WO2018070789A1 - 윈도우 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

윈도우 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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WO2018070789A1
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송병훈
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동우화인켐 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a window substrate, a method of manufacturing the same, and an image display device including the same. More specifically, the present invention relates to a window substrate including a plurality of functional layers, a manufacturing method thereof, and an image display apparatus including the same.
  • the display device includes a liquid crystal display (LCD) device, an organic light emitting display (OLED) device, a plasma display panel (PDP) device, and a field emission display (FED) device. ) Devices and the like.
  • LCD liquid crystal display
  • OLED organic light emitting display
  • PDP plasma display panel
  • FED field emission display
  • a window substrate may be disposed on the display panel such as an LCD panel and an OLED panel to protect the display panel from an external environment.
  • the window substrate may include a base substrate made of glass.
  • a transparent plastic material is used as the base substrate.
  • additional members of a display device such as a polarizer and a touch screen panel may be disposed between the base substrate and the display panel.
  • a polarizer and a touch screen panel may be disposed between the base substrate and the display panel.
  • external light reflected from the electrode pattern of the display panel may be blocked by the polarizer.
  • the user's command may be input through the touch screen panel.
  • Korean Patent Publication No. 2012-0076026 discloses a transparent substrate including a touch screen panel including a polarization layer.
  • One object of the present invention is to provide a window substrate with improved mechanical reliability and flexible properties.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a window substrate with improved mechanical reliability and flexible properties.
  • One object of the present invention is to provide an image display device including a window substrate having improved mechanical reliability and flexible characteristics.
  • a base substrate including a display area and a non-display area; A light shielding pattern disposed on a non-display area of one surface of the base substrate to partition the display area and the non-display area; A first adhesive layer formed along a surface of the light blocking pattern and one surface of the base substrate; A polarizing layer laminated on the first adhesive layer; And a touch sensor layer stacked on the polarizing layer, wherein the viscoelastic ratio of the light blocking pattern to the first adhesive layer is 75,000 or less, and the thickness ratio of the light blocking pattern to the first adhesive layer is 0.6 or less.
  • the polarizing layer is a window substrate including a liquid crystal layer.
  • the thickness ratio is defined as a thickness of the light blocking pattern to a thickness of the first adhesive layer on the display area.
  • the window substrate 8. In the above 6, wherein the first adhesive layer has a flat upper surface, the window substrate.
  • the window substrate of claim 1 further comprising a second adhesive layer disposed between the polarizing layer and the touch sensor layer.
  • the base substrate is polyether sulfone, polyacrylate, polyether imide, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, cellulose tri acetate And at least one selected from the group consisting of cellulose acetate propionate.
  • the method of manufacturing a window substrate further comprising the step of removing the first substrate layer.
  • the window further comprising the step of removing the second substrate layer Method of manufacturing a substrate.
  • the light shielding pattern is formed at a periphery of one surface of the base substrate, and the first adhesive layer is formed on one surface of the base substrate to cover the light shielding pattern.
  • the viscoelastic ratio of the light-shielding pattern to the first adhesive layer is formed in the range of 3,000 to 75,000, the thickness ratio of the light-shielding pattern to the first adhesive layer is formed in the range of 0.1 to 0.6 of the window substrate Manufacturing method.
  • An image display device including the window substrate of any one of the above 1 to 11.
  • the window substrate of the present invention includes a light blocking pattern and an adhesive layer formed to satisfy a predetermined viscoelastic ratio and a thickness ratio, thereby suppressing bubble generation due to a step portion caused by the light blocking pattern when the adhesive layer is formed. Therefore, the adhesion property and mechanical reliability of the adhesive layer can be improved, and thus the flexible property can be improved.
  • the window substrate of the present invention includes a polarization layer and a touch sensor layer formed through a transfer process and a bonding process. Accordingly, a window substrate in which the polarization layer and the touch sensor layer are integrated can be implemented while suppressing process defects.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a window substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a window substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view showing a window substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a window substrate according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 7 are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a window substrate according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is a base substrate; A light blocking pattern disposed on the non-display area of one surface of the base substrate to partition the display area and the non-display area; A first adhesive layer formed along a surface of the light blocking pattern and one surface of the base substrate; A polarizing layer laminated on the first adhesive layer; And a touch sensor layer laminated on the polarizing layer, and having a viscoelastic ratio and a thickness ratio of the light blocking pattern to the first adhesive layer in a predetermined range, stepped bubbles are suppressed, and a window having high reliability and flexible characteristics. It relates to a substrate.
