KR20220073968A - 플렉시블 복합체 커버 윈도우, 이의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 디바이스 - Google Patents

플렉시블 복합체 커버 윈도우, 이의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 디바이스 Download PDF

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KR20220073968A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 플렉서블 복합체 커버 윈도우를 제공한다. 본 발명의 플렉서블 복합체 커버 윈도우는, 플렉시블 디스플레이에 사용하는 유리 커버 윈도우의 펜드롭(pen-drop) 내충격성을 개선시키기 위해 유리의 후면 또는 전면에 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름을 접착한 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 유리에 가해지는 충격을 유리직물 강화 플라스틱 필름이 보호하거나 보상하여 펜드롭 내충격성이 개선되고 강도 및 유연성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공 가능한 효과가 있다.

Description

플렉시블 복합체 커버 윈도우, 이의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 디바이스{Flexible composite cover window, manufacturing method thereof, and display device using the same}
본 발명은 플렉시블 복합체 커버 윈도우 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착함으로써 내충격성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
IT 산업이 발전함에 따라 정보 단말기의 편리한 이동성에 초점이 맞춰지며 단말기의 소형화, 경량화를 위한 기술이 활발히 연구되고 있으나, 이와 동시에, 정보 단말기를 통해 정보를 전달하는 디스플레이는 정보의 양이 많아짐에 따라 오히려 소형화가 아닌 대형화가 요구되어 이를 위한 기술 개발 또한 활발하다.
이러한 두 가지 상충되는 요구를 모두 만족시키기 위해서 편리한 휴대성과 화면의 대형화라는 장점을 모두 갖춘 플렉서블 디스플레이 기술이 차세대 기술로 각광받고 있다. 현재 이러한 플렉서블 디스플레이는 스마트폰, 태블릿 PC, 내비게이션, 전자책 및 노트북 등 다양한 디스플레이 분야에 응용되고 있다.
이러한 플렉서블 디스플레이에는 공통적으로 외각에 디스플레이 내부를 보호하고 사용자의 터치를 위한 커버 윈도우가 필요하다. 종래 기술에 따른 커버 윈도우는 투명하면서 강도 및 경도가 높은 유리를 주로 사용해 왔다. 그러나 플렉서블 디스플레이를 위한 커버 윈도우는 접거나(foldable) 굽힐(bendable) 수 있도록 유연성이 확보되어야 하며, 반복적인 접힘(folding) 또는 굽힘(bending)에도 자국이 발생하지 않아야 하고, 이에 따른 왜곡이 없어야 하는데, 유리는 접힘 또는 굽힘에 쉽게 깨질 수 있어 플렉서블 디스플레이에 적용되기 어렵다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 플렉시블 디스플레이의 커버 윈도우는 디스플레이 패널 표면에 PI 나 PET 필름과 같은 플라스틱 필름이 사용되고 있다. 그러나 플라스틱 필름의 경우 기계적 강도와 표면 경도가 낮으며, 접히고 굽히는 부분에 자국이 남게 되고 반복적인 접힙과 굽힘에 의해 파단 될 수 있다는 문제점이 있었다.
전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 유리 기반의 커버 윈도우에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 대한민국 공개특허 제10-2018-0063940호, 제10-2019-0018114호는 저곡률로 굽힘이 가능한 얇은 두께의 플렉시블 유리 커버 윈도우를 제시하였다. 이러한 유리 기반의 커버 윈도우는 접히거나 굽혀지면서 디스플레이 화면의 왜곡이 없고, 터치펜 등의 반복적인 접촉과 같은 외부 압력과 충격에도 견디는 충분한 강도를 가져야 하는 기본 물성들이 요구되고 있다. 유리가 접히거나 굽혀지기 위해서는 두께가 일정 두께 이하이어야 하는 반면에 강도를 높이기 위해서는 유리가 일정 두께 이상이어야 한다. 이를 상호 보완하기 위해서 대한민국 공개특허 제10-2017-0122554호, 제10-2018-0036304호, 등록특허 제10-2068685호에 접히는 영역은 두께를 얇고 이외 영역은 두꺼운 두께를 갖게 영역을 구분하여 강도와 접힘 특성을 동시에 만족시키는 유리 커버 윈도우를 제시하였다. 그러나 다른 영역의 두께 단차가 가시화되고, 취약해질 수 있으며, 제조 가격이 높아 사용에 어려움이 있었다. 따라서 일정한 두께를 가지면서도 적절한 유연성 및 강도를 갖는 커버 윈도우를 제공하기 위한 기술이 필요하다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0063940호 대한민국 공개특허 제10-2019-0018114호 대한민국 공개특허 제10-2017-0122554호 대한민국 공개특허 제10-2018-0036304호 대한민국 등록특허 제10-2018-2068685호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 유리에 부착하여 강도 및 접힘과 굽힘 특성이 우수한 플렉시블 복합체 커버 윈도우, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 플렉서블 복합체 커버 윈도우를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 복합체 커버 윈도우(100)는, 유리(110); 및 상기 유리 상에 위치하는 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름(120);을 포함할 수 있다.
