KR20220039919A - 커버 윈도우, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법에 있어서, 윈도우 기판의 일면 상에 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는 하드 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계;를 포함하고, 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계에 있어서, 상기 윈도우 기판에 적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부가 형성되는 커버 윈도우의 제조 방법이 제공된다
Description
본 발명은 커버 윈도우, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 제품의 신뢰성이 향상된 커버 윈도우, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 다양한 형태의 표시 장치가 이용되고 있으며, 이러한 표시 장치는 이미지를 제공하는 표시 패널과 상기 표시 패널을 보호하는 커버 윈도우를 포함할 수 있다.
최근, 플렉서블(Flexible) 표시 장치를 위해 적어도 일부분이 굴곡된 커버 윈도우의 개발이 이루어지고 있다.
본 발명의 실시예들은 윈도우 기판 상에 코팅층을 형성한 후, 상기 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형할 수 있는 커버 윈도우의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법에 있어서, 윈도우 기판의 일면 상에 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는 하드 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계;를 포함하고, 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계에 있어서, 상기 윈도우 기판에 적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부가 형성되는, 커버 윈도우의 제조 방법이 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 윈도우 기판은, 폴리카보네이트로 구비되는 제1 층, 및 상기 제1 층 상에 배치되되, 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비되는 제2 층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 층은 550㎛ 내지 800㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층은 30㎛ 내지 60㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 하드 코팅층은 폴리 실세스퀴녹산을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 폴리 실세스퀴녹산은 10 Cp 내지 30 Cp의 점도는 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 하드 코팅층의 경도는 상기 윈도우 기판의 경도보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계 이후에, 상기 윈도우 기판의 상기 일면과 반대되는 타면에 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계는, 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 120℃ 내지 130℃의 온도로 3분 내지 5분 동안 열성형하는 단계일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계에 있어서, 상기 하드 코팅층에 적어도 하나의 제2 평탄부, 및 적어도 하나의 제2 굴곡부가 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계 이후에, 상기 하드 코팅층 상에 기능성 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우에 있어서, 적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부를 포함하는 윈도우 기판; 및 적어도 하나의 제2 평탄부, 및 적어도 하나의 제2 굴곡부를 포함하되, 상기 윈도우 기판의 일면 상에 배치되며, 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는, 하드 코팅층;을 구비하는 커버 윈도우가 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 윈도우 기판은, 폴리카보네이트로 구비되는 제1 층, 및 상기 제1 층 상에 배치되되, 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비되는 제2 층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 층은 550㎛ 내지 800㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층은 30㎛ 내지 60㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 하드 코팅층은 폴리 실세스퀴녹산을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 하드 코팅층의 경도는 상기 윈도우 기판의 경도보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 하드 코팅층 상에 배치되는 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 윈도우 기판의 상기 일면과 반대되는 타면에 배치되는 하부 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되되, 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우;를 구비하고, 상기 커버 윈도우는, 적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부를 포함하는 윈도우 기판; 및 적어도 하나의 제2 평탄부, 및 적어도 하나의 제2 굴곡부를 포함하되, 상기 윈도우 기판의 일면에 배치되며, 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는, 하드 코팅층;을 포함하는, 표시 장치가 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 윈도우 기판 상에 코팅층을 형성한 후, 상기 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형함으로써, 굴곡부에 크랙이 발생하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정된 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 2는 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 "A 및 B 중 적어도 어느 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 배선이 "제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다"는 의미는 직선 형상으로 연장되는 것뿐 아니라, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 지그재그 또는 곡선으로 연장되는 것도 포함한다.
이하의 실시예들에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다. 이하의 실시예들에서, "중첩"이라 할 때, 이는 "평면상" 및 "단면상" 중첩을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 1, 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에서, 커버 윈도우(10)는 적어도 하나의 평탄부(11)와 적어도 하나의 굴곡부(13)를 포함할 수 있다. 이때, 평탄부(11)는 커버 윈도우(10)의 상면이 평탄하게 형성된 부분일 수 있고, 굴곡부(13)는 커버 윈도우(10)의 적어도 일부분이 - z 방향으로 굴곡된 부분일 수 있다.
일 실시예에서, 커버 윈도우(10)는 커버 윈도우(10)의 일부분에 형성된 평탄부(11)와 상기 평탄부(11)를 사이에 두고 x 방향으로 이격되는 두 개의 굴곡부(13)를 포함할 수 있다. 다만, 커버 윈도우(10)에 구비된 굴곡부(13)는 한 개일 수도 있고, 세 개일 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 1에는 도시되지는 않았으나, 커버 윈도우(10)의 일부분에 형성된 평탄부(11)를 사이에 두고 y 방향으로 이격되는 굴곡부들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 커버 윈도우(10)는 윈도우 기판(20), 및 상기 윈도우 기판(20)의 일면(20a) 상에 배치되는 하드 코팅층(30)을 포함할 수 있다. 또한, 커버 윈도우(10)는 윈도우 기판(20)의 일면(20a)과 반대되는 타면(20b) 상에 배치되는 하부 코팅층(40)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 윈도우 기판(20)은 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리아릴렌에테르술폰, 벤조시클로부텐, 헥사메틸디실록산, 폴리메틸 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)은 적어도 하나의 제1 평탄부(21)와 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(10)의 평탄부(11)는 윈도우 기판(20)의 제1 평탄부(21)와 대응될 수 있고, 커버 윈도우(10)의 굴곡부(13)는 윈도우 기판(20)의 제1 굴곡부(23)와 대응될 수 있다.