  • the window substrate 100 may include a base substrate 110, a light shielding pattern 120, a first adhesive layer 130, a polarizing layer 140, and a second adhesive layer. 150 and touch sensor layer 160.
  • the base substrate 110 may be, for example, applied to an LCD device, an OLED device, a touch screen panel (TSP), and the like, and may include a material having durability against external impact and transparency that a user can see.
  • the base substrate 110 may include a plastic material having predetermined flexibility.
  • the display device to which the base substrate 110 is applied may be provided as a flexible display device.
  • the base substrate 110 may be made of polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethyelenen napthalate (PEN), polyethylene tere Phthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC, polycarbonate), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate pro Cionate (cellulose acetate propionate, CAP) and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • PES polyethersulphone
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyetherimide
  • PEN polyethyelenen napthalate
  • PET polyethylene tere Phthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PC polycarbonate
  • TAC cellulose triacetate
  • CAP cellulose acetate pro Cionate
  • the base substrate 110 includes a first surface 110a and a second surface 110b facing each other. Layers or structures of the window substrate 100 may be stacked on the first surface 110a. An image is implemented to the user on the second surface 110b side, and a user's command (for example, through a touch) may be input.
  • the light blocking pattern 120 may be disposed on the first surface 110a of the base substrate 100 and may be formed at the periphery of the base substrate 100.
  • the display area I and the non-display area II of the window substrate 100 and / or the base substrate 110 may be divided by the light blocking pattern 120.
  • the display area I may be defined as an area exposed to the outside of the light blocking pattern 120 among the window substrate 100 and / or the base substrate 110.
  • the non-display area II may be defined as an area overlapping the light blocking pattern 120 of the window substrate 100 and / or the base substrate 110.
  • the light blocking pattern 120 may be provided as at least part of a bezel or housing of the window substrate 100 or the display device to which the window substrate 100 is applied.
  • the wires of the display device may be blocked by the light blocking pattern 120, and thus may not be viewed by the user.
  • the color and / or material of the light blocking pattern 120 is not particularly limited, and may be formed of a resin material having various colors such as black, white, and gold.
  • the light blocking pattern 120 may be formed of a resin material such as acrylic resin, epoxy resin, polyurethane, silicone, etc., in which pigments for color realization are mixed.
  • the light blocking pattern 120 may be formed of a single layer or a plurality of layers.
  • the material and thickness of the light blocking pattern 120 may be determined in consideration of the protection and flexible characteristics of the window substrate 100 or the display device.
  • the storage modulus of the light shielding pattern 120 may be formed of a material in the range of about 2,000 to about 5,000 Mpa.
  • the thickness of the light blocking pattern 120 may range from about 6 to about 15 ⁇ m.
  • the light blocking pattern 120 may include sidewalls that are tapered at an angle with respect to the first surface 110a of the base substrate 110.
  • the adjacent side wall and the display area (I) of the light-shielding pattern 120 may have a tilt angle of about 5 to about 30 degrees (o).
  • the inclination angle is less than about 5 degrees, the light blocking pattern 120 having a substantially sufficient thickness may not be formed.
  • peeling of the first adhesive layer 130 may occur in the display area I.
  • the first adhesive layer 130 is disposed on the light blocking pattern 120 and the base substrate 110. According to the exemplary embodiment of the present invention, the first adhesive layer 130 may be directly formed on the top surface of the light blocking pattern 120, the sidewalls, and the first surface 110a of the base substrate 110. In addition, the first adhesive layer 130 may extend continuously over the display area I and the non-display area II. The first adhesive layer 130 may be formed to have a substantially uniform thickness over the display area I and the non-display area II.
  • the material of the first adhesive layer 130 is not particularly limited, but may be selected in consideration of adhesion characteristics to the light shielding pattern 120 and securing viscoelasticity.
  • the first adhesive layer 130 may include an acrylate-based pressure sensitive adhesive (PSA) material or an optically clear adhesive (OCR) material.
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • OCR optically clear adhesive
  • the storage elastic modulus of the first adhesive layer 130 may range from about 0.04 Mpa to about 0.6 Mpa.
  • the thickness of the first adhesive layer 130 may be adjusted to range from about 25 ⁇ m to about 50 ⁇ m.
  • the viscoelastic ratio and the thickness ratio of the light blocking pattern 120 and the first adhesive layer 130 may be defined according to the range of the storage modulus and the thickness of the light blocking pattern 120 and the first adhesive layer 130. have.