상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 상기 유리(110)의 전면, 후면 또는 전면 및 후면 모두에 부착된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다
이때, 상기 유리(110) 및 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 각각 독립적으로 접히거나 굽힘 가능한 두께인 0.1 mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)에 사용되는 투명 플라스틱 수지는 실록산 수지, 실리콘 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 스타이렌계 수지, 스타이렌 아크릴로나이트릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌계 수지 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 유리직물과 상기 투명 플라스틱은, 굴절률 차이가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
이때, 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 80% 이상의 퍼센트 투광도(transmittance)를 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
이때, 상기 플렉서블 복합체 커버 윈도우는, 상기 유리 및 상기 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름 사이에 위치하는 접착층 또는 코팅층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
이때, 상기 플렉서블 복합체 커버 윈도우는, 상기 유리의 전면에 위치하는 하드코팅 층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 플렉서블 복합체 커버 윈도우의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법은, 유리를 준비하는 단계; 및 상기 준비된 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계에서는, 접착제를 이용하여 상기 유리 상에 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
또는, 상기 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계에서는, 연한 성질을 갖는 접착제 사용을 피하기 위해, 상기 유리 상에 유리직물을 놓고 그 위에 투명 플라스틱 수지를 도포한 후 직접 함침하여 압착 경화시킴으로써 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는 디스플레이 디바이스를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 복합체 커버 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 접히거나 굽혀지는 얇은 유리 커버 윈도우의 내충격성을 향상시키기 위해 유리직물 강화 플라스틱 필름을 유리의 후면 및/또는 전면에 부착하여 유리에 가해지는 충격을 유리직물 강화 플라스틱 필름이 보호하거나 보상함으로써 펜드롭 내충격성이 개선되고 강도, 접힘성 및 유연성이 우수한 플렉시블 복합체 커버 윈도우, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면에 유리 고유의 질감과 강도, 내스크래치성을 유지하면서 우수한 광특성과 함께 접힘성과 굽힘성을 가지기 때문에 디스플레이의 시인성이 좋고 내충격성성이 뛰어난 효과를 갖는 플렉시블 복합체 커버 윈도우, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유리의 전면에 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름이 부착된 플렉서블 복합체 커버 윈도우의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 유리의 전면 및 후면 모두에 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름이 부착된 플렉서블 복합체 커버 윈도우의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 유리의 후면에는 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)이 부착되고, 유리의 전면에는 하드코팅 층이 부가된 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 복합체 커버 윈도우를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유리의 전면에 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름이 부착된 플렉서블 복합체 커버 윈도우의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 복합체 커버 윈도우(100)는, 유리(110); 및 상기 유리 상에 위치하는 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름(120);을 포함할 수 있다.
상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 상기 유리(110)의 전면, 후면 또는 전면 및 후면 모두에 부착된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
이때, 상기 유리(110) 및 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 각각 독립적으로 접히거나 굽힘 가능한 두께인 0.1 mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 유리의 전면 및 후면 모두에 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름이 부착된 플렉서블 복합체 커버 윈도우의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 플렉시블 복합체 커버 윈도우는, 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)이 상기 유리(110)의 전면 및 후면 모두에 부착된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
일반적으로, 유리에 충격이 가해질 때 유리의 전면은 충격에 의해 압축(compression)이 생기고 반대편인 유리의 후면에는 인장(tension)이 만들어진다. 즉, 유리 상에 펜드롭(pen-drop) 충격이 가해질 경우, 충격이 유리 전면에는 압축이 가해지고 유리 내부로 전달되어 유리 반대 면에 인장이 가해져서 충격 변형에 의해 파괴된다. 유리 후면에 가해지는 인장은 유리가 얇을수록 접착부가 연할(soft)수록 더 커져서 유리가 파손되게 된다. 따라서 유리는 전면의 압축보다는 후면의 인장에 의해 깨지게 된다. 따라서 유리를 이용하여 접히거나 굽혀지는 플렉서블 커버 윈도위를 구현하고자 하는 경우, 접히거나 굽혀지기 위하여 유리의 두께는 얇아야 하면서도 일정 강도 특성이 확보되어야 한다. 따라서, 유리의 두께를 두껍게 하지 않으면서도 강도를 높이기 위해서 유리의 전면 또는 후면에 충격에 의한 변형을 줄이기 위해 강도와 탄성계수(modulus)가 높은 코팅 또는 필름을 부착시킴으로써, 단단한 충격 흡수 지지층으로 사용하여 유리 후면에 가해지는 인장과 충격 변형을 감소시키면 유리의 파단을 방지하여 내충격성의 향상이 가능하다.