커버 윈도우(10)가 윈도우 기판(20)을 포함하고, 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 제1 평탄부(21)와 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)가 형성되므로, 윈도우 기판(20)을 포함하는 커버 윈도우(10)에 이에 대응되는 평탄부(11), 및 굴곡부(13)가 형성된 것으로 이해될 수 있다.
후술하는 바와 같이, 윈도우 기판(20)이 금형에 의해 성형되어 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 제1 평탄부(21), 및 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)가 형성될 수 있다. 이에 대해서는 커버 윈도우의 제조 방법에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)은 제1 층(25), 및 제2 층(27)으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 층(27)의 경도는 제1 층(25) 보다 큰 경도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 제1 층(25)은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)로 구비되고, 윈도우 기판(20)의 제2 층(27)은 폴리메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA)로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 제1 층(25), 및 제2 층(27) 모두 폴리카보네이트로 구비될 수도 있다. 이때, 제2 층(27)은 제1 층(25)에 비해 경도가 강화된 폴리카보네이트로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 제1 층(25)은 제1 두께(t1)를 가질 수 있다. 이때, 제1 층(25)의 제1 두께(t1)는 550㎛ 내지 800㎛일 수 있다. 제1 층(25)의 제1 두께(t1)가 550㎛ 미만인 경우, 커버 윈도우(10)의 굽힘성이 저하될 수 있다. 반면에, 제1 층(25)의 제1 두께(t1)가 800㎛ 초과인 경우, 커버 윈도우(10)의 경도가 저하될 수 있다. 따라서, 제1 층(25)의 제1 두께(t1)가 550㎛ 내지 800㎛으로 구비되는 경우, 커버 윈도우(10)의 굽힘성이 향상될 수 있어 커버 윈도우(10) 성형성이 향상될 수 있고, 동시에 굴곡부에서 크랙이 발생하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 제2 층(27)은 제2 두께(t2)를 가질 수 있다. 이때, 제2 층(27)의 제2 두께(t2)는 30㎛ 내지 60㎛일 수 있다. 제2 층(27)의 두께가 30㎛ 미만인 경우, 커버 윈도우(10)의 경도가 저하될 수 있다. 반면에, 제2 층(27)의 두께가 60㎛ 초과인 경우, 윈도우 기판(20)을 성형하는 공정 시 윈도우 기판(20)이 깨질 수 있다. 따라서, 제2 층(27)의 제2 두께(t2)가 30㎛ 내지 60㎛으로 구비되는 경우, 커버 윈도우(10)의 성형성이 향상될 수 있고, 커버 윈도우(10)의 성형 시 윈도우 기판(20)이 깨지는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 층(27)이 고경도 폴리카보네이트로 구비되는 경우, 제2 층(27)은 50㎛ 내지 100㎛의 두께로 구비될 수 있다.
윈도우 기판(20)이 글라스 재질로 구비되는 경우, 윈도우 기판(20)을 성형하여 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 굴곡부를 형성하는 경우, 윈도우 기판(20)이 깨지는 등의 문제점이 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)이 고분자 수지로 구비됨으로써, 윈도우 기판(20)을 성형하여 적어도 하나의 굴곡부를 형성하는 경우에도, 윈도우 기판(20)이 깨지거나 손상되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
구체적으로, 윈도우 기판(20)이 폴리카보네이트를 포함하는 제1 층(25), 및 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비되는 제2 층(27)으로 구비됨으로써, 윈도우 기판(20)을 성형하여 적어도 하나의 굴곡부를 형성하는 경우에도 윈도우 기판(20)이 깨지거나 손상되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
윈도우 기판(20)의 일면(20a) 상에는 하드 코팅층(30)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 윈도우 기판(20)보다 큰 경도를 가질 수 있다. 예컨대, 하드 코팅층(30)은 윈도우 기판(20)의 낮은 표면 경도를 향상시키기 위해 윈도우 기판(20) 상에 배치된 층일 수 있다. 일 실시예에서, 하드 코팅층(30)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경보와 동일하거나 작을 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 적어도 하나의 제2 평탄부(31)와 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(10)의 평탄부(11)는 하드 코팅층(30)의 제2 평탄부(31)와 대응될 수 있고, 커버 윈도우(10)의 굴곡부(13)는 하드 코팅층(30)의 제2 굴곡부(33)와 대응될 수 있다.