  • the viscoelastic ratio (eg, the ratio of the storage elastic modulus) of the light blocking pattern 120 to the first adhesive layer 130 may be about 75,000 or less.
  • the viscoelastic ratio exceeds about 75,000, as the difference in storage modulus between the first adhesive layer 130 and the light shielding pattern 120 becomes too large, for example, the window substrate 100 having a flexible characteristic or a display Peeling or lifting may be intensified during bending or folding of the device.
  • the viscoelastic ratio can range from about 3,000 to about 75,000.
  • the thickness ratio of the light blocking pattern 120 to the first adhesive layer 130 may be about 0.6 or less. When the thickness ratio exceeds about 0.6, the thickness of the first adhesive layer is excessively increased, which is disadvantageous for thinning, and the flexible property may be deteriorated. In addition, peeling or lifting of the first adhesive layer 130 may be caused. In some embodiments, the thickness ratio can range from about 0.1 to about 0.6.
  • Bubble generation can be suppressed between the sidewalls of the substrate.
  • peeling or damage of the first adhesive layer 130 or the layers on the first adhesive layer 130 may be suppressed.
  • the polarizing layer 140 is disposed on the first adhesive layer 130.
  • the polarization layer 140 may extend continuously over the display area I and the non-display area II.
  • the polarizing layer 140 is a polarizer (for example, polyvinyl alcohol (PVA) series) and a protective film (for example, triacetyl cellulose (TAC)) attached to both surfaces of the polarizer. Film)) to replace the conventional polarizing plate.
  • the polarization layer 140 may include a liquid crystal compound.
  • the polarization layer 140 may include a liquid crystal layer including the liquid crystal compound, and may further include an alignment layer for imparting orientation to the liquid crystal layer.
  • the touch sensor layer 160 is disposed on the polarization layer 140.
  • the touch sensor layer 160 may include electrode patterns for converting a user's touch signal input through the second surface 110b of the base substrate 110 into an electrical signal.
  • the electrode pattern may include first sensing electrodes and second sensing electrodes arranged to cross each other.
  • the touch sensor layer 160 may further include an insulating layer for insulating the first and second sensing electrodes from each other.
  • Peripheral wires connected to the first and second sensing electrodes are further formed in the touch sensor layer 160, and the peripheral wires are arranged in the non-display area II to overlap the light shielding pattern 120. have.
  • a second adhesive layer 150 may be formed between the touch sensor layer 160 and the polarization layer 140.
  • the second adhesive layer 150 may include a PSA-based material or an OCA-based material substantially the same as or similar to the first adhesive layer 130.
  • additional layer structures may be further included to improve physical and optical characteristics of the window substrate 100.
  • a hard coating layer for protecting the window substrate 100 may be further formed on the second surface 110b of the base substrate 110.
  • a phase difference film, a refractive index adjusting layer, or the like may be further formed on the polarizing layer 140.
  • the window substrate 200 may include a base substrate 110, a light shielding pattern 120, a first adhesive layer 230, a polarization layer 240, and a second dot.
  • the display area I and the non-display area II are defined by the light blocking pattern 120, and the first surface 110a of the base substrate 110 in the sidewall of the light blocking pattern 120 and the display area I is defined.
  • An opening 225 through which the display area I is exposed may be defined by the opening.
  • the first adhesive layer 230 may be attached on the light blocking pattern 120 and the first surface 110a of the base substrate 110, and may sufficiently fill the opening 225.
  • the first adhesive layer 230 has a substantially flat top surface, and may be provided as a leveling layer, for example.
  • the polarization layer 240 and the touch sensor layer 260 may also have a flat structure. Damage due to bending of the layer 240 and the touch sensor layer 260 may be prevented.
  • a range of viscoelastic ratios and thickness ratios of the light blocking pattern 120 and the first adhesive layer 230 may be adjusted.
  • the thickness of the first adhesive layer 230 may be defined as the thickness on the display area (I).
  • the window substrate 300 may include a base substrate 110, a light shielding pattern 120, a first adhesive layer 130, a polarizing layer 140, a second adhesive layer 350, and a touch sensor layer ( 360). As in the window substrate 100 described with reference to FIG. 1, a range of viscoelastic ratios and thickness ratios of the light blocking pattern 120 and the first adhesive layer 130 may be adjusted.
  • the second adhesive layer 350 may be attached to the polarizing layer 140 and have a substantially flat upper surface. According to an embodiment, the second adhesive layer 350 may be formed relatively thick on the display area I and may be provided as a leveling layer.
