KR20220137106A

KR20220137106A - 유리 표면을 처리하는 방법 및 처리된 유리 제품

Info

Publication number: KR20220137106A
Application number: KR1020227031025A
Authority: KR
Inventors: 조이 바네르지; 인드라니 바트타차리야; 프랜틱 마줌더; 완다 제니나 왈크작
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-10-11
Also published as: WO2021158470A1; US20230152506A1; US11885998B2; CN115244334A; TW202132238A; JP2023514561A

Abstract

제1 주 표면 및 상기 제1 주 표면 반대쪽의 제2 주 표면을 갖는 유리 기판을 포함하는 디스플레이 백라이트 유닛이 개시되며, 상기 제1 주 표면은 3-머캡토프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 또는 실란화된 PMMA 중의 적어도 하나로 코팅되며, 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들이 코팅된 상기 제1 주 표면 상에 증착된다.

Description

유리 표면을 처리하는 방법 및 처리된 유리 제품

< 관련 출원들에 대한 상호-참조 >

본 출원은 2020년 2월 07일자로 출원된 미국 예비출원 일련번호 제62/971,467호의 35 U.S.C.§119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 전체로서 참조로 본 명세서에 통합된다.

본 개시는 유리 표면을 처리하는 방법들에 관한 것이며, 보다 구체적으로 그 위에 인쇄된 패턴의 높은 접착 신뢰성을 제공하는 균일하게 분포된 코팅을 포함하는 유리 표면을 형성하는 방법들에 관한 것이다.

확산 광을 생성하기 위해 사용되는 종래의 구성요소들은 디스플레이 산업의 여러 응용 분야들에서 사용된 폴리머 도광체들 및 필름들을 포함하는 확산성 구조들을 포함했다. 이러한 응용 분야들은 베젤이 없는 텔레비전 시스템들, 액정 디스플레이(LCD), 전기 영동 디스플레이(EPD), 유기 발광 다이오드 디스플레이(OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 마이크로 전자기계 구조(MEMS) 디스플레이, 전자 판독기(e-리더) 장치 및 기타를 포함한다.

도광판(LGP)은 디스플레이 패널, 특히 텔레비전과 같은 디스플레이 제품들에서의 LCD 디스플레이들에 광을 분배하는 엔지니어링된 구성요소이다. 도광판의 광학적 경로 길이를 통해 LED를 통해 주입 지점으로부터 광의 자연전 투과-기반 손실 로, 추가적 광 추출 피쳐(feature)들이 도광판에 인쇄될 수 있다(일반적으로 SiO₂ 또는 TiO₂ 입자가 분산된 고분자 잉크). 이러한 추가적 패턴화된 피쳐들은 도광판 내의 내부 전반사(TIR)를 차단하여 에지-조명 LED TV 모듈들에서 도광판 전체에 걸쳐 광을 추출하여 원하는 패널 밝기 프로파일을 용이하게 한다.

플라스틱 재료들은 적절한 광 투과성을 제공할 수 있지만, 강성, 열팽창 계수(CTE) 및 수분 흡수와 같은 상대적으로 열악한 기계적 특성을 나타낸다. 고-투과 유리들, 예를 들어 코닝사(Corning Incorporated)에서 상업적으로 입수할 수 있는 Iris^TM 유리 제품군은 폴리머 LGP를 대체하고 우수한 기계적 특성을 제공할 수 있는 도광판(LGP)으로 사용되었다. 실제로, 그러한 유리 기판들은 폴리(메틸 메타크릴레이트)("PMMA") 폴리스티렌("PS") 및 스티렌 메틸 메타크릴레이트 공중합체("MS") 대응물들에 비해 개선된 강성, 열팽창 계수 및 수분 흡수를 제공할 수 있다.

불행히도, 폴리머 도광판 상의 폴리머(예를 들어, PMMA) 광 추출 피쳐들의 증착을 중심으로 설계된 제조업체의 공정들은, 광 추출 피쳐들을 인쇄하기 위해 전형적으로 사용된 PMMA 케미스트리가 불충분한 접착력을 가져 유리 표면을 노출시키기 때문에, 유리 도광판으로 전환할 때 불리하다.

본 개시에 따라, 제1 주 표면 및 상기 제1 주 표면 반대쪽의 제2 주 표면을 갖는 유리 기판을 포함하는 디스플레이 백라이트 유닛이 개시되며, 상기 제1 주 표면은 3-머캡토프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 또는 실란화된 PMMA 중의 적어도 하나로 코팅되며, PMMA를 포함하는 복수의 광 추출 도트들이 코팅된 상기 제1 주 표면 상에 증착된다.

상기 디스플레이 백라이트는 상기 유리 기판의 적어도 하나의 에지 표면을 따라 위치된 광원을 더 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 광 추출 도트들의 공간 밀도, 직경, 또는 그 조합이 상기 광원으로부터 멀어지는 방향으로 증가할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 코팅은 상기 제1 주 표면에 공유 결합될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 유리 기판의 두께는 약 300 마이크로미터 내지 약 2.0 밀리미터 범위에 있을 수 있다. 상기 코팅의 상기 두께는 약 500 나노미터 이하일 수 있으며, 예를 들어 약 100 나노미터 이하, 또는 약 20 나노미터 이하일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 박리 시험(Peel Test)을 할 때 광 추출 도트는 박리되지 않는다. 다양한 실시예들에 따르면, 60℃ 및 90% 상대 습도에서 240 시간 노출된 후, 상기 유리 기판에 의해 나타나는 색상 이동 dy는 상기 유리 기판을 통한 300mm 경로 길이당 약 0.007 미만이고, 휘도는 10% 미만만큼 변화한다.

다른 실시예들에서, 백라이트 유닛의 제조 방법이 개시되며, 상기 방법은 3-머캡토프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 또는 실란화된 PMMA 중의 적어도 하나로 유리 기판의 제1 주 표면을 코팅하는 단계, 및 코팅된 상기 제1 주 표면 상에 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들을 증착하는 단계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 디스플레이 장치가 개시되며, 상기 디스플레이 장치는 사용자가 볼 수 있는 이미지, 예를 들어 LCD 디스플레이 패널을 표시하도록 구성된 디스플레이 패널, 및 상기 디스플레이 장치의 뷰어에 대해 상기 디스플레이 패널에 인접하고 뒤에 위치된 본 명세서에 설명된 바와 같은 디스플레이 백라이트 유닛을 포함한다.

상기 방법은 상기 제1 주 표면을 코팅하는 단계 후 상기 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들을 증착하는 단계 전에, 상기 유리 기판을 약 40℃ 내지 약 65℃ 범위의, 예를 들어 약 45℃ 내지 약 60℃ 범위의, 예컨대 약 50℃ 내지 약 60℃ 범위의 온도로 약 10분 내지 약 20분 범위의 시간 동안 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 코팅의 두께는 약 500 나노미터 이하일 수 있으며, 예를 들어 약 100 나노미터 이하, 또는 약 20 나노미터 이하일 수 있다.

상기 방법은 상기 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들을 증착하는 단계 후, 상기 유리 기판을 약 150℃ 내지 약 200℃ 범위의 온도로 약 5분 내지 약 40분 범위의, 예를 들어 약 10분 내지 약 40분 범위의, 약 15분 내지 약 40분 범위의, 약 20분 내지 약 40분 범위의, 약 30분 내지 약 40분 범위의, 약 5분 내지 약 35분 범위의, 또는 약 10분 내지 약 30분 범위의 시간 동안 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.

추가적인 피쳐들 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 이어지는 상세한 설명, 청구범위, 및 첨부 도면을 포함하여 본 명세서에 기재된 실시예들을 실시함으로써 또는 그 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 다양한 실시예들을 설명하며 본 명세서에 개시된 실시예들의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 뼈대를 제공하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 첨부된 도면들은 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면들은 본 명세서에 설명된 다양한 실시예를 예시하고, 설명과 함께 청구된 주제의 원리들 및 동작들을 설명하는 역할을 한다.

도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적 LCD 디스플레이의 측 단면도이다.
도 2a는 도 1의 디스플레이 장치에 사용하도록 구성된 예시적 도광판의 상면도이다.
도 2b는 도 1의 디스플레이 장치에 사용하도록 구성된 다른 예시적 도광판의 상면도이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 유리 기판을 처리하는 장치의 개략도이다.

이제 본 개시의 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예시들이 첨부 도면들에 예시된다. 가능하면, 도면들 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호들이 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하기 위해 사용된다. 그러나, 본 개시는 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명한 실시예들로 제한되는 것으로 간주되서는 안된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 양, 크기, 제형, 매개변수, 및 기타 양 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요도 없지만, 근사치일 수 있거나 및/또는 더 큰 또는 더 작을 수 있으며, 필요에 따라 공차, 변환 인자, 반올림, 측정 오차 등, 및 당업자에게 공지된 기타 인자를 반영한다.