커버 윈도우(10)가 하드 코팅층(30)을 포함하고, 하드 코팅층(30)에 적어도 하나의 제2 평탄부(31)와 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)가 형성되므로, 하드 코팅층(30)을 포함하는 커버 윈도우(10)에 이에 대응되는 평탄부(11), 및 굴곡부(13)가 형성된 것으로 이해될 수 있다.
후술하는 바와 같이, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)이 금형에 의해 성형되어 하드 코팅층(30)에 적어도 하나의 제2 평탄부(31), 및 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)가 형성될 수 있다. 이에 대해서는 커버 윈도우의 제조 방법에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 제3 두께(t3)를 가질 수 있다. 이때, 하드 코팅층(30)의 제3 두께(t3)는 20㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 하드 코팅층(30)의 제3 두께(t3)가 20㎛ 미만인 경우, 하드 코팅층(30)을 포함하는 커버 윈도우(10)의 경도가 저하될 수 있다. 반면에, 하드 코팅층(30)의 제3 두께(t3)가 50㎛ 초과인 경우, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하는 공정 시 하드 코팅층(30) 및/또는 윈도우 기판(20) 중 적어도 하나가 깨질 수 있다.
따라서, 하드 코팅층(30)의 제3 두께(t3)가 20㎛ 내지 50㎛으로 구비되는 경우, 커버 윈도우(10)가 3H 이상, 4H 이상, 또는 7H 이상의 경도를 가질 수 있고, 동시에 커버 윈도우(10)의 성형성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 폴리 실세스퀴녹산으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 하드 코팅층(30)에 포함된 폴리 실세스퀴녹산은 사다리형 구조(Ladder and Ladder-like)를 가질 수 있다. 하드 코팅층(30)에 포함된 폴리 실세스퀴녹산이 사다리형 구조를 가짐으로써, 하드 코팅층(30)은 열가소성 특성을 가질 수 있고, 용이하게 분자량, 및 구조를 제어할 수 있으며, 우수한 내열성, 기계적 물성, 및 높은 광투과도를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 저점도로 구비될 수 있다. 예컨대, 하드 코팅층(30)의 폴리 실세스퀴녹산은 10 Cp 내지 30 Cp의 점도를 가질 수 있다. 하드 코팅층(30)이 저점도로 구비됨으로써, 하드 코팅층(30)이 윈도우 기판(20) 상에 평탄하게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 층(27)이 고경도 폴리카보네이트로 구비되는 경우, 하드 코팅층(30)은 아크릴계 고분자 물질로 구비될 수도 있다.
윈도우 기판(20)의 일면(20a)과 반대되는 타면(20b)에는 하부 코팅층(40)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 코팅층(40)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경도보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 하부 코팅층(40)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경도와 동일하거나 작을 수 있다.
일 실시예에서, 하부 코팅층(40)은 제4 두께(t4)를 가질 수 있다. 이때, 하부 코팅층(40)의 제4 두께(t4)는 약 10㎛일 수 있다. 일 실시예에서, 하부 코팅층(40)은 생략될 수도 있다.
하부 코팅층(40)은 윈도우 기판(20)의 타면(20b)에 배치되어, 외부의 불순물부터 윈도우 기판(20)을 보호할 수 있다. 또한, 하부 코팅층(40)은 외부의 불순물부터 그 하부에 배치되는 표시 패널을 보호할 수 있다.
하부 코팅층(40)의 하부에는 차광 부재(50)가 배치될 수 있다. 차광 부재(50)는 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 블랙 매트릭스는 흑색 안료, 흑색 염료 또는 흑색의 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스는 Cr 또는 CrOX, Cr/CrOX, Cr/CrOX/CrNY, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), Graphite, Non-Cr계 등의 재료를 포함할 수 있다.
블랙 매트릭스를 포함하는 차광 부재(50)는 그 하부에 배치되는 표시 패널의 비표시영역에 대응되도록 배치될 수 있다. 차광 부재(50)가 그 하부에 배치되는 표시 패널의 비표시영역에 대응되도록 배치됨으로써, 표시 패널의 비표시영역 상에 배치된 구성요소들이 사용자에게 시인되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 차광 부재(50)는 커버 윈도우(10)의 외측을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 차광 부재(50)는 그 하부에 배치되는 표시 패널의 표시영역에 대응되는 홀을 구비할 수 있다.
