 2, 3, 및 6의 불량이 발생하지 않은 평균 최대 높이는 3.4cm, 실시예 7의 불량이 발생하지 않은 평균 최대 높이는 3.6cm, 실시예 4 및 8의 불량이 발생하지 않은 평균 최대 높이는 4.0cm으로 측정된 바, 나노입자의 중량 비율이 증가할수록 표시 장치의 내구성도 개선되는 것이 확인되었다.
실시예 1 내지 실시예 8의 표시 장치는 나노입자 코팅층이 나노입자를 포함하기 때문에 외부로부터 인가되는 충격을 충분히 흡수하여 내구성이 향상된 것으로 판단된다.
2. 나노입자의 함량에 따른 외광 반사율 평가
(1) 반사율 평가를 위한 완충 필름 및 표시 장치의 제작
상기 실시예 1 내지 실시예 4의 표시 장치와 비교예 1 및 비교예 2의 표시 장치에 대해 외광 반사율을 평가하였다. 실시예 9 내지 실시예 12는 실시예 1 내지 실시예 4의 표시 장치에 사용된 완충 필름 단품을 사용하여 외광 반사율을 평가 하였다. 비교예 3 및 비교예 4는 비교예 1 및 비교예 2의 표시 장치에 사용된 완충 필름 단품을 사용하여 외광 반사율을 평가 하였다.
(2) 평가 결과
도 8a를 참조하면, 나노입자가 포함된 나노입자 코팅층을 포함하는 실시예 1 내지 실시예 4의 표시 장치의 경우 나노입자 코팅층을 비포함하는 비교예 1 및 나노입자를 비포함하는 비교예 2에 비하여 낮은 외광 반사율을 보였다. 도 8b를 참조하면, 실시예 9 내지 실시예 12의 완충 필름은 나노입자 코팅층을 비포함하는 비교예 3 및 나노입자를 비포함하는 비교예 4에 비하여 낮은 외광 반사율을 보였다. 특히, 나노입자의 중량비가 증가할 수록 반사율이 더욱 낮아 지는 것이 확인되었다. 실시예들의 표시 장치 및 완충 필름은 나노입자가 포함된 나노입자 코팅층을 포함하므로 외부 광의 반사율이 낮아진 것으로 판단된다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 완충 필름을 포함한다. 완충 필름은 베이스 필름, 및 나노입자 코팅층을 포함한다. 나노입자 코팅층은 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치된다. 나노입자 코팅층은 바인더, 및 바인더에 분산된 복수 개의 복수 개의 나노입자를 포함한다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치는 외부에서 인가되는 충격을 흡수할 수 있고, 낮은 외광 반사율을 나타낼 수 있다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치는 우수한 내구성과 시인성을 달성할 수 있다.
실시 예를 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. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
SF: 완충 필름 BF: 베이스 필름
NPL: 나노입자 코팅층 BZ: 차광층

Claims (20)

  1. 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 상에 배치된 유리 기판;
    상기 표시 모듈 및 유리 기판 사이에 배치된 완충 필름; 및
    상기 완충 필름의 일부 영역 상에 직접 배치된 차광층을 포함하고,
    상기 완충 필름은 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치되며 바인더 및 복수 개의 나노입자를 포함하는 나노입자 코팅층을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 나노입자 코팅층의 전체 중량에 대한 상기 복수 개의 나노입자의 전체 중량의 비율은 7% 이상 90% 이하인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 나노입자 각각의 직경은 10 나노 미터 이상 1000 나노 미터 이하인 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바인더는 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물, 실록산계 화합물, 이미드계 화합물 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 나노입자 각각은 중공 구조, 기공 구조 또는 충만형 구조인 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 필름은
    상면;
    상기 상면과 대향하는 하면; 및
    상기 상면 및 상기 하면과 연결된 측면; 을 포함하고,
    상기 나노입자 코팅층은 상기 상면 및 상기 하면 중 적어도 한 면 상에 직접 배치된 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 차광층은 상기 나노입자 코팅층이 직접 배치된 면의 대향하는 면 상에 직접 배치된 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 두께는 20 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하이고,
    상기 나노입자 코팅층의 두께는 1 마이크로 미터 이상 10 마이크로 미터 이하인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 필름은 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 시클로올레핀폴리머 및 트리아세틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함하고, 80% 이상의 가시 광선 투과율을 갖는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 나노입자 코팅층 상에 직접 배치된 접착층을 포함하고,
    상기 나노입자 코팅층의 굴절률은 상기 접착층의 굴절률과 상기 베이스 필름의 굴절률의 사이의 값을 갖는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 유리 기판은 적어도 하나의 벤딩축을 기준으로 폴딩될 수 있는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 유리 기판의 두께는 10 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하인 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 모듈은
    발광 소자층;
    상기 발광 소자층을 밀봉하는 박막 봉지층; 및
    상기 박막 봉지층 상에 직접 배치된 입력 감지층을 포함하는 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 차광층은 염료 및 안료 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  15. 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 상에 배치되고, 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역에 인접한 비폴딩 영역을 포함하는 유리 기판;
    상기 표시 모듈 및 상기 유리 기판 사이에 배치된 완충 필름; 및
    상기 완충 필름의 일부 영역 상에 직접 배치된 차광층을 포함하고,
    상기 완충 필름은 베이스 필름, 및 상기 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치되며 바인더 및 복수 개의 나노입자를 포함하는 나노입자 코팅층을 포함하고,
    상기 나노입자 코팅층의 전체 중량에 대한 상기 복수 개의 나노입자의 전체 중량의 비율은 7% 이상 90% 이하인 폴더블 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수 개의 나노입자 각각은 충만형 구조인 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 복수 개의 나노입자 각각은 실리카, 탄소 나노 튜브 또는 탄소 나노 파이버를 포함하는 폴더블 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 유리 기판과 상기 완충 필름 사이 및 상기 완충 필름과 상기 표시 모듈 사이에 각각 배치된 접착층을 더 포함하는 폴더블 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 굴절률은 1.5 이상 1.6 이하이고,
    상기 접착층의 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하이고,
    상기 나노입자 코팅층의 굴절률은 상기 접착층의 굴절률보다 크고, 상기 베이스 필름의 굴절률은 상기 나노입자 코팅층의 굴절률보다 큰 폴더블 표시 장치.
  20. 표시 모듈;
    상기 표시 모듈 상에 배치되는 완충 필름;
    상기 완충 필름 상에 배치되고, 10 마이크로 미터 이상 100 마이크로 미터 이하의 두께를 갖는 유리 기판; 및
    상기 표시 모듈과 상기 완충 필름 사이 및 상기 완충 필름과 상기 유리 기판 사이에 각각 배치된 접착층; 을 포함하고,
    상기 완충 필름은 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 적어도 일면 상에 배치되며 바인더 및 나노입자를 포함하는 나노입자 코팅층을 포함하고, 상기 나노입자 코팅층의 두께는 1 마이크로 미터 이상 10 마이크로 미터 이하인 표시 장치.
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