  • the touch sensor layer 360 may also have a flat structure, and when the window substrate 300 is manufactured, the touch sensor layer 260 may be Damage caused by bending can be prevented.
  • the window substrate 400 may include a base substrate 110, a light shielding pattern 120, a first adhesive layer 430, a polarizing layer 440, a second adhesive layer 450, and a touch sensor layer ( 460).
  • the viscoelastic ratio of the light blocking pattern 120 and the first adhesive layer 430 may be adjusted within a predetermined range.
  • the first adhesive layer 430 may be formed thicker on the display area I than on the non-display area II.
  • the first adhesive layer 430 may have a relatively reduced thickness on the top surface of the light blocking pattern 120.
  • the first adhesive layer 430 may include the first portion 430a and the second portion 430b (for example, formed on the display region I and the non-display region II, respectively). , A portion formed on the top surface of the light blocking pattern 120, and the thickness of the first portion 430a may be greater than the thickness of the second portion 430b. As described above, the thickness ratio of the light shielding pattern 120 and the first adhesive layer 430 is adjusted within a predetermined range, and in the thickness ratio, the thickness of the first adhesive layer 430 is the thickness of the first portion 430a. It can be defined by thickness.
  • the polarizing layer 440, the second adhesive layer 450, and the touch sensor layer 460 may be conformally formed along the surface profile of the first adhesive layer 430.
  • FIGS. 5 to 7 Detailed description of the material described with reference to FIG. 1 will be omitted.
  • the polarizing layer 140 and the touch sensor layer 160 are formed on the first base layer 145 and the second base layer 170, respectively.
  • the second adhesive layer 150 may be formed on the touch sensor layer 160.
  • the polarization layer 140 may be formed by applying, for example, a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound.
  • an alignment layer may be formed before the liquid crystal layer is formed, and a curing process may be performed after applying the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer and the alignment layer are slit coating, knife coating, spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, screen printing, gravure printing, flexo printing And coating processes and / or printing processes, including offset printing, inkjet coating, dispenser printing, nozzle coating, capillary coating, and the like.
  • the touch sensor layer 160 may include a plurality of electrode patterns for touch sensing and an insulating layer for insulating the electrode patterns.
  • a first conductive layer including a metal or a transparent conductive oxide (eg, ITO, IZO, etc.) is formed on the second base layer 170, and the first conductive layer is patterned to sense first sensing.
  • An electrode may be formed, and an insulating layer may be formed to at least partially cover the first sensing electrodes.
  • a second conductive layer may be formed on the insulating layer, and the second sensing layer may be formed by patterning the second conductive layer.
  • the first base layer 145 and the second base layer 170 may be laminated so that the polarizing layer 140 and the second adhesive layer 150 face each other.
  • the second adhesive layer 150 may be attached to the polarization layer 140 to form a first laminate 180 in which the polarization layer 140 and the touch sensor layer 160 are combined with each other.
  • the first base layer 145 may be peeled or removed from the polarization layer 140.
  • the second substrate layer 170 may also be removed after the first laminate 180 is formed.
  • the material of the first base layer 145 and the second base layer 170 is not particularly limited, and may include a plastic substrate having excellent peelability.
  • a second laminate 105 including a base substrate 110, a light shielding pattern 120, and a first adhesive layer 130 is formed.
  • the light shielding pattern 120 is formed on the first surface 110a of the base substrate 110 to distinguish the display area and the non-display area of the window substrate.
  • the light blocking pattern 120 may have an embossed pattern shape selectively formed in the non-display area, and may be formed by a known deposition process, a coating process, a printing process alone, or a combination of two or more thereof.
  • An inclination angle with respect to the first surface 110a of the sidewall of the light blocking pattern 120 may be adjusted in a range of about 5 degrees to about 30 degrees.
  • the first adhesive layer 130 may be conformally formed along the surfaces of the light blocking pattern 120 and the first surface 110a of the base substrate 110.
  • the first adhesive layer 130 may be formed through the above-described coating process and / or printing process.
  • the viscoelastic ratio of the light blocking pattern 120 to the first adhesive layer 130 may be about 75,000 or less. In some embodiments, the viscoelastic ratio can be adjusted in the range of about 3,000 to about 75,000.
  • the thickness ratio of the light blocking pattern 120 to the first adhesive layer 130 may be about 0.6 or less. In some embodiments, the thickness ratio can be adjusted in a range from about 0.1 to about 0.6.
  • the first adhesive layer 130 may be formed to have a substantially flat exposed surface as described with reference to FIG. 2.
  • the window substrate 100 may be manufactured by combining the first laminate 180 and the second laminate 105 with each other.