하드 코팅층(30) 상에는 기능성 코팅층(70)이 위치할 수 있다. 기능성 코팅층(70)은 AF(Anti-Fingerprint) 코팅층일 수 있다. 구체적으로, 기능성 코팅층(70)은 그 하부에 배치된 윈도우 기판(20), 및 하드 코팅층(30)을 외부의 불순물로부터 보호할 수 있고, 낮은 마찰층으로 스크래치가 발생하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있으며, 슬립감을 부여하여 터치감도를 향상시킬 수 있고, 접촉각을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)의 표면에 플라즈마 또는 전자 빔(E-beam)을 조사하여 전처리 한 후, 하드 코팅층(30) 상에 기능성 코팅층(70)을 형성할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4, 및 도 5를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 패널(100), 및 표시 패널(100) 상에 배치되는 커버 윈도우(10)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(10)는 표시 패널(100) 상에 배치되어 외부의 불순물로부터 표시 패널(100)을 보호할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(100)과 커버 윈도우(10)는 적어도 일부분이 굴곡지게 형성될 수 있다. 구체적으로, 표시 패널(100), 및 커버 윈도우(10)는 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)이 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함함으로써, 표시 패널(100)의 전면 또는 후면 뿐만 아니라 표시 패널(100)의 측면에서도 이미지를 제공할 수 있다. 따라서, 표시 장치(1)의 활용성이 향상될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 표시 패널(100)의 적층 구조를 간략하게 설명하기로 한다.
표시 패널(100)은 순차적으로 적층된 제1 기판(101), 제1 배리어층(102), 제2 기판(103), 및 제2 배리어층(104)을 포함할 수 있다. 제1 기판(101)과 제2 기판(103)은 고내열성을 가진 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 기판(101)과 제2 기판(103)은 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리아릴렌에테르술폰으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기판(101)과 제2 기판(103)은 폴리이미드로 구비될 수 있다.
제1 기판(101)과 제2 기판(103) 사이에는 제1 배리어층(102)이 배치될 수 있다. 제1 배리어층(102)은 제1 기판(101) 상에 배치되어 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있다.
제2 기판(103) 상에는 제2 배리어층(104)이 배치될 수 있다. 제2 배리어층(104)은 제2 기판(103) 상에 배치되어 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있다.
제1 배리어층(102), 및 제2 배리어층(104)은 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiOXNY), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 배리어층(102), 및 제2 배리어층(104)은 동일한 물질로 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 배리어층(102), 및 제2 배리어층(104)은 실리콘산화물(SiOX)로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 배리어층(102), 및 제2 배리어층(104)은 상이한 물질로 구비될 수도 있다. 일 실시예에서, 제1 배리어층(102) 및/또는 제2 배리어층(104)은 생략될 수도 있다.
제2 배리어층(104) 상에는 버퍼층(105)이 배치될 수 있다. 버퍼층(105)은 제1 기판(101), 및 제2 기판(103) 상에 위치하여, 그 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 평탄한 상면을 제공할 수 있다.
버퍼층(105)은 실리콘산화물(SiOX), 실리콘산질화물(SiOXNY), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 버퍼층(105)은 제1 버퍼층, 및 제2 버퍼층으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 버퍼층과 제2 버퍼층은 동일한 물질로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 버퍼층과 제2 버퍼층은 상이한 물질로 구비될 수도 있다.
버퍼층(105) 상에는 박막트랜지스터(TFT), 및 스토리지 커패시터(Cst)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(A), 게이트전극(G), 소스전극(S), 및 드레인전극(D)을 포함할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 하부전극(144), 및 상부전극(146)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 반도체층(A)은 버퍼층(105) 상에 배치되며, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 반도체층(A)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 반도체층(A)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 반도체층(A)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
반도체층(A)을 덮도록 제1 절연층(107)이 구비될 수 있다. 제1 절연층(107)은 실리콘산화물(SiOX), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiOXNY), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1 절연층(107)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1 절연층(107) 상부에는 반도체층(A)과 각각 중첩되도록 게이트전극(G)이 배치될 수 있다. 게이트전극(G)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 게이트전극(G)은 몰리브덴(Mo) 단층일 수 있다.
제2 절연층(109)은 게이트전극(G)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2 절연층(109)은 실리콘산화물(SiOX), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiOXNY), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2 절연층(109)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2 절연층(109) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 상부전극(146)이 배치될 수 있다.
상부전극(146)은 그 하부에 배치된 게이트전극(G)과 중첩될 수 있다. 제2 절연층(109)을 사이에 두고 중첩되는 게이트전극(G) 및 상부전극(146)은 스토리지 커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 일 실시예에서, 게이트전극(G)은 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)일 수 있다. 일 실시예에서, 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)은 별도의 독립적인 구성요소로 구비될 수도 있다.
상부전극(146)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
제3 절연층(111)은 상부전극(146)을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 절연층(111)은 실리콘산화물(SiOX), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiOXNY), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제3 절연층(111)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
소스전극(S), 및 드레인전극(D)은 제3 절연층(111) 상에 배치될 수 있다. 소스전극(S), 및 드레인전극(D)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 소스전극(S), 및 드레인전극(D)은 티타늄(Ti) / 알루미늄(Al) / 티타늄(Ti)의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S), 및 드레인전극(D)을 덮도록 평탄화층(113)이 배치될 수 있다. 평탄화층(113)은 그 상부에 배치되는 화소전극(121)이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
평탄화층(113)은 유기물질 또는 무기물질을 포함할 수 있으며, 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다. 이러한, 평탄화층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다. 한편, 평탄화층(113)은 실리콘산화물(SiOX), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiOXNY), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 평탄화층(113)을 형성할 시, 층을 형성한 후 평탄한 상면을 제공하기 위해서 그 층의 상면에 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
평탄화층(113)은 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(S) 및 드레인전극(D) 중 어느 하나를 노출시키는 비아홀을 가지며, 화소전극(121)은 이 비아홀을 통해 소스전극(S) 또는 드레인전극(D)과 컨택되어 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 평탄화층(113)은 제1 평탄화층, 및 제2 평탄화층으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 평탄화층, 및 제2 평탄화층은 동일한 물질로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 평탄화층, 및 제2 평탄화층은 상이한 물질로 구비될 수 있다. 평탄화층(113)이 제1 평탄화층, 및 제2 평탄화층으로 구비됨으로써, 표시 장치의 집적도가 향상될 수 있다.