본 발명에서는 상기 단단한 충격 흡수 지지층으로 강도가 높고 충격 완화를 향상시킬 수 있는 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름(120)을 이용하였다.
본 발명의 상기 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름(120)은, 투명 플라스틱 기재 내부에 유리직물이 내재된 필름으로, 상기와 같이 플라스틱 필름 내부를 유리직물로 강화함으로써 일반적인 플라스틱 필름에 비해 강도와 탄성계수가 높은 복합체 필름인 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름(120)은 유리직물에 투명 수지를 함침하여 압착 및 경화 공정을 거쳐 제조될 수 있다.
이러한 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)을 유리(110)에 부착하면, 유리에 충격이 가해질 때 후면의 유리직물 강화 플라스틱 필름이 지지하여 충격 흡수용 지지층 역할을 함으로써 유리의 충격 변형을 낮추고 충격을 흡수하게 되어 유리의 내충격성을 개선시킬 수 있다.
이때, 상기 유리직물과 상기 투명 플라스틱은, 굴절률 차이가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
일반적으로, 유리직물이 충진재(filler)로 투명한 플라스틱 필름에 내재된 유리직물 강화 플라스틱 필름은 투명하지 않다. 따라서, 본 발명의 투명한 유리직물 강화 플라스틱 필름은 유리직물의 굴절률과 동일하거나 유사한, 더욱 자세하게는 상기 유리직물과 상기 투명 플라스틱의 굴절률 차이가 0.05 이하인 플라스틱 수지로 제조된 것을 특징으로 하여, 상기 유리직물과 투명 플라스틱 기재 간의 광특성 차이를 최소화함으로써 이렇게 제조된 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름은 필름 내의 유리직물에서의 광산란을 방지하여 투명한 것을 특징으로 한다.
상기 유리직물과 상기 투명 플라스틱 기재 간의 굴절률 차이가 0.05 초과일 경우 광투과도를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 유리직물의 패턴이 보일 수 있어 바람직하지 않다. 따라서 본 발명과 같이 상기 유리직물과 투명 수지 플라스틱 기재 간의 굴절률 차이를 없게 하여 유리직물의 패턴이 보이지 않게 투명하게 하는 것이 바람직하다.
상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)에 사용되는 투명 플라스틱 수지는 실록산 수지, 실리콘 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 스타이렌계 수지, 스타이렌 아크릴로나이트릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌계 수지 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 투명 플라스틱 필름 소재로 사용 가능한 공지의 수지라면 제한 없이 이용될 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 80% 이상의 퍼센트 투광도(transmittance)를 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기와 같은 높은 투광도를 가짐으로써, 디스플레이에 적용 가능한 투명한 특성을 갖는 커버 윈도우를 제공 가능하다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)은, 5 GPa 이상의 탄성계수 및 20 ppm/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)을 이용함으로써 내구성이 향상된 커버 윈도우를 제공 가능하다.
상기와 같은 구성적 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유리에 가해지는 충격을 유리직물 강화 플라스틱 필름이 보호하거나 보상함으로써 펜드롭 내충격성이 개선되고 강도 및 유연성이 확보된 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 제공 가능한 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 구성적 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면에 유리 고유의 질감과 강도, 내스크래치성을 유지하면서 우수한 광특성과 함께 접힘성과 굽힘성을 가지기 때문에 디스플레이의 시인성이 좋고 내충격성성이 뛰어난 효과를 갖는 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 제공 가능한 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 복합체 커버 윈도우를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 유리의 후면에는 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120)이 부착되고, 유리의 전면에는 하드코팅 층이 부가된 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 복합체 커버 윈도우는, 상기 유리(110)의 후면에 위치하는 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름(120) 및 상기 유리(110)의 전면에 위치하는 하드코팅 층(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기와 같이 유리의 전면에 하드코팅 층이나 또는 별도의 보호 필름을 부가함으로써 직접적인 펜드롭 충격으로부터 보호되어 커버 윈도우(100)의 내충격성을 더욱 개선할 수 있다.