범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 값, 및/또는 "약" 다른 값으로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 값으로부터 다른 값을 포함한다. 유사하게, 값들이, 예를 들어 선행사 "약"을 사용하여 근사치들로 표현될 때, 상기 값은 다른 실시예를 형성함을 이해할 것이다. 각각의 범위들의 종점들은 다른 종점과 관련하여 그리고 다른 종점과는 독립적으로 모두 중요하다는 것이 추가로 이해될 것이다.

본 명세서에서 사용되는 방향 용어들(예를 들어, 위로, 아래로, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 상부)은 단지 도시된 대로의 도면들을 참조하여 만들어지며, 절대적인 방향을 의미하는 것으로 의도되지는 않는다.

달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행될 필요가 있는 것으로 해석되는 것이라고 의도되지 않으며, 임의의 장치에서 특정 배향들이 요구되는 것으로도 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항은 실제로 그 단계들에 뒤따르는 순서를 실제로 언급하지 않거나, 또는 임의의 장치 청구항이 개별 구성 요소들에 대한 순서 또는 배향을 실제로 언급하지 않는 경우, 또는 단계들이 특정 순서로 제한되거나 또는 장치의 구성 요소들에 대하여 특정 순서 또는 배향이 언급되지 않는 것을 청구항들 또는 설명에서 특별히 언급되지 않는 경우, 어떤 점에서도 순서 또는 배향이 추론되는 것을 결코 의도한 것은 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석에 대한 임의의 가능한 비-표현적 기초를 유지한다: 단계들의 배열, 작동 흐름, 구성 요소들의 순서 또는 구성 요소들의 방향과 관련된 논리 문제들; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 평범한 의미; 및 명세서에 기술된 실시 예들의 수 또는 유형.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the"는 문맥이 명시적으로 달리 지시하지 않는 한 복수의 기준들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "a" 구성 요소에 대한 언급은 문맥이 달리 명시적으로 지시하지 않는 2 개 이상의 그러한 구성 요소들을 갖는 양태들을 포함한다.

"예시적인(exemplary)", "예시(example)"라는 단어 또는 이들의 다양한 형태는 예, 예 또는 예시로서 제공되는 것을 의미하기 위해 본 명세서에서 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 또는 "예시"로 설명된 임의의 양태 또는 디자인은 다른 양태들 또는 디자인들에 비해 선호되거나 유리한 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 예시들은 명확성과 이해의 목적으로만 제공되며, 개시된 주제 또는 본 개시의 관련 부분을 어떤 방식으로든 제한하거나 한정하려는 것이 아니다. 다양한 범위의 무수한 추가들 또는 대안적인 예시들이 제시될 수 있었지만, 간결함을 위해 생략되었음을 이해할 수 있다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함하는(comprising)" 및 "포함하는(including)"이라는 용어들, 및 이들의 변형들은 달리 표시되지 않는 한 동의어로 해석되고 제한이 없는 것으로 해석되어야 한다. 포함하거나 포함하는 과도기 구절들 뒤에 오는 요소들의 목록은 비배타적 목록이므로 목록에 구체적으로 언급된 요소들 외의 요소들도 존재할 수 있다.

본 명세서에 사용된 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형들은 설명된 피쳐가 값 또는 설명과 동일하거나 대략 동일하다는 것을 나타내도록 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은 평면 또는 거의 평면인 표면을 나타내기 위한 것이다. 더욱이, "실질적으로"는 두 값이 동일하거나 거의 동일함을 나타내기 위한 것이다. 일부 실시예들에서, "실질적으로"는 서로 약 10% 이내, 예를 들어 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내의 값을 나타낼 수 있다.

도 1에 도시된 것은 액정 디스플레이(LCD) 패널(12) 및 LCD 패널(12)의 뷰어(viewer)(16) 반대편에 위치한 디스플레이 패널(12)에 인접하게 위치된 백라이트 유닛(14)을 포함하는 예시적인 액정 디스플레이 장치(10)의 측단면도이다. 백라이트 유닛(14)은 유리 기판(20)을 포함하는 도광판(LGP)(18)을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(14)은 도광판(18)의 주 표면들 사이에서 연장되는 도광판(18)의 적어도 하나의 에지 표면(24)에 근접하고 이를 따라 위치된 광원(22), 예를 들어 하나 이상의 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 백라이트 유닛(14)은 뷰어(16)에 대해 도광판(18) 뒤에 위치된 반사기(26)를 더 포함하여 도광판(18) 및 LCD 패널(12)을 향하는 방향으로 도광판(18)의 후면으로부터 방출된 광을 재지향시킬 수 있다.

유리 기판(20)은 LCD 패널(12)에 대한 원하는 광 분포를 생성하기에 적절한 임의의 원하는 크기 및/또는 형상일 수 있다. 유리 기판(20)은 제1 주 표면(28) 및 제1 주 표면(28) 반대편에 있는 제2 주 표면(30)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 주 표면(28, 30)들은 평면 또는 실질적으로 평면, 예를 들어 실질적으로 평탄하다. 다양한 실시예들의 제1 및 제2 주 표면(28, 30)들은 평행하거나 실질적으로 평행할 수 있다. 일부 실시예들의 유리 기판(20)은 제1 및 제2 주 표면(28, 30)들 사이에서 연장되는 4개의 에지 표면들(예를 들어, 에지 표면(24))을 포함하거나, 또는 유리 기판(20)은 4개보다 많은 에지 표면들, 예를 들어, 다면 다각형을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리 기판(20)은 4개 미만의 에지 표면, 예를 들어 삼각형을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들의 도광판은 4개의 에지 표면들을 갖는 직사각형, 정사각형 또는 장방형 시트를 포함하지만, 다른 형상들 및 구성들이 사용될 수 있다. 유리 기판(20)은 출력 표면(예를 들어, 제2 주 표면(30))으로부터 디스플레이 패널(12)을 향하는 방향으로 광을 지향시키도록 구성 및 배열된다.

유리 기판(20)은 디스플레이 장치들에 사용하기 위해 당업계에 공지된 임의의 재료를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 유리 기판(20)은 알루미노실리케이트, 알칼리-알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 알칼리-보로실리케이트, 알루미노보로실리케이트, 알칼리-알루미노보로실리케이트, 소다-석회, 또는 다른 적합한 유리들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리는 알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 또는 소다석회 유리로부터 선택될 수 있다. 유리 도광판에 사용하기에 적합한 상업적으로 입수 가능한 유리의 예에는 Corning Incorporated의 Iris^TM 및 Gorilla^® 유리가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.

하나 이상의 실시예에서, 유리 기판 (20)은 몰 퍼센트(mol%)로 다음 산화물의 범위를 포함할 수 있다:

50-90몰% SiO₂,

0-20 mol% Al₂O₃,

0-20 mol% B₂O₃, 및

0 내지 25 mol% RxO, 여기서 x는 2이고 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 및 이들의 조합으로부터 선택되거나, 또는 x는 1이고 R은 Zn, Mg, Ca, Sr, Ba, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으며, 여기서 유리 기판은 Li₂O, Na₂O, K₂O 및 MgO로부터 선택된 하나의 산화물을 0.5-20 mol% 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 mol% 산화물 기준으로 Li₂O, Na₂O, K₂O 및 MgO로부터 선택된 하나의 산화물의 적어도 3.5-20 mol%, 5-20 mol%, 10-20 mol%를 포함한다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 알칼리 산화물, Li₂O, Na₂O, K₂O와 같은 알칼리 산화물들 및 알칼리 토류 산화물들, 예를 들어 CaO 및 MgO로부터 선택된 적어도 하나의 산화물을 포함하는 알루미노실리케이트 유리를 포함할 수 있어, 유리 기판을 본 명세서에 설명된 노화 조건들에 노출시 내후성 제품에 민감하게 만든다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 mol%로 다음 산화물들의 범위를 포함한다:

SiO₂: 약 65 mol% 내지 약 85 mol%;

Al₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 13 mol%;

B₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 12 mol%;

Li₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

Na₂O: 약 0 mol% 내지 약 14 mol%;

K₂O: 약 0 mol% 내지 약 12 mol%;

ZnO: 약 0 mol% 내지 약 4 mol%;

MgO: 약 0 mol% 내지 약 12 mol%;

CaO: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%;

SrO: 약 0 mol% 내지 약 7 mol%;

BaO: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%; 그리고

SnO₂: 약 0.01 mol% 내지 약 1 mol%.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판(20)은 mol%로 다음 산화물의 범위를 포함할 수 있다:

SiO₂: 약 70 mol% 내지 약 85 mol%;

Al₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%;

B₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%;

Li₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

Na₂O: 약 0 mol% 내지 약 10 mol%;

K₂O: 약 0 mol% 내지 약 12 mol%;

ZnO: 약 0 mol% 내지 약 4 mol%;

MgO: 약 3 mol% 내지 약 12 mol%;

CaO: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%;

SrO: 약 0 mol% 내지 약 3 mol%;

BaO: 약 0 mol% 내지 약 3 mol%; 그리고

SnO₂: 약 0.01 mol% 내지 약 0.5 mol%.