평탄화층(113) 상에는 화소전극(121)이 배치될 수 있다. 화소전극(121)은 인듐주석산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)과 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 화소전극(121)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 예컨대 화소전극(121)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3으로 형성된 막들을 갖는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 화소전극(121)은 인듐주석산화물(ITO) / 은(Ag) / 인듐주석산화물(ITO)로 적층된 구조를 가질 수 있다.
화소정의막(119)은 평탄화층(113) 상에 배치될 수 있다. 화소정의막(119)은 평탄화층(113) 상에 배치되되, 화소전극(121)의 가장자리를 덮을 수 있다. 화소정의막(119)에는 화소전극(121)의 적어도 일부를 노출시키는 제1 개구(OP1)가 정의될 수 있다.
화소정의막(119)은 화소전극(121)의 가장자리와 화소전극(121) 상부의 대향전극(123)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(121)의 가장자리에서 아크(arc) 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 화소정의막(119) 상에는 마스크 찍힘 방지를 위한 스페이서가 더 배치될 수 있다. 스페이서는 화소정의막과 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 스페이서와 화소정의막(119)은 하프 톤 마스크 공정을 이용하여 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다.
화소정의막(119)의 제1 개구(OP1)의 내부에는 화소전극(121)에 대응되도록 중간층(122)이 배치될 수 있다. 중간층(122)은 발광층을 포함할 수 있다. 발광층은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 중간층(122)은 발광층의 상부 및/또는 하부에 배치된 유기 기능층을 더 포함할 수 있다. 유기 기능층은 제1 기능층, 및/또는 제2 기능층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기능층, 및/또는 제2 기능층은 생략될 수도 있다.
제1 기능층은 발광층의 하부에 배치될 수 있다. 제1 기능층은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제1 기능층은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)일 수 있다. 또는, 제1 기능층은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
제2 기능층은 발광층의 상부에 배치될 수 있다. 제2 기능층은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제2 기능층은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다.
중간층(122) 상에는 대향전극(123)이 배치될 수 있다. 대향전극(123)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(123)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(123)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 화소전극(121)으로부터 대향전극(123)까지의 층들은 유기발광다이오드(120)를 이룰 수 있다.
대향전극(123) 상에는 유기물질을 포함하는 캡핑층(미도시)이 형성될 수 있다. 캡핑층은 대향전극(123)을 보호하는 동시에 광 추출 효율을 높이기 위해서 마련된 층일 수 있다. 캡핑층은 대향전극(123) 보다 굴절률이 높은 유기물질을 포함할 수 있다.
표시 장치(1)의 유기발광다이오드(120)의 상부에는 밀봉부재로써 박막봉지층(130)이 배치될 수 있다. 즉, 유기발광다이오드(120)는 박막봉지층(130)에 의해서 밀봉될 수 있다. 박막봉지층(130)은 대향전극(123) 상에 배치될 수 있다. 박막봉지층(130)은 외부의 수분이나 이물질이 유기발광다이오드(120)로 침투하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
박막봉지층(130)은 적어도 하나의 무기막층과 적어도 하나의 유기막층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 박막봉지층(130)은 순차적으로 적층된 제1 무기막층(131), 유기막층(132) 및 제2 무기막층(133)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기봉지층의 개수와 무기봉지층의 개수 및 적층 순서는 변경될 수 있다.
제1 무기막층(131) 및 제2 무기막층(133)은 실리콘산화물(SiOX), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)과 같은 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 형성될 수 있다. 유기막층(132)은 폴리머(polymer)계열의 소재를 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 10은 일 실시예에 따른 커버 윈도우의 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
이하에서는, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 커버 윈도우(10)의 제조 방법을 순차적으로 설명한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우(10)의 제조 방법은 윈도우 기판(20)의 일면(20a)에 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는 하드 코팅층(30)을 형성하는 단계, 및 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 윈도우 기판(20)은 제1 층(25), 및 상기 제1 층(25)보다 큰 경도를 갖는 제2 층(27)으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 층(25), 및 제2 층(27)은 동일한 물질로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 층(25), 및 제2 층(27)은 상이한 물질로 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 층(25)은 폴리카보네이트로 구비될 수 있고, 제2 층(27)은 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비될 수 있다. 또한, 제1 층(25)은 폴리카보네이트로 구비될 수 있고, 제2 층(27)은 고경도 폴리카보네이트로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 제1 층(25)은 제1 두께(t1)를 가질 수 있다. 이때, 제1 층(25)의 제1 두께(t1)는 550㎛ 내지 800㎛일 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 제2 층(27)은 제2 두께(t2)를 가질 수 있다. 이때, 제2 층(27)의 제2 두께(t2)는 30㎛ 내지 60㎛일 수 있다.