이때, 상기 하드코팅 층(130)은, 투명 플라스틱 수지 보호코팅 또는 추가적인 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름이 될 수 있다. 이때, 상기 투명 플라스틱 수지 보호코팅과 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름은 접히거나 굽힐 수 있는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기와 같은 구성적 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부가된 하드코팅 층으로 인하여 직접적인 펜드롭 충격으로부터 보호되어 내충격성을 더욱 개선 가능한 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 제공 가능한 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 상기 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법은, 유리를 준비하는 단계; 및 상기 준비된 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계에서는, 접착제를 이용하여 상기 유리 상에 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
또는, 상기 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계에서는, 연한 성질을 갖는 접착제 사용을 피하기 위해, 상기 유리 상에 유리직물을 놓고 그 위에 투명 플라스틱 수지를 도포한 후 직접 함침하여 압착 경화시킴으로써 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기와 같이 상기 유리와 상기 유리직물 강화 플라스틱 필름 사이에는 접착제 또는 코팅층이 존재할 수 있는데, 이의 두께는 최소화할수록 접힘성 및 굽힘성에 유리하다.
상기와 같은 구성적 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내충격성이 개선되고 강도 및 유연성이 확보된 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법을 제공 가능한 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 디바이스를 설명한다.
본 발명의 상기 디스플레이 디바이스는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 플렉시블 복합체 커버 윈도우에 대한 설명은 상기 실시예에서 설명한 것으로 갈음한다.
본 발명의 상기 디스플레이 디바이스는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 복합체 커버 윈도우가 디스플레이 장치에 적용 시 터치 회로 및 디스플레이 회로가 포함된 필름 위에 배치되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 구성적 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 접힙 및 굽힘 특성과 유연성 및 내구성을 확보한 커버 윈도우가 디스플레이 전면에 형성됨으로써 디스플레이 패널을 보호하고 터치스크린으로 사용 가능한 디스플레이 디바이스를 제공 가능한 효과가 있다.
이하에서는 제조예, 비교예 및 실험예를 통해 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 하지만 본 발명이 하기 제조예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제작 1
0.03mm 와 0.05mm 두께를 갖는 접히고 굽힐 수 있는 유리 후면에 0.025mm 두께 유리직물(Nittobo, 1037)을 놓고 굴절률을 일치시킨 투명 실록산 수지(Solip Tech, ClearFRP)를 함침하고 압착 경화하여 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 직접 부착시킨 도 1과 같은 단면도를 갖는 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 제작하였다.
<실시예 2> 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제작 2
0.03mm 와 0.05mm 두께를 갖는 접히고 굽힐 수 있는 유리 후면에 0.025mm 두께의 유리직물(Nittobo, 1037)을 놓고 굴절률을 일치시킨 투명 실록산 수지(Solip Tech, ClearFRP)를 함침하고 압착 경화하여 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 직접 부착하고 유리 전면에 투명 하드코팅 수지(Solip Tech, Flex9H)를 도포하여 0.01mm 두께의 보호코팅을 적용하여 도 3과 같은 단면도를 갖는 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 제작하였다.
<실시예 3> 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제작 3
0.03mm 와 0.05mm 두께를 갖는 접히고 굽힐 수 있는 유리 후면에 0.025mm 두께의 유리직물(Nittobo, 1037)을 놓고 굴절률을 일치시킨 투명 실록산 수지(Solip Tech, ClearFRP)를 함침하고 압착 경화하여 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 직접 부착하고 유리 전면에 같은 방법으로 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 직접 부착하여 도 2와 같은 단면도를 갖는 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 제작하였다.
<비교예 1> 보호코팅 플렉시블 커버 윈도우 제작
0.03mm 와 0.05mm 두께를 갖는 접히고 굽힐 수 있는 유리 후면에 투명 하드코팅 수지(Solip Tech, Flex9H)를 도포하여 유리직물 강화 플라스틱 필름과 같은 0.03mm 두께의 단면 보호코팅을 적용한 보호코팅 플렉시블 커버 윈도우를 제작하였다.