SiO₂: 약 72 mol% 내지 약 82 mol%;

Al₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 4.8 mol%;

B₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 2.8 mol%;

Li₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

Na₂O: 약 0 mol% 내지 약 9.3 mol%;

K₂O: 약 0 mol% 내지 약 10.6 mol%;

ZnO: 약 0 mol% 내지 약 2.9 mol%;

MgO: 약 3 mol% 내지 약 10.6 mol%;

CaO: 약 0 mol% 내지 약 4.8 mol%;

SrO: 약 0 mol% 내지 약 1.6 mol%;

BaO: 약 0 mol% 내지 약 3 mol%; 그리고

SnO₂: 약 0.01 mol% 내지 약 0.15 mol%.

SiO₂: 약 80 mol% 내지 약 85 mol%;

Al₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 0.5 mol%;

B₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 0.5 mol%;

Li₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

Na₂O: 약 0 mol% 내지 약 0.5 mol%;

K₂O: 약 8 mol% 내지 약 11 mol%;

ZnO: 약 0.01 mol% 내지 약 4 mol%;

MgO: 약 6 mol% 내지 약 10 mol%;

CaO: 약 0 mol% 내지 약 4.8 mol%;

SrO: 약 0 mol% 내지 약 0.5 mol%;

BaO: 약 0 mol% 내지 약 0.5 mol%; 그리고

SnO₂: 약 0.01 mol% 내지 약 0.11mol%.

SiO₂: 약 65.8 mol% 내지 약 78.2 mol%;

Al₂O₃: 약 2.9 mol% 내지 약 12.1 mol%;

B₂O₃: 약 0 mol% 내지 약 11.2 mol%;

Li₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

Na₂O: 약 3.5 mol% 내지 약 13.3 mol%;

K₂O: 약 0 mol% 내지 약 4.8 mol%;

ZnO: 약 0 mol% 내지 약 3 mol%;

MgO: 약 3 mol% 내지 약 8.7 mol%;

CaO: 약 0 mol% 내지 약 4.2 mol%;

SrO: 약 0 mol% 내지 약 6.2 mol%;

BaO: 약 0 mol% 내지 약 4.3 mol%; 그리고

SnO₂: 약 0.07 mol% 내지 약 0.11 mol%.

SiO₂: 약 66 mol% 내지 약 78 mol%;

Al₂O₃: 약 4 mol% 내지 약 11 mol%;

B₂O₃: 약 40 mol% 내지 약 11 mol%;

Li₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

Na₂O: 약 0 mol% 내지 약 12 mol%;

K₂O: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

ZnO: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

MgO: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%;

CaO: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%;

SrO: 약 0 mol% 내지 약 5 mol%;

BaO: 약 0 mol% 내지 약 2 mol%; 그리고

SnO₂: 약 0.07 mol% 내지 약 0.11 mol%.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판 (20)은 본 명세서에 제공된 조성물을 포함할 수 있고, 색도계(colorimeter)에 의해 측정시 0.008 미만 또는 0.005 미만의 색상 이동(color shift)을 나타낼 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 본 명세서에 제공된 조성물은 약 0.95 내지 약 3.23 범위의 R_xO/Al₂O₃를 특징으로 할 수 있으며, 여기서 x는 2이고 R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs 중 임의의 하나 이상이다. 하나 이상의 실시예들에서, R은 Zn, Mg, Ca, Sr 또는 Ba 중 임의의 하나일 수 있고, x=1이고 R_xO/Al₂O₃는 약 0.95 내지 약 3.23의 범위이다. 하나 이상의 실시예들에서, R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs 중 임의의 하나 이상일 수 있고, x=2이고 R_xO/Al₂O₃는 약 1.18 내지 약 5.68의 범위이다. 하나 이상의 실시예들에서, R은 Zn, Mg, Ca, SR, 또는 Ba 중 임의의 하나 이상일 수 있고, x=1이고 R_xO/Al₂O₃는 1.18 내지 5.68의 범위이다. 하나 이상의 실시예들에 따른 유리 기판에 적합한 특정 조성물은 국제 공개 번호 WO2017/070066에 기재되어 있다.

하나 이상의 실시예에서, 유리 기판(20)은 일부 알칼리 성분들을 함유할 수 있으며, 예를 들어 유리 기판은 무알칼리 유리가 아닐 수 있다. 본 명세서에 사용된 "무알칼리 유리"는 총 알칼리 금속 농도가 0.1 mol% 이하인 유리이며, 여기서 총 알칼리 금속 농도는 Na₂O, K₂O 및 Li₂O 농도들의 합이다. 일부 실시예들에서, 상기 유리는 약 0 내지 약 3.0 mol% 범위, 약 0 내지 약 2.0 mol% 범위, 또는 약 0 내지 약 1.0 mol% 범위, 및 이들 사이의 모든 하위 범위의 Li₂O를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리에는 Li₂O가 실질적으로 없을 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리는 Na₂O를 약 0 mol% 내지 약 10 mol% 범위, 약 0 mol% 내지 약 9.28 mol% 범위, 약 0 내지 약 5 mol% 범위. 약 0 내지 약 3 mol% 범위, 또는 약 0 내지 약 0.5 mol% 범위, 및 그 사이의 모든 하위 범위로 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리는 실질적으로 Na₂O가 없을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 유리는 약 0 내지 약 12.0 mol% 범위, 약 8 내지 약 11 mol% 범위, 약 0.58 내지 약 10.58 mol% 범위, 및 이들 사이의 모든 하위 범위의 K₂O를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서 유리 기판(20)은 고-투과 알루미노실리케이트 유리와 같은 고-투과 유리일 수 있다. 특정 실시예들에서, 도광판은 400 나노미터(nm) 내지 700 nm의 파장 범위에 걸쳐 90%보다 큰 적어도 하나의 주 표면에 수직인 투과율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도광판은 400 nm 내지 700 nm의 파장 범위에 걸쳐, 적어도 하나의 주 표면에 수직인 약 91% 초과의 투과율, 적어도 하나의 주 표면에 수직인 약 92% 초과의 투과율, 적어도 하나의 주 표면에 수직인 약 93% 초과의 투과율, 적어도 하나의 주 표면에 수직인 약 94% 초과의 투과율, 또는 적어도 하나의 주 표면에 수직인 약 95% 초과의 투과율을, 모든 범위들 및 그들 사이의 하위 범위들을 포함하여, 나타낼 수 있다.

특정 실시예들에서, 광원(22)으로부터 광을 수신하도록 구성된 유리 기판(20)의 에지 표면(24)은 투과에서 12.8도 FWHM(full width half maximum) 미만의 각도 내에서 광을 산란시킨다. 일부 실시예들에서, 광원(22)으로부터 광을 수신하도록 구성된 에지 표면(24)은 폴리싱 없이 에지를 그라인딩함으로써, 또는 예를 들어 미국 공개 출원 번호 제2015/0368146호에 개시된 바와 같이 당업자에게 공지된 도광판을 처리하기 위한 다른 방법들에 의해 처리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 에지 표면(24)은 모따기된 에지 표면일 수 있고, 여기서 에지 표면의 모서리들은 연마되거나 그렇지 않으면 다른 표면과의 접촉으로 인한 칩핑(chipping)을 감소시키기 위해 제거된다. 대안으로, 도광판은 최소 모따기 또는 모따기 없이 제공될 수 있다. 예를 들어, 에지 표면(24)(또는 적절한 광원으로부터의 광에 대한 주입 부위로서 역할을 하는 임의의 다른 에지 표면)은 제1 및 제2 주 표면(28, 30)들에 직교하거나 실질적으로 직교하는 실질적으로 평면일 수 있다.

일부 실시예들의 유리 기판(20)은 예를 들어 이온 교환에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 이온 교환 공정 동안, 유리 제품의 표면에서 또는 그 근처에 있는 유리 제품 내의 이온들은 예를 들어 염욕(salt bath)으로부터 더 큰 금속 이온들로 교환될 수 있다. 더 큰 이온들을 유리 표면에 통합하면 표면 근처 영역에서 압축 응력을 생성하여 유리 표면을 강화할 수 있다. 압축 응력의 균형을 맞추기 위해 유리의 중앙 영역 내에서 대응하는 인장 응력이 유도될 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 백라이트 유닛(14)은 유리 기판(20)의 적어도 하나의 에지를 따라, 예를 들어, 제1 주 표면(28)과 제2 주 표면(30) 사이에서 연장하는 에지 표면(24)을 따라 위치된 광원(22)을 포함할 수 있다. 광원(22)은 에지 표면(24)을 통해 유리 기판(20) 내로 광을 주입하도록 구성되며, 여기서 주입된 광은 제1 및 제2 주 표면(28, 30)들 사이의 내부 전반사(TIR)를 통해 유리 기판(20)을 통해 전파된다.