윈도우 기판(20) 상에는 하드 코팅층(30)이 형성될 수 있다. 하드 코팅층(30)은 윈도우 기판(20)의 일면(20a)에 형성될 수 있다. 하드 코팅층(30)은 윈도우 기판(20)의 제2 층(27) 상에 직접 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경도보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 하드 코팅층(30)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경보와 동일하거나 작을 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 제3 두께(t3)를 가질 수 있다. 이때, 하드 코팅층(30)의 제3 두께(t3)는 20㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 폴리 실세스퀴녹산으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 하드 코팅층(30)은 저점도로 구비될 수 있다. 예컨대, 하드 코팅층(30)의 폴리 실세스퀴녹산은 10 Cp 내지 30 Cp의 점도를 가질 수 있다. 하드 코팅층(30)이 저점도로 구비됨으로써, 하드 코팅층(30)이 윈도우 기판(20) 상에 평탄하게 형성될 수 있다.
윈도우 기판(20)의 일면(20a)과 반대되는 타면(20b)에는 하부 코팅층(40)이 형성될 수 있다. 하부 코팅층(40)은 윈도우 기판(20)의 제1 층(25)의 하부에 직접 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 하부 코팅층(40)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경도보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 하부 코팅층(40)의 경도는 윈도우 기판(20)의 경도와 동일하거나 작을 수 있다.
일 실시예에서, 하부 코팅층(40)은 제4 두께(t4)를 가질 수 있다. 이때, 하부 코팅층(40)의 제4 두께(t4)는 약 10㎛일 수 있다. 일 실시예에서, 하부 코팅층(40)은 생략될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 윈도우 기판(20)의 일면(20a) 상에 하드 코팅층(30)을 형성하는 단계 이후에, 윈도우 기판(20)의 일면(20a)과 반대되는 타면(20b) 상에 차광 부재(50)를 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 구체적으로, 차광 부재(50)는 하부 코팅층(40)의 하면에 배치될 수 있다.
차광 부재(50)는 그 하부에 배치되는 표시 패널의 비표시영역에 대응되도록 형성될 수 있다. 차광 부재(50)가 그 하부에 배치되는 표시 패널의 비표시영역에 대응되도록 형성됨으로써, 표시 패널의 비표시영역 상에 배치된 구성요소들이 사용자에게 시인되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 차광 부재(50)는 커버 윈도우(10)의 외측을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 따라서, 차광 부재(50)는 그 하부에 배치되는 표시 패널의 표시영역에 대응되는 홀을 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 차광 부재(50)는 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 블랙 매트릭스는 흑색 안료, 흑색 염료 또는 흑색의 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스는 Cr 또는 CrOX, Cr/CrOX, Cr/CrOX/CrNY, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), Graphite, Non-Cr계 등의 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 폴리카보네이트, 및 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비된 원단의 일면 상에 하드 코팅층(30)을 형성한 후, 원단의 일면과 반대되는 타면 상에 차광 부재를 형성하고, 하드 코팅층과 차광 부재가 형성된 원단을 컴퓨터수치제어(Computer Numerical Control, CNC) 가공하여 복수 개의 윈도우 기판(20)을 형성할 수 있다.
이후, 도 8, 및 도 9에 도시된 바와 같이, 일면에 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하는 단계가 수행될 수 있다.
도 8, 및 도 9에는 설명, 및 도시의 편의를 위해 윈도우 기판(20)을 하나의 층으로 도시하였으나, 도 8, 및 도 9의 윈도우 기판(20)은 전술한 바와 같이 제1 층(25), 및 제2 층(27)으로 구비될 수 있다.
일 실시예에서 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하는 단계는 하부 금형(61) 위에 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 위치시키는 단계, 성형실을 진공상태로 유지하는 단계, 성형실 내부에 질소를 공급하는 단계, 및 상부 금형(63)으로 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 하부 금형(61)은 형성하고자 하는 커버 윈도우(10)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 하부 금형(61)은 커버 윈도우(10)의 평탄부(11, 도 1), 및 굴곡부(13, 도 1)에 대응되는 평탄부(65), 및 굴곡부(67)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 하부 금형(61), 및 상부 금형(63)은 흑연으로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 하부 금형(61) 위에 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 위치시키는 단계에서는, 윈도우 기판(20)의 일면(20a)이 하부 금형(61) 측에 위치하고, 윈도우 기판(20)의 타면(20b)이 상부 금형(63) 측에 위치하도록 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 위치시킬 수 있다.