<비교예 2> 보호코팅 플렉시블 커버 윈도우 제작
0.03mm 와 0.05mm 두께를 갖는 접히고 굽힐 수 있는 유리 전면과 후면에 투명 하드코팅 수지(Solip Tech, Flex9H)를 도포하여 유리직물 강화 플라스틱 필름과 같은 0.03mm 두께의 양면 보호코팅을 적용한 보호코팅 플렉시블 커버 윈도우를 제작하였다.
<실험예> 성능 평가 시험
1. 접힘 시험 (Folding Test)
상기 실시예 및 비교예에서 수득된 플렉시블 커버 윈도우의 접힘 특성을 평가하기 위해 무응력 U-모양 접힘 시험기(YUASA System)를 사용하여 접힘 10만 회를 견디는 플렉시블 커버 윈도우의 접힘 반경을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 접힘 반경이 낮을수록 접힘 특성이 우수한 것을 나타낸다.
2. 펜드롭 내충격 시험 (Pen-Drop Test)
상기 실시예 및 비교예에서 수득된 플렉시블 커버 윈도우의 펜드롭 내충격 특성을 평가하기 위해 플렉시블 커버 윈도우를 두께 0.025mm 두께의 접착제 (3M OCA 8146-1)를 사용하여 유리 기판에 접착한 후 상용 볼펜 (BIC Crystal Fine 0.7mm)을 일정 높이에서 낙하시켜서 깨지지 않는 최고 높이를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
Figure pat00001
상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 접힘 반경은 실시예의 플렉시블 복합체 커버 윈도우와 비교예의 보호코팅 커버 윈도우의 두께에 비례하여 증가한다. 유리에 같은 두께의 후면의 충격 보상층이나 전면의 보호층에 코팅을 적용한 비교예 1과 비교예 2에 비해서 유리직물 강화 플라스틱 필름을 사용한 실시예 1과 실시예 3의 접힘 반경이 작은 것을 통해 본 발명과 같이 유리직물 강화 플라스틱 필름을 사용하는 것이 더욱 유리한 것을 확인할 수 있다. 또한 유리의 후면에 충격 흡수층으로 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 사용하는 실시예 1이 하드코팅을 사용하는 비교예 1 보다 펜드롭 내충격 높이가 높아 이 또한 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름 사용의 효과를 나타낸다. 추가적으로 유리 전면에 보호층으로 하드코팅을 하는 실시예 2와 추가적인 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착시키는 실시예 3은 보호층이 없는 실시예 1와 비교예 1에 비해서 펜드롭 내충격 높이가 높다. 그리고 보호층으로 하드코팅을 적용하는 실시예 2보다 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하는 실시예 3의 펜드롭 내충격 높이가 높아서 유리직물 강화 플라스틱 필름이 보호층으로도 효과가 높다고 할 수 있다. 따라서 유리직물 강화 플라스틱 필름이 코팅보다 유리의 충격 흡수층이나 보호층으로서 더욱 효과가 높다는 것을 확인하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 플렉서블 복합체 커버 윈도우
110: 유리
120: 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름
130: 하드코팅 층

Claims (13)

  1. 유리; 및
    상기 유리 상에 위치하는 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름;
    을 포함하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름은, 상기 유리의 전면, 후면 또는 전면 및 후면 모두에 부착된 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리는, 접히거나 굽힘 가능한 두께인 0.1 mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름은, 투명 플라스틱 기재 내부에 유리직물이 내재된 필름인 것을 특징으로 하되, 상기 유리직물과 상기 투명 플라스틱은, 굴절률 차이가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 투명 플라스틱 기재는, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘 수지, 실록산 수지, 스타이렌계 수지, 스타이렌 아크릴로나이트릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름은, 0.1 mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름은, 80% 이상의 퍼센트 투광도(transmittance)를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유리 및 상기 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름 사이에 위치하는 접착층 또는 코팅층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 투명 유리직물(glass-fabric) 강화 플라스틱 필름은 상기 유리의 후면에 위치하는 것을 특징으로 하고,
    상기 유리의 전면에 위치하는 하드코팅 층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우.
  10. 유리를 준비하는 단계; 및
    상기 준비된 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계;를 포함하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계에서는, 상기 유리 상에 상기 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 유리 상에 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 형성하는 단계에서는, 상기 유리 상에 유리직물을 놓고 플라스틱 수지를 직접 함침하여 압착 경화시킴으로써 투명 유리직물 강화 플라스틱 필름을 접착하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합체 커버 윈도우의 제조방법.
  13. 제1항에 따른 플렉시블 복합체 커버 윈도우를 포함하는 디스플레이 디바이스.
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