광원(22)으로부터 도광판으로 주입된 광은 내부 전반사(TIR)로 인해 화살표(32)로 표시된 바와 같이 도광판의 길이 L(도 2a, 2b 참조)을 따라, 임계각 미만인 입사각에서 계면에 부딪힐 때까지 전파할 수 있다. TIR은 제1 굴절률을 포함하는 제1 재료(예: 유리, 플라스틱 등)에서 전파되는 광이 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 포함하는 제2 재료(예: 공기 등)와의 계면에서 전반사될 수 있는 현상이다. TIR은 스넬의 법칙(Snell's law)을 사용하여 설명될 수 있다.

η₁sin(θ_i) = η₂sin(θ_r) (1)

이는 굴절률이 다른 두 재료들 사이의 경계면에서 광의 굴절을 설명한다. 스넬 법칙에 따르면, η₁은 제1 재료의 굴절률, η₂는 제2 재료의 굴절률, θ_i는 경계면에 대한 법선에 대한 경계면에 입사하는 광의 각도(입사각), θ_r은 상기 법선에 대한 굴절된 광의 굴절각이다. 굴절각(θ_r)이 90°일 때, 예를 들어 sin(θ_r) = 1일 때 스넬의 법칙은 다음과 같이 표현될 수 있다:

θ_c = θ_i = sin^-1(η₂/η₁) (2)

이러한 조건들 하에서 입사각 θ_i은 또한 임계각 θ_c라고 지칭될 수 있다. 임계각보다 큰 입사각을 갖는(θ_i>θ_c) 광은 제1 재료 내에서 전반사될 것이지만, 반면에 임계각 이하의 입사각을 갖는(θ_i≤>θ_c) 광은 대부분 제1 재료를 투과할 것이다.

공기(η₁ =1)와 유리(η₂ =1.5 ) 사이의 예시적 계면의 경우, 임계각은 41°로 계산될 수 있다. 따라서, 유리에서 전파되는 광이 41°보다 큰 입사각으로 공기-유리 계면에 부딪히면, 모든 입사광은 입사각과 동일한 각도로 계면으로부터 반사될 것이다. 반사된 광이 제1 계면과 동일한 굴절률 관계를 포함하는 제2 계면과 만나면, 제2 계면에 입사하는 광은 입사각과 동일한 반사각으로 다시 반사될 것이다.

유리 기판(20)에서 전파하는 광을 추출하기 위해, 유리 기판(20)은 제1 주 표면(28) 상에 랜덤 패턴(도 2a), 미리 결정된, 규칙적인(기하학적, 예를 들어, 주기적) 패턴(도 2b) 중의 하나 이상으로, 또는 둘 모두로 증착된 복수의 광 추출 도트(dot)(34)들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 광 추출 도트(34)들은 광 추출 도트들의 공간 밀도가 광원(22)으로부터의 거리의 함수로서 증가하도록 배열될 수 있다(도 2a). 즉, 광원(22)으로부터의 거리가 광원으로부터 멀어질수록 방향(32)으로 증가하고, 광 추출 도트들(단위 면적당 도트들)의 공간 밀도가 증가한다. 광이 유리 기판(20)을 통해 전파됨에 따라, 광 강도는 감소한다. 광 추출 도트(34)들은 광 추출 도트들과 교차하는 광을 산란시켜, 전파하는 광을 제2 주 표면(30)을 통해 디스플레이 패널(12) 쪽으로 지향하게 하는 것을 돕는다. 광 강도가 방향(32)으로 감소함에 따라, 광 추출 도트들의 증가된 공간 밀도는 광 추출을 증가시켜, 감소된 광 강도를 보상할 수 있다. 다른 실시예들에서, 광 추출 도트들의 크기(예를 들어, 직경)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 광원으로부터의 거리의 함수로서 증가할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 공간 밀도 및 광 추출 도트들의 크기 모두는 광원으로부터의 거리의 함수로서 변할 수 있다. 예를 들어, 광 추출 도트들의 크기 및 공간 밀도는 광원으로부터의 거리의 함수로 증가할 수 있다.

디스플레이 응용 분야들(예를 들어, 컴퓨터 모니터 또는 TV)에서 도광판(18)에 대한 현재 기술은 폴리-메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴 기판이다. 이러한 도광판들은 적어도 하나의 주 표면에 스크린 인쇄된 광 추출 패턴을 포함할 수 있다. 인쇄 공급업체는 PMMA-호환 잉크를 사용하여 PMMA에 광 추출 도트들을 스크린 인쇄하는 공정을 완성하는 데 수십 년을 보냈다. PMMA 도광판 기판의 대안으로 유리 도광판의 도입은 베어(bare) 유리에 직접 인쇄하는 것과 관련된 문제들 발생시켰다.

광 추출 패턴들을 인쇄하기 위한 잉크의 두 가지 구성 요소는 광산란 입자들과 기판에 대한 접착력을 촉진하는 접합제이다. PMMA 기판 상에 인쇄를 위해 최적화된 잉크의 접합제는 일반적으로 완전히 중합된 PMMA이다. 이것은 PMMA 기판과 잉크의 PMMA 체인들 사이에 용해 및 얽힘(entanglement)을 용이하게 하여 잉크가 기판에 안정적으로 접착되도록 한다. 그러나 밀도가 높은 유리 기판에서는 이러한 얽힘 접합이 불가능하므로 PMMA로 구성된 잉크를 유리 표면에 직접 사용하면 접착력이 떨어진다. 예를 들어, 인쇄된 광 추출 패턴들은 내후성 시험(weather testing) 동안, 예를 들어, 60℃의 온도 및 90% 상대 습도(RH)에서 10일 동안 노출되는 동안에 유리 표면에서 쉽게 박리될 수 있다. 접착력을 평가하기 위해, 주변 조건들 하에서 인쇄 1일 후 3M Scotch® 600 경량 포장 테이프로 박리 시험을 수행할 수 있다. 박리 시험 동안 최소 1인치 길이의 테이프를 절단하여 인쇄된 표면에 붙이고 손가락으로 5초 동안 닦아 테이프 아래의 모든 기포를 제거하여 테이프와 광 추출 도트들 사이의 우수한 접착력을 보장한다. 샘플을 3분 동안 그대로 둔 다음, 테이프를 인쇄된 표면에 대해 90도 각도로 벗겨낸다. 이 시험의 목적을 위한 단일 광 추출 도트의 제거, 박리 또는 변위는 시험된 샘플에 대한 불합격(Fail) 지정을 나타낸다.

더 나은 접착력을 갖는 유리 기판을 위한 새로운 잉크를 개발하려는 시도가 있어 왔다. 그러나 이러한 잉크는 또한 스크린 프린터들의 메쉬 스크린에 달라붙는 결과를 초래하여 PMMA-기반 잉크들보다 메쉬 스크린을 더 자주 청소해야 한다. 따라서 접착력은 향상될 수 있지만, 처리량 감소로 이어졌다.

유리 표면들은 높은 표면 자유 에너지 및 반응성으로 인해 PMMA에 비해 정교한 취급, 세척 및 보관이 필요하며, 이는 수율 및 공정 처리량에 영향을 미친다. 철저히 세척한 후에도 유리 입자, 먼지 또는 기타 이물질과 같은 입자들이 PMMA 상의 입자들보다 유리에 더 강하게 부착될 수 있다. PMMA으로부터의 입자들은 에어젯(air-jet)이나 린트 롤러(lint-roller)로 쉽게 제거할 수 있지만, PMMA보다 유리로부터 입자들을 제거하는 데 더 많은 노력이 필요하다. 이로 인해 유리에 신뢰할 수 없고 불균일한 인쇄 패턴이 나타나며 결과적으로 광학 성능이 저하된니다. 유리 표면에 대한 또 다른 고질직인 오염은 탄화수소에 의한 유리 표면의 부주의한 오염이다. 탄화수소 오염은 유리 표면이 매우 다른 습윤 특성들의 불연속 패치(patch)들을 나타나게 할 수 있기 때문에 탄화수소 오염이 특히 문제가 된다. 예를 들어, 깨끗한 유리 표면은 물 접촉각이 약 5도 미만이어야 하지만, 시간이 지남에 따라(예를 들어, 며칠) 주변 공기와 접촉하는 유리 표면은 약 30°의 접촉각을 나타내기에 충분한 유기 오염 물질을 얻을 수 있다. 유리 표면이 탄화수소로 심하게 오염된 경우, 예를 들어 우발적인 접촉이나 공정 오염(예를 들어, 먼지를 집기 위한 PDMS 린트-롤러)으로 인해 오염된 영역의 접촉각은 40°를 초과할 수 있으며, 약 70°만큼 높을 수 있다. 광 추출 도트가 도트의 둘레가 낮은 습윤 영역과 높은 습윤 영역 모두와 만나는 유리 표면 영역에 인쇄되면, 결함이 있고 원형이 아닌 형상이 발생할 수 있다. 비교를 위해, PMMA 기판의 물 접촉각은 약 70°일 수 있다. 따라서 PMMA 도광판은 유기물에 의해 오염되어도 도광판의 습윤성은 유리 표면만큼 크게 변하지 않는다.