이후, 성형실을 진공 상태로 유지하며 성형실 내부의 공기를 모두 배기시켜 성형실 내의 불순물을 모두 제거할 수 있다. 또한, 성형실 내부로 질소 가스를 주입하여 성형실 내부를 질소 분위기로 유지시킬 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하부 금형(61)과 상부 금형(63)이 맞물리도록 함으로써 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 가압할 수 있다. 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 가압하는 단계에서는 120℃ 내지 130℃의 온도로 3분 내지 5분 동안 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 가압할 수 있다.
하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)은 120℃ 내지 130℃의 온도로 3분 내지 5분 동안 가압됨으로써, 하드 코팅층(30) 및/또는 윈도우 기판(20)이 열성형될 수 있다.
윈도우 기판(20)에 포함된 폴리카보네이트와 폴리메틸 메타크릴레이트의 유리전이온도(Tg)가 120℃이므로, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)의 열성형 온도가 120℃ 미만인 경우 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)의 열성형 시, 윈도우 기판(20)이 깨지거나 부셔질 수 있어, 성형성이 저하될 수 있다. 반면에, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)의 열성형 온도가 130℃ 초과하는 경우, 윈도우 기판(20)에 포함된 폴리카보네이트와 폴리메틸 메타크릴레이트, 및/또는 하드 코팅층(30)에 포함된 폴리 실세스퀴녹산의 경도가 낮아지거나, 굴곡부에 크랙이 발생할 수 있다.
따라서, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)이 120℃ 내지 130℃의 온도 열성형되는 경우, 윈도우 기판(20)이 깨지거나 부셔지는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고, 제조된 커버 윈도우(10)가 3H 이상, 또는 4H 이상의 연필경도를 가져 커버 윈도우(10)의 내스크래치성이 향상될 수 있다.
하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)의 열성형 시간이 3분 미만인 경우, 성형성이 저하되어 열성형 전 형상으로 풀어질 수 있다. 반면에 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)의 열성형 시간이 5분 초과인 경우, 윈도우 기판(20), 및/또는 하드 코팅층(30)이 깨질 수도 있다.
따라서, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)의 열성형 시간이 3분 내지 5분을 만족하는 경우, 윈도우 기판(20)이 깨지거나 부셔지는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고, 동시에 윈도우 기판(20)의 성형성을 향상시킬 수 있다.
하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)은 120℃ 내지 130℃의 온도로 3분 내지 5분 동안 가압하여 열성형함으로써, 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 제1 평탄부(21), 및 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)가 형성될 수 있고, 하드 코팅층(30)에 적어도 하나의 제2 평탄부(31), 및 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)에 형성된 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)와 하드 코팅층(30)에 형성된 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)는 윈도우 기판(20)의 타면(20b) 측으로 굴곡진 형상으로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상부 금형(63)은 형성하고자 하는 커버 윈도우(10)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 상부 금형(63)은 커버 윈도우(10)의 평탄부(11, 도 1), 및 굴곡부(13, 도 1)에 대응되는 평탄부(65), 및 굴곡부(67)를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 일면(20a)이 상부 금형(63) 측에 위치하고, 윈도우 기판(20)의 타면(20b)이 하부 금형(61) 측에 위치하도록 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 위치시킬 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우 기판(20)의 일면(20a)이 상부 금형(63) 측에 위치하고, 윈도우 기판(20)의 타면(20b)이 하부 금형(61) 측에 위치하도록 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 위치시킨 후, 하부 금형(61)과 상부 금형(63)이 맞물리도록 함으로써 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 가압할 수 있다.
이를 통해, 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 제1 평탄부(21), 및 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)가 형성될 수 있고, 하드 코팅층(30)에 적어도 하나의 제2 평탄부(31), 및 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)가 형성될 수 있다. 윈도우 기판(20)에 형성된 적어도 하나의 제1 굴곡부(23)와 하드 코팅층(30)에 형성된 적어도 하나의 제2 굴곡부(33)는 윈도우 기판(20)의 타면(20b) 측으로 굴곡진 형상으로 구비될 수 있다.
도 10을 참조하면, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하는 단계 이후에, 하드 코팅층(30) 상에 기능성 코팅층(70)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 기능성 코팅층(70)은 AF(Anti-Fingerprint) 코팅층일 수 있다.
윈도우 기판(20)이 글라스 재질로 구비되는 경우, 윈도우 기판(20)을 성형하여 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 굴곡부를 형성하는 경우, 윈도우 기판(20)이 깨지는 등의 문제점이 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)이 고분자 수지로 구비됨으로써, 윈도우 기판(20)을 성형하여 윈도우 기판(20)에 적어도 하나의 굴곡부를 형성하는 경우에도 윈도우 기판(20)이 깨지거나 손상되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20)이 제1 층(25), 및 제2 층(27)으로 구비되되, 제1 층(25)은 폴리카보네이트로 구비되고, 제2 층(27)은 폴리카보네이트보다 경도가 큰 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비됨으로써, 윈도우 기판(20)의 경도를 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20) 상에 윈도우 기판(20)보다 큰 경도를 갖는 하드 코팅층(30)을 배치함으로써, 커버 윈도우(10)의 성형성을 향상시킬 수 있고, 커버 윈도우(10)의 경도를 향상시킬 수 있다.
윈도우 기판(20)을 성형하여 적어도 하나의 굴곡부를 형성한 후, 윈도우 기판(20) 상에 코팅층을 형성하는 경우, 상기 적어도 하나의 굴곡부에는 코팅층이 불균일하게 형성될 수 있다. 또한, 아크릴(Acryl)계 물질을 윈도우 기판(20) 상에 코팅한 후, 아크릴계 물질이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하여 적어도 하나의 굴곡부를 형성하는 경우, 굴곡부에서 크랙이 발생할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 기판(20) 상에 폴리 실세스퀴녹산을 포함하는 하드 코팅층(30)을 형성한 후, 하드 코팅층(30)이 형성된 윈도우 기판(20)을 성형하여 적어도 하나의 굴곡부를 형성함으로써, 굴곡부에서 크랙이 발생하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고, 동시에 굴곡부 내에도 하드 코팅층(30)이 균일한 두께로 형성되도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시 장치
10: 커버 윈도우
20: 윈도우 기판
30: 하드 코팅층
100: 표시 패널
10: 커버 윈도우
20: 윈도우 기판
30: 하드 코팅층
100: 표시 패널
Claims (20)
- 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법에 있어서,
윈도우 기판의 일면 상에 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는 하드 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계;
를 포함하고,
상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계에 있어서,
상기 윈도우 기판에 적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부가 형성되는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계에 있어서,
상기 윈도우 기판은, 폴리카보네이트로 구비되는 제1 층, 및 상기 제1 층 상에 배치되되, 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비되는 제2 층을 포함하는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 제1 층은 550㎛ 내지 800㎛의 두께를 갖는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 제2 층은 30㎛ 내지 60㎛의 두께를 갖는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계에 있어서,
상기 하드 코팅층은 폴리 실세스퀴녹산을 포함하는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제5항에 있어서,
상기 폴리 실세스퀴녹산은 10 Cp 내지 30 Cp의 점도는 갖는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계에 있어서,
상기 하드 코팅층의 경도는 상기 윈도우 기판의 경도보다 큰, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 일면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계 이후에,
상기 윈도우 기판의 상기 일면과 반대되는 타면에 차광 부재를 형성하는 단계를 더 포함하는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계는,
상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 120℃ 내지 130℃의 온도로 3분 내지 5분 동안 열성형하는 단계인, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계에 있어서,
상기 하드 코팅층에 적어도 하나의 제2 평탄부, 및 적어도 하나의 제2 굴곡부가 형성되는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 하드 코팅층이 형성된 윈도우 기판을 성형하는 단계 이후에,
상기 하드 코팅층 상에 기능성 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 커버 윈도우의 제조 방법. - 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우에 있어서,
적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부를 포함하는 윈도우 기판; 및
적어도 하나의 제2 평탄부, 및 적어도 하나의 제2 굴곡부를 포함하되, 상기 윈도우 기판의 일면 상에 배치되며, 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는, 하드 코팅층;
을 구비하는, 커버 윈도우. - 제12항에 있어서,
상기 윈도우 기판은, 폴리카보네이트로 구비되는 제1 층, 및 상기 제1 층 상에 배치되되, 폴리메틸 메타크릴레이트로 구비되는 제2 층을 포함하는, 커버 윈도우. - 제13항에 있어서,
상기 제1 층은 550㎛ 내지 800㎛의 두께를 갖는, 커버 윈도우. - 제13항에 있어서,
상기 제2 층은 30㎛ 내지 60㎛의 두께를 갖는, 커버 윈도우. - 제12항에 있어서,
상기 하드 코팅층은 폴리 실세스퀴녹산을 포함하는, 커버 윈도우. - 제12항에 있어서,
상기 하드 코팅층의 경도는 상기 윈도우 기판의 경도보다 큰, 커버 윈도우. - 제12항에 있어서,
상기 하드 코팅층 상에 배치되는 기능성 코팅층을 더 포함하는, 커버 윈도우. - 제12항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 상기 일면과 반대되는 타면에 배치되는 하부 코팅층을 더 포함하는, 커버 윈도우. - 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치되되, 적어도 하나의 평탄부, 및 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 커버 윈도우;를 구비하고,
상기 커버 윈도우는,
적어도 하나의 제1 평탄부, 및 적어도 하나의 제1 굴곡부를 포함하는 윈도우 기판; 및
적어도 하나의 제2 평탄부, 및 적어도 하나의 제2 굴곡부를 포함하되, 상기 윈도우 기판의 일면에 배치되며, 20㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는, 하드 코팅층;
을 포함하는, 표시 장치.
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