따라서, 유리 기판(예를 들어, 기계적 강성 및 열적 안정성) 및 폴리머 기판(예를 들어, 광 추출 도트 인쇄의 용이함) 모두의 유리한 특성을 가질 수 있는 도광판이 개시된다. 도광판은 주 표면에 유기분자들이 코팅된 유리기판을 포함하여, 전술한 내후성 시험(weathering test) 후에도 유리와 잉크 사이에 강한 접착력을 나타내면서 PMMA에 최적화된 잉크로 유리 표면에 광 추출 패턴을 인쇄할 수 있다. 또한 유리 표면은 오염에 저항하고, 우수한 세척성을 나타내며, 프린터들에 매력적일 수 있는 노화 특성을 연장할 수 있다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "건조 접착(dry adhesion)" 에너지는 건조, 저습도 분위기에서 유리 기판과 폴리머 잉크 도트를 분리하는 데 필요한 작업을 의미한다. "습윤 접착(wet adhesion)" 에너지는 잉크로 인쇄된 유리가 극성 환경(예컨대, 60℃ 및 90% RH에서 10일 동안의 풍화) 또는 비극성 환경(예컨대, 이소프로필 알코올에 적신 와이프로 마모 시험 동안)의 어느 하나에서 제3의 물질이 있는 상태에서 풍화될 때 분리 작업을 나타낸다. 폴리머 잉크와 유리 기판 사이의 상호 작용 에너지가 전적으로 반 데르 발스 힘(Van der Waal force)(화학적 결합 또는 특정 상호 작용 또는 물리적 얽힘이 없는 경우)에 기인하는 경우, 건조 및 습윤 접착 에너지에 대한 표현, 각각 W_dry 및 W_wet는 다음과 같이 쓸 수 있다,

(1)

(2)

표면 에너지 값을 분산과 극성 성분의 선형 조합으로 표현하면,

(3)

(4)

여기서,

,

은 각각 유리-공기, 폴리머-공기, 유리-폴리머, 유리-액체 및 폴리머-액체 계면의 자유 표면 에너지이다. 위 첨자 D와 P는 자유 표면 에너지의 분산 및 극성 성분을 지칭한다.

이러한 식에서 볼 수 있듯이, 건조 접착 에너지는 유리, 폴리머 중의 어느 하나 또는 둘 모두의 표면 에너지 성분이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 습윤 접착 에너지 값들은 유리 표면과 극성 액체 사이의 매력적인 상호 작용인, 큰 상호 작용 에너지 항,

로 인해, 유리 표면의 극성 에너지 성분,

가 증가함에 따라 감소할 수 있다.

및

값이 높으면 W_wet 값이 음수가 될 수도 있어 유리 표면에서 잉크가 자발적으로 박리됨을 나타낸다. 유리 계면에서 PMMA 잉크의 우수한 접착 신뢰성을 위해서는 W_dry 및 W_wet 모두 가능한 한 높은 것이 바람직하다. 그러나, 이 두 항은 반작용적일 수 있으며, 반 데르 발스 상호작용만 존재할 때 항상 독립적으로 최대화될 수는 없다. 실제로 W_dry를 증가시키기 위한 표면 처리(유리의 높은 표면 에너지 바람직)는 종종 W_wet의 감소로 이어지므로 최적화가 필요하다. 반면에 W_wet이 극성 환경에서 접착 신뢰성에 최적화된 경우(예를 들어, 표면 에너지의 극성 성분 감소에 의해), 이것은 비극성 환경(예를 들어, 이소프로필 알코올 내성 시험 동안)에 본질적으로 취약해질 수 있다. 따라서, 건조 및 습윤 접착 에너지의 동시 최적화는 잉크에 의한 습윤성 및 접착 신뢰성을 보장하기 위해 요구된다.

극성 액체의 침입에 대한 PMMA-유리 계면의 신뢰성을 향상시키는 한 가지 접근 방식은 유리 표면의 소수성 코팅을 사용하는 것인데, 이는 반 데르 발스 상호 작용을 통해서만 PMMA와 상호 작용한다. 그러나 현재 응용 분야에 대해 발생할 수 있는 적어도 두 가지 문제가 있다: (1) 반 데르 발스 상호 작용이 너무 약하여 접착 테이프를 사용한 박리 시험에서 살아남을 수 없다. 및/또는 (2) 소수성이 유리와 폴리머 잉크 사이에서 물의 자발적인 침입을 방지하더라도 이 방식은 대부분의 비불소화 소수성 코팅에 매우 습윤하는 IPA와 같은 비극성 액체의 침입을 방지하지 못한다.

건조 샘플 박리 시험, 풍화 후 박리 시험을 통과하고, 추가로 IPA를 사용한 용매 마모 시험을 통과할 폴리머 잉크와 유리 기판 사이의 접착 강도를 달성하기 위해, 다음 피쳐들 중의 적어도 하나를 증진시킬 표면 기능화 또는 코팅이 설명된다: (1) 폴리머 잉크와 표면 기능화 또는 코팅 사이의 화학적 결합, (2) 폴리머 잉크와 표면 기능화 또는 코팅 사이의 특정 상호 작용, 또는 (3) 폴리머 잉크 및 표면 기능화 또는 코팅 사이의 물리적 맞물림 또는 얽힘.

따라서, 유리 기판(20)은, 유리 기판에 대한 광 추출 도트(34)들의 접착을 돕는 광 추출 도트(34)들과 유리 기판(20) 사이의 제1 주 표면(28)에 증착된 코팅(40)을 더 포함할 수 있다. 즉, 제1 주 표면(28)은 코팅(40)으로 코팅될 수 있고, 광 추출 도트(34)들은 코팅(40) 위에 인쇄된다. 광 추출 도트(34)들은 스크린 인쇄될 수 있지만, 추가 실시예들에서 광 추출 도트(34)들은 잉크젯 인쇄될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코팅(40)은 실란 코팅, 예를 들어 3-머캡토프로필 트리메톡시실란(MPTMS) 또는 3-아미노프로필트리메톡시실란(APTMS)일 수 있다.

다른 실시예들에서, 코팅(40)은 유리 표면 상에 공유적으로 접목된 PMMA와 같은 공유 결합된 폴리머일 수 있다. 공유 결합된 폴리머는 폴리머 코팅과 잉크 분자들의 상호확산 및/또는 얽힘을 촉진한다. 이를 위해 PMMA와 양립할 수 있는 폴리머를 포함하는 코팅들이 필요하다. 이는, 예를 들어 MPTMS 또는 3-아미노프로필 트리메톡시실란(APTMS)과 같은 실란-함유 화합물과 같은 커플링제로 유리 표면을 사전 처리함으로써, 또는 실란화된 PMMA와 같은 PMMA-포함 실란 작용기들을 사용함으로써, 유리 표면에 증착된 PMMA 박막으로 달성될 수 있다. 광학 왜곡을 최소화하기 위해, 코팅(40)은 약 500 nm 이하, 예를 들어 약 20 nm 이하와 같은 약 100 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.

코팅(40)은 유리 기판의 깨끗하고 건조한 표면에 도포되어야 한다. 따라서, 유리 기판은 적절한 세제로 세척된 다음, 예를 들어 탈이온수(DI)로 세척하여 세제 잔류물을 제거할 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 기판은, 예를 들어 유리 기판을 건조 질소 분위기에 노출시킴으로써 건조 및/또는 열 처리되어 수분을 제거할 수 있다. 유리 기판은 코팅(40)으로 유리 기판(20)을 코팅하기 전 또는 코팅하는 동안 진공 건조기에서 처리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코팅(40)은 와이핑 또는 페인팅, 분무, 침지 또는 스피닝에 의해 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코팅된 기판을 오븐에서, 예를 들어 약 30분 내지 약 24시간 범위의 시간 동안 약 100℃ 초과 내지 약 200℃ 범위의 온도에서, 예를 들어 200℃ 에서 30분 동안 베이킹하는 단계는, 광 추출 도트들의 접착력을 높이는 데 활용할 수 있다.

예시들

예시 1

한 예시에서, 10.2cm x 10.2cm(4×4인치) Corning® Iris^TM 유리 기판들의 샘플들을 1% Semiclean KG 세제 용액으로 40℃에서 20분 동안 세정하고, 탈이온수로 세척한 다음, 건조한, 초순수 N₂ 가스로 건조시켰다. 이어서, 유리 샘플들을 진공 챔버에서 고전력으로 3분 동안 공기 플라즈마에 노출시켰다. 예를 들어 10 나노미터(nm) 미만의 MPTMS의 얇은 층이 유리 샘플들의 깨끗한 유리 표면들에 코팅되었다. 한 실험에서, 플라즈마 처리된 유리 샘플들을 W.A. Hammond Drierite Co., Lt.의 Indicating Drierite가 포함된 진공 건조기에 넣었다. MPTMS 몇 방울을 건조기 바닥에 놓인 시계 접시에 넣었다. 진공 펌프를 사용하여 건조기에서 진공을 0.2 Torr로 끌어올렸다. 그 다음 건조기를 밤새 진공 하에 두었다. 다음날 표면 처리된 유리 샘플들의 10.2cm x 10.2cm 샘플들 3개 세트에 대해 물 접촉각을 측정하여 표면 에너지 측정을 위해 시험되었다. 샘플들의 다른 세트는 PMMA 잉크(Infochem ID 8, A+B 혼합물)를 사용하여 복수의 광 추출 도트들로 스크린 인쇄한 다음 인쇄 후 200℃에서 30분 동안 베이킹하였다.

총 5개 샘플들에 대한 샘플당 6개 위치에서(30개 위치들이 시험됨) 박리 시험에 의해 샘플들의 제1 세트에 대한 건조 접착력을 측정하였다. 5cm 길이의 3M-600 테이프를 잘라서 인쇄된 표면에 붙이고 5초 동안 손가락으로 닦아 기포를 제거하고, 3분 정도 기다린 후 테이프를 유리 표면에서 90°각도로 잡아당겼다. 건식 접착력 시험에서 광 추출 도트들이 박리되지 않았다. 제2 세트의 인쇄된 샘플들은 60℃ 및 90% 상대 습도(RH)로 유지되는 내후성 챔버에 보관되었다. 약 10일(240시간) 후, 풍화 효과를 관찰하기 위해 제2 세트의 샘플들에 대해 또 다른 박리 시험을 수행했다. MPTMS로 처리된 유리 샘플들의 경우, 풍화 후 광 추출 도트들이 박리되지 않았으며, 이는 인쇄된 잉크의 습윤성을 허용하고 물 분자들의 침투를 방지하는 유리-잉크 계면의 최적의 소수화(hydrophobization)를 나타낸다.

예시 2

다른 실험에서, 1.5mm 두께의 Gen 2 Iris^TM 유리 기판의 10 개의 370mm × 470mm 샘플들을 생산 라인에서 Parker 225X 세제로 세척했다. 유리 샘플들은 MPTMS로 코팅되었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 코팅 공정은 액체 MPTMS(104)로 용기 바닥으로부터 약 5cm(2인치)까지 채워진 폐쇄된 온도-제어 스테인리스강 용기(102)를 포함하는 장치(100)로 구성되었다. 액체 MPTMS는 용기 바닥에 근접한 액체 MPTMS에 위치된 냉각 튜브(108)를 통해 온도-제어된 유체(106)(예를 들어, 물)를 순환시킴으로써, 코팅 공정의 전체 기간 동안 50℃로 유지되었다. 용기(102)에는 가스 공급원(예를 들어, 공기)(110)과 유체 연통하는 2개의 가스 전달 라인이 장착되었고, 복수의 가스 전달 라인을 통해 용기(102)에 가스를 전달하도록 구성되었다. 제1 가스 전달 라인(112)은 액체 MPTMS에 위치되고 액체 MPTMS에 기포가 형성되도록 용기(102)의 바닥을 향해 지향된 구멍들을 포함하는 제1 분배 매니폴드(114)로 가스를 전달했다. 가스 공급원(예를 들어, 공기)과도 유체 연통하는 제2 가스 전달 라인(116)은 액체 MPTMS(104)의 자유 표면 위의 용기(102)의 상부에 위치된 제2 분배 매니폴드(118)를 통해 캐리어 가스를 용기(102) 내로 전달하도록 배열되었으며, 여기서 가스 흐름은 MPTMS 증기 및/또는 에어로졸 액적을 동반한다. 이 예에서 제1 및 제2 가스 전달 라인(112, 116)을 통해 제공된 캐리어 가스는 공기였지만, 질소와 같은 다른 가스도 적합하다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 가스 전달 라인(112, 116) 및 각각의 가스 전달 매니폴드(114, 118)는, 예를 들어 주 가스 공급 도관(120)을 통해 동일한 가스 공급원으로부터 공급될 수 있다. 주 가스 공급 도관(120)은 가스(110)를 가열하도록 구성된 히터(122)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 가스(110)의 압력은 압력 조절기(124)로 조절될 수 있다.

이 예에서, 가스 전달 라인(112, 116) 둘 모두는 0.3 MPa의 압력에서 작동되었다. 제3 가스 전달 라인(126)은 MPTMS 증기 및 에어로졸을 용기(102)의 상부 부분으로부터 가스 라인(126)을 통해 용기(102)의 상부 부분과 유체 연통하는 노즐(130) 앞에 수직으로 위치된 유리 샘플(128)로 운반하였다. 100회 통과 동안(예를 들어, 약 15분) 노즐(130) 앞에서 전후로 움직였다. 코팅 공정 후 유리 샘플들의 절반을 50℃의 활성화 온도에서 15분 동안 가열했다. 100회 통과 동안 MPTMS에 노출된 후 달성된 물 접촉각은 약 22°에서 약 33°범위인 반면, "활성화된" 샘플들의 물 접촉각은 약 41°에서 약 52° 범위로 증가했다. 10개의 샘플 세트(5개의 활성화된 샘플 및 5개의 비활성화된 샘플)를 Infochem ID 8, A+B 혼합 PMMA 잉크를 사용하여 복수의 광 추출 도트들로 스크린 인쇄한 다음 200℃에서 30분 동안 베이킹했다.

다음 접착 시험들에서, 단일 광 추출 도트 박리는 불합격 지정을 초래했다. 총 5개 샘플에 대해 샘플당 6개 위치(30개 위치가 시험됨)에서 박리 시험에 의해 제1 세트의 샘플들에서 건조 접착력을 측정했다. 약 5cm(2인치) 길이의 3M-600 테이프를 절단하여 인쇄면에 붙이고 5초 동안 손가락으로 닦아 기포를 제거하고 3분 동안 기다린 후 테이프를 인쇄된 표면에 대대 90°각도로 잡아당겼다. 코팅된 샘플들(열 활성화된 및 비활성화된 경우 모두)에 대한 건조 접착력 시험에서 광 추출 도트들이 박리되지 않은 반면, MPTMS 코팅되지 않은 유리 샘플들에서는 광 추출 도트들의 상당한 박리가 관찰되었다. 인쇄된 샘플들은 60℃ 및 90% RH로 유지되는 내후성 챔버에 보관되었다. 약 10일(240시간) 후, 총 5개 샘플에 대해 샘플당 6개 위치(30개 위치에서 시험됨)에서 풍화 효과를 관찰하기 위해 또 다른 박리 시험을 수행했다. MPTMS로 처리된 유리 샘플들은 풍화 후 박리된 광 추출 도트들이 없었지만, MPTMS 코팅되지 않은 유리 샘플들은 풍화 후 박리된 다수의 광 추출 도트들을 가졌다.

인쇄된 샘플들(풍화 전)도 TX1039 AlphaSat 클린룸 와이프(70% IPA, 30% 탈이온수)로 내마모성에 대해 시험되었다. 인쇄된 광 추출 도트들이 있는 샘플은 와이프(wipe) 상단에 500g 하중을 가한 상태에서 약 2.5cm 길이의 경로 길이에 걸쳐 100회 통과 동안 수동으로 연마되었다. MPTMS로 처리된 유리 샘플들의 경우, IPA 마모 후 광 추출 도트들 박리되지 않았으며, 이는 마모를 견디고 IPA 분자들의 침투를 방지할 수 있는 유리-잉크 계면에서 최적의 접착력을 나타낸다. 광 추출 도트로 인쇄된 베어 유리(MPTMS 코팅되지 않은 유리 샘플들)의 경우 IPA 마모 시험에서 대부분의 도트들이 박리되었다.

예시 3

또 다른 실험에서, 1.1mm 두께의 Corning®Iris^TM 유리 기판의 100mm × 300mm 샘플들을 1% SemiClean KG 세제 용액으로 70℃에서 12분 동안 37kHz 초음파 처리로 세정한 다음, 70℃에서 24분 동안 탈이온수 린스, 70℃에서 7분 동안 38-54kHz 초음파 처리로 탈이온수 린스, 및 12분 동안 62℃ 공기 건조에 노출이 이어진다. MPTMS 코팅 공정은 챔버 온도가 40℃이고 압력이 약 0.1 atm인 RPX 540(Integrated Surface Technologies) 코팅 시스템에서 수행되었다. 유리 샘플들을 먼저 약 2 기압(atm)의 압력 및 약 1분의 시간에서 IPA 및 물 혼합물(Zorrix^TM, Integrated Surface Technologies)에 노출시켜 MPTMS 노출을 위한 표면을 준비했다. 다음으로, 유리 샘플들을 약 0.25 atm의 압력 및 1분, 5분, 30분 및 60분의 시간으로 MPTMS에 노출시켰다. 8개의 샘플들을 각 시간 간격으로 코팅했다. 다양한 노출 시간에 대한 탈이온수 접촉각은 1분 - 32°, 5분 - 37°, 30분 - 38°, 60분 - 46°였다. 이러한 샘플들은 이후 InfoChem ID-8 A+B 잉크를 사용하여 복수의 광 추출 도트들로 스크린 인쇄된 다음 공기 중에서 200℃에서 30분 동안 가열되었다.

다음 접착력 시험들에서, 단일 도트 박리는 불합격 지정을 초래했다. 총 2개의 샘플에 대해 샘플당 3개 위치(6개 위치에서 시험됨)에서 박리 시험에 의해 제1 세트의 샘플들에 대해 건조 접착력을 측정했다. 약 5cm(2인치) 길이의 3M-600 테이프를 절단하여 인쇄 표면에 붙이고 5초 동안 손가락으로 닦아 기포를 제거한 다음 3분 동안 기다린 후 유리 표면에서 샘플 표면에 대해 90°각도로 잡아당겼다. 30분 및 60분 노출 시간에 대한 건식 접착력 시험에서 광 추출 도트가 박리되지 않은 반면, 6개 위치 중 1개 위치에서 1분 및 5분 노출 시간 후에 광 추출 도트 박리가 있었고, 코팅되지 않은 대조군 샘플은 6개 위치 중 3개 위치가 불합격이었다. 제2 세트의 인쇄된 샘플들은 60℃ 및 90% RH로 유지되는 내후성 챔버에 보관되었다. 약 10일(240시간) 후, 총 2개 샘플에 대해 샘플당 3개 위치(6개 위치 테스트됨)에서 풍화 조건의 영향을 관찰하기 위해 제2 세트의 샘플들에 대해 또 다른 박리 시험을 수행했다. 5분, 30분 및 60분 노출에 대해 MPTMS로 처리된 유리 샘플의 경우, 풍화 후 광 추출 도트들 박리되지 않았으며, 이는 인쇄된 잉크의 습윤성을 허용하고 물의 침투를 방지할 수 있는 유리-잉크 계면의 최적 소수화를 나타낸다. 1분 노출 동안 MPTMS로 처리된 유리 샘플들 및 코팅되지 않은 유리 샘플들의 경우 다수의 불합격 영역이 감지되었으며, 이는 인쇄된 잉크의 습윤성을 허용하지만 물 분자의 침투를 방지하지 않는 유리-잉크 계면의 차선의 소수화를 나타낸다.

인쇄된 샘플들은 또한 Taber abrader(Taber Industries, New York, USA)에 부착된 TX1039 AlphaSat 클린룸 와이프(70% IPA, 30% 탈이온수)로 내마모성을 시험했다. 인쇄된 광 추출 도트들이 있는 샘플들은 500g 하중을 분당 40사이클 및 2.5cm 마모 길이로 적용하여 50회 마모되었다. 5분, 30분 및 60분 노출에 대한 MPTMS로 처리된 유리 샘플들의 경우 내마모성 시험 후 광 추출 도트들이 박리되지 않았으며, 이는 인쇄된 잉크의 습윤성을 허용하고 IPA 분자들의 침투를 방지하는 유리-잉크 계면의 최적 소수화를 나타낸다. 1분 노출에 대해 MPTMS로 처리된 유리들 및 코팅되지 않은 유리들의 경우, 인쇄된 잉크의 습윤성을 허용하지만 IPA 분자들의 침투를 방지하지 않는 유리-잉크 계면의 차선의 소수화를 나타내는 다수의 불합격 영역들 감지되었다.

폭 100mm, 길이 300mm, 두께 1.1mm 크기의 MPTMS 코팅된 유리들의 색상 이동은 Radiant Imaging PMi16 이미징 색도계를 사용하여 노화 전후 시험되었으며, 노화 전후 <0.004의 측정값을 얻었다. 여기에서 색상 이동 차이에 대한 기준은 코팅되지 않은, 노화되지 않은, 인쇄된 그대로의 유리 샘플이었다.

실시예 4

다른 예시에서, MPTMS 코팅은 딥 코팅 방법을 통해 유리 샘플들에 적용되었다. 플라즈마 처리된 유리 샘플들을 톨루엔에서 2% MPTMS 용액에 15분 동안 침지했다. 과량의 용액은 건조한 초순수 N₂로 날려 버렸다. 그런 다음 샘플들은 광 추출 도트들을 인쇄하기 전에 120℃에서 30분 동안 베이킹되었다. 건조 접착력 신뢰성은 주변 조건에서 인쇄 1일 후 박리 시험에 의해 제1 세트의 샘플들에 대해 시험되었다. 건조 접착력 테스트 동안 박리된 광 추출 도트가 없었다. 제2 세트의 인쇄된 샘플들은 60℃ 및 90% RH로 유지되는 내후성 챔버에 보관되었다. 약 10일(240시간) 후, 풍화 효과를 관찰하기 위해 제2 세트의 샘플들에 대해 또 다른 박리 시험을 수행했다. MPTMS 처리된 유리 샘플들의 경우 풍화 전후에 도트들의 박리가 관찰되지 않았다.

인쇄된 샘플들은 또한 이소프로필 알코올(IPA)로 내마모성에 대해 시험되었다. IPA에 적신 크린룸 천을 Taber abrader에 부착하였다. 인쇄된 도트들이 있는 샘플은 500g 하중이 가해지고 약 2.5cm 마모 길이로 100회 마모되었다. 100℃에서 베이킹된 샘플은 IPA 와이프 시험을 통과하지 못했지만, 200℃에서 베이킹한 후에는 도트들 박리되지 않았습.

예시 5

다른 예시에서, APTMS 코팅은 딥 코팅 방법을 통해 유리 샘플들에 적용되었다. 플라즈마 처리된 1.5mm 두께의 10cm x 10cm Iris^TM 유리 샘플들을 물에 용해된 2중량%(wt%) APTMS 용액에 15분 동안 침지했다. 샘플을 탈이온수로 1~2초 동안 린스한 다음 건조한, 초순수 N₂로 건조했다. 그런 다음 광 추출 도트들을 인쇄하기 전에 유리 샘플들을 120℃에서 15분 동안 베이킹했다. APTMS 수용액으로 처리한 후 얻은 물 접촉각은 약 20°~약 50°였다. 10개의 샘플 세트를 Infochem ID 8, A+B 혼합물 PMMA 잉크를 사용하여 복수의 광 추출 도트들로 스크린 인쇄한 다음 200℃에서 30분 동안 베이킹했다.

이어지는 접착력 시험에서, 단일 도트 박리는 불합격 지정을 초래했다. 건조 접착력은 총 10개 샘플에 대해 샘플당 3개 위치(테스트된 30개 위치)에서 주변 조건 하에서 인쇄 1일 후 박리 시험에 의해 제1 세트의 샘플들에 대해 측정되었다. 약 10cm 길이(4인치)의 3M-600 테이프를 절단하여 인쇄 표면에 붙이고 5초 동안 손가락으로 닦아 기포를 제거하고 3분 동안 기다린 후 90°각도로 유리 표면으로부터 당겼다. APTMS에 노출된 샘플들에 대한 건조 접착력 시험에서는 광 추출 도트들이 박리되지 않은 반면, 광 추출 도트들로 인쇄된 베어 유리 샘플들에서는 상당한 박리가 관찰되었다. 별도 세트의 인쇄된 샘플들을 60℃ 및 90% RH로 유지되는 내후성 챔버에 보관했다. 약 10일(240시간) 후, 총 10개 샘플에 대해 샘플당 3개 위치(30개 위치에서 시험)에서 풍화 조건의 영향을 관찰하기 위해 또 다른 박리 시험을 수행했다. APTMS로 처리된 유리 샘플들의 경우 풍화 후 박리된 광 추출 도트들이 없는 반면, 코팅되지 않은 유리 샘플들은 풍화 후 다수의 광 추출 도트가 박리되었다.

풍화 전에 인쇄된 APTMS-노출 샘플들도 TX1039 AlphaSat 클린룸 와이프를 사용하여 IPA 내마모성에 대해 시험했다. 인쇄된 도트들이 있는 샘플들은 500g 하중으로 약 2.5cm(1인치) 경로 길이에 걸쳐 100회 통과 동안 Taber 연마기에서 연마되었다. APTMS로 처리된 유리 샘플들의 경우, IPA 마모 시험 중에 광 추출 도트들이 박리되지 않았으며, 이는 마모를 견딜 수 있을 뿐만 아니라 IPA 분자의 침투를 방지할 수 있는 유리-잉크 계면에서 최적의 접착력을 나타낸다. APTMS 코팅이 없는 베어 유리의 경우 IPA 마모 시험에서 대부분의 도트들이 박리되었다.

예시 6

다른 실험에서, 1.5mm 두께의 Gen 2, 370mm × 470mm Corning® Iris^TM 유리 샘플들을 생산 규모의 세척 라인에서 세척했다. 유리 샘플들을 대량 생산 규모의 세척 라인에서 0.2 중량% APTMS 수용액(약 9 내지 약 12 범위의 pH)에 노출시켰다. APTMS 용액에 노출된 후, 탈이온수 린스가 있는 및 없는 샘플들이 시험되었다. 또한 접착력 성능에 대한 실란 분자들의 사전 인쇄 열 활성화 효과를 조사했다.

모든 샘플은 Poly420 스크린 마스크(420 메쉬/인치, 27 마이크로미터 와이어 직경, 개방 백분율 31%)를 갖는 Infochem ID8 PMMA 잉크로 스크린 인쇄되었다. 인쇄 후, 인쇄된 샘플들은 60℃에서 30분 동안 경화되었다. 경화 후, 샘플들을 3세트로 나누었다: 제1 세트는 더 이상 열처리를 하지 않음, 제2 세트는 200℃에서 5분간 열처리함, 제3 세트는 200℃에서 30분간 열처리함.

다음 접착력 시험에서, 단일 도트 박리는 불합격 지정을 초래한다. 건조 접착력은 주변 조건에서 샘플당 3개 위치에서 인쇄 1일 후 3M-600 경량 포장 테이프를 사용한 박리 시험에 의해 샘플들의 세트에 대해 측정되었다. 약 5cm 길이의 3M-600 테이프를 절단하여 인쇄 표면에 붙이고 5초간 손가락으로 닦아 기포를 제거한 후 3분간 기다린 후 유리 표면에서 샘플 표면에 대해 90°각도로 잡아 당겼다. 모든 조건들(즉, 탈이온수 린스, 탈이온수 린스 하지 않음, 코팅 후 열 활성화 및 비활성화)에서 건조 접착력 시험에서 광 추출 도트가 박리되지 않았다. 베어(코팅되지 않은) 유리 샘플들에서 상당한 박리가 관찰되었다. 그러나, 기준 유리는, 비록 건조 접착력 및 습윤 접착력 시험을 통과했지만, IPA 마모 시험에 불합격했다. 인쇄된 샘플들의 별도 세트는 6℃ 및 90% RH로 유지되는 내후성 챔버에 보관되었다. 약 10일(240시간) 후, 샘플당 3개 위치에서 풍화 조건의 영향을 관찰하기 위해 또 다른 박리 시험을 수행했다. APTMS로 처리된 유리 샘플들(탈이온수 린스 없음, 200℃ 열처리 있음 또는 없음)의 경우, 풍화 후 박리된 광 추출 도트가 없다.

풍화 전 인쇄된 샘플들을 TX1039 AlphaSat 클린룸 와이프로 IPA 내마모성에 대해 시험했다. 인쇄된 광 추출 도트들이 있는 샘플들을 500g 하중으로 약 2.5cm 길이의 경로 길이에 걸쳐 100회 통과 동안 Taber 연마기에서 연마했다. APTMS로 처리된 유리 샘플들의 경우, IPA 마모 시험 후 광 추출 도트들이 박리되지 않았으며, 이는 마모를 견디고 IPA 분자의 침투를 방지할 수 있는 유리-잉크 계면에서 최적의 접착력을 나타낸다. 베어 유리(표면 처리 없음)에 인쇄된 광 추출 도트들의 경우, 대부분의 도트들이 IPA 마모 시험 중에 박리되었다.

인쇄된 샘플들의 광학적 특성은 200℃에서 열처리 전, 열처리 후(200℃에서 5분 또는 200℃에서 30분) 및 풍화 후 측정하였다. APTMS 처리된 샘플들(탈이온수로 린스 포함 및 미포함 모두)의 휘도는 Topcon SR 시리즈 분광 복사계(Topcon Technohouse Corporation, Itabashi-ku, Tokyo)로 테스트되었으며, 약 14,700 니트(nit)에서 약 15,100 니트 범위에 있는 것으로 나타났으며, 반면에 베어 유리 샘플의 휘도는 14,921 니트를 갖는다. 이 값들은 측정 오차 내에 있다. 200℃ 인쇄 후 열처리 단계 전에, 동일한 기기를 사용하여 색상 이동(CS) 값들도 측정했으며 모든 샘플들에 대해 약 0.009 내지 약 0.010 범위에 있는 것으로 나타났다.

200℃ 열처리 후, 베어(코팅되지 않았지만 인쇄된) 유리의 휘도 변화는 약 -1.6%인 반면, 평균적으로 APTMS 처리된 샘플의 휘도 변화는 약 -2.3%였으며, 이는 여전히 휘도 성능에 대해 허용 가능한 범위 내에 있다. 색상 이동의 경우, 베어 유리는 약 0.009 내지 약 0.011 범위의 증가를 나타낸 반면, APTMS 처리된 샘플의 경우 색상 이동이 다시 허용되는 범위인 약 0.010 내지 약 0.012 범위로 증가했다.

예시 7

또 다른 예시에서, 실란화된 PMMA가 표면 처리를 위해 사용되었다. 클린룸 천을 실란 처리된 PMMA 용액에 담그고 플라즈마 처리된 유리 샘플에 닦아 균일한 코팅을 만든다. 샘플들을 20분 동안 주변 조건들에서 후드 아래에서 건조되도록 두었다. 샘플들은 광 추출 도트들로 인쇄한 후 100℃에서 30분 동안 베이킹되었다. 건조 접착력은 주변 조건들(실온 및 약 40% 상대 습도) 하에서 인쇄 1일 후 3M-600 테이프를 사용하여 박리 시험으로 시험했다. 건조 접착력 시험 동안 광 추출 도트가 박리되지 않았다. 제2 세트의 스크린 인쇄된 유리 샘플들은 60℃ 및 90% RH로 유지되는 내후성 챔버에 보관되었다. 약 10일(240시간) 후, 제2 세트의 유리 샘플에 대해 박리 테스트를 수행하여 풍화 효과를 관찰했습니다. 실란 처리된 PMMA 처리된 유리 샘플들의 경우 풍화 후 광 추출 도트들이 박리되지 않았으며, 이는 인쇄된 잉크의 습윤성을 허용할 뿐만 아니라 물 분자들의 침투를 방지할 수 있는 유리-잉크 계면의 소수화를 나타낸다. 표면 코팅은 또한 표면 코팅의 PMMA 네트워크로 잉크 분자들의 침투를 허용하여, 건조 및 습윤 접착력 에너지 모두에서의 추가 증가를 제공한다는 이론이 있다.

인쇄된 유리 샘플들은 또한 내마모성에 대해 시험되었다. 이소프로필 알코올에 적신 클린룸 천을 500g 하중으로 Tabor 연마기에 부착했다. 인쇄된 광 추출 도트들이 있는 유리 샘플들은 약 2.5cm 마모 길이로 100회 마모되었다. 인쇄 후 100℃에서 열처리한 유리 샘플들은 IPA 마모 시험을 통과하지 못한 반면, 제2 유리 샘플들을 200℃에서 열처리한 후 제2 샘플들에서 도트가 박리되지 않았다.

본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시의 실시예들에 다양한 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 있는 한 그러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.

Claims

제1 주 표면 및 상기 제1 주 표면 반대쪽의 제2 주 표면을 포함하는 유리 기판을 포함하며, 상기 제1 주 표면은 3-머캡토프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 또는 실란화된 PMMA 중의 적어도 하나로 코팅되며, PMMA를 포함하는 복수의 광 추출 도트들이 코팅된 상기 제1 주 표면 상에 증착된, 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 기판의 적어도 하나의 에지 표면을 따라 위치된 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 2에 있어서,
상기 광 추출 도트들의 공간 밀도, 직경, 또는 그 조합이 상기 광원으로부터 멀어지는 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 1 내지 3 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 상기 제1 주 표면에 공유 결합된 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기판의 두께는 약 300 마이크로미터 내지 약 2.0 밀리미터 범위에 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 1 내지 5 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅의 두께는 약 500 나노미터 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 6에 있어서,
상기 코팅의 상기 두께는 약 100 나노미터 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 7에 있어서,
상기 코팅의 상기 두께는 약 20 나노미터 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 1 내지 8 중의 어느 한 항에 있어서,
60℃ 및 90% 상대 습도에서 240 시간 노출된 후, 상기 유리 기판에 의해 나타나는 색상 이동 dy는 상기 유리 기판을 통한 300mm 경로 길이당 약 0.007 미만이고, 휘도는 10% 미만만큼 변화하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 백라이트 유닛.
청구항 1 내지 9 중의 어느 한 항의 디스플레이 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치로서, 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 백라이트 유닛에 인접하여 위치된 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
백라이트 유닛의 제조 방법으로서, 상기 방법은,
3-머캡토프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 또는 실란화된 PMMA 중의 적어도 하나로 유리 기판의 제1 주 표면을 코팅하는 단계;
코팅된 상기 제1 주 표면 상에 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들을 증착하는 단계;를 포함하는, 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 주 표면을 코팅하는 단계 후 상기 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들을 증착하는 단계 전에, 상기 유리 기판을 약 40℃ 내지 약 65℃ 범위의 온도로 약 10분 내지 약 20분 범위의 시간 동안 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 복수의 PMMA-함유 광 추출 도트들을 증착하는 단계 후, 상기 유리 기판을 약 150℃ 내지 약 200℃ 범위의 온도로 약 5분 내지 약 40분 범위의 시간 동안 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.