  • the window substrate 100 may be manufactured by laminating the first laminate 180 and the second laminate 105 such that the first adhesive layer 130 and the polarizing layer 140 face each other. Thereafter, the second base layer 170 may be peeled or removed from the touch sensor layer 160.
  • the polarizing layer 140 is not directly formed on the stepped portion caused by the light blocking pattern 120, but is formed on the first base layer 145 and then toward the first adhesive layer 130. Attached. Therefore, the generation of orientation defects caused by the stepped portion can be suppressed.
  • the touch sensor layer 160 may be formed on the second base layer 170 and then transferred onto the polarization layer 140. Therefore, when the touch sensor layer 160 is directly formed on the polarization layer 140 or when the polarization layer 140 is directly formed on the touch sensor layer 160, the polarization layer 140 or the touch sensor layer ( 160 may be prevented or damaged.
  • the first laminate 180 including the polarization layer 140 and the touch sensor layer 160 is formed through a transfer process, the first laminate 180 is formed on the first adhesive layer 130 and the base substrate ( Since the bonding to the side of the second laminate 105 including the 110, process ease compared to the manufacturing process of coating each layer individually can be reduced the process cost.
  • the second substrate layer 170 is removed after the window substrate is formed and a separate substrate for supporting the touch sensor layer 160 is omitted, the thickness of the second substrate layer 170 may be reduced.
  • the present invention additionally provides an image display apparatus including the above-described window substrates.
  • the window substrate may be combined with a display panel included in an OLED device, an LCD device, or the like.
  • the display panel may include a pixel circuit including a thin film transistor (TFT) arranged on a substrate, and a pixel portion or a light emitting portion electrically connected to the pixel circuit.
  • TFT thin film transistor
  • a touch sensor layer of a window substrate may be attached onto the display panel, and an additional adhesive layer and / or leveling layer may be further included between the touch sensor layer and the display panel.
  • the substrate of the display panel includes a resin or plastic such as polyimide
  • the flexible display device may be implemented as a whole by being combined with the window substrate.
  • the window substrate may be applied to various image display devices such as an FED device and a PDP device.
  • a light shielding pattern having a thickness of 10 ⁇ m was formed on the periphery of the base substrate including polymethylmethacrylate (PMMA) through a screen printing process.
  • An OCA material having a thickness of 25 ⁇ m was coated on the base substrate to cover a step formed by the light blocking pattern, thereby forming an adhesive layer.
  • Samples of Examples and Comparative Examples were prepared while modifying the light-shielding pattern and the storage elastic modulus of the adhesive layer as shown in Table 1 below, and observed the occurrence of step bubbles when coating the adhesive layer.
  • the storage modulus of the light shielding pattern and the adhesive layer was measured using a dynamic mechanical analyzer (DMA) and a rheometer, respectively.
  • DMA dynamic mechanical analyzer
  • the light shielding pattern and the adhesive layer were formed on the base substrate.
  • the storage modulus of the light shielding pattern and the adhesive layer was fixed at 3,000 Mpa and 0.04 Mpa, respectively, and the samples of Examples and Comparative Examples were prepared while varying the thickness of the light shielding pattern and the adhesive layer, as shown in Table 2 below. It was observed whether stepped bubbles were generated when the adhesive layer was coated.
  • the light shielding pattern and the adhesive layer were formed on the base substrate. Specifically, the thickness of the light shielding pattern and the adhesive layer was fixed to 10 ⁇ m and 25 ⁇ m, respectively, and the storage elastic modulus of the light shielding pattern and the adhesive layer was adjusted to 3,000 Mpa and 0.04 Mpa, respectively. As shown in Table 3 below, the samples of Examples and Comparative Examples were prepared while increasing the inclination angle of the sidewalls of the light shielding pattern, and the generation of stepped bubbles was observed when the adhesive layer was coated.

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Abstract

본 발명은 윈도우 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 베이스 기판; 베이스 기판 일면의 비표시 영역 상에 배치되어, 표시 영역 및 비표시 영역을 구획하는 차광 패턴; 차광 패턴의 표면 및 베이스 기판 일면을 따라 형성된 제1 점접착층; 제1 점접착층 상에 적층된 편광층; 및 편광층 상에 적층된 터치 센서층을 포함하며, 제1 점접착층 대비 차광 패턴의 점탄성비는 75,000 이하이며, 제1 점접착층 대비 차광 패턴의 두께비는 0.6 이하로 형성됨으로써, 단차 기포가 제거되고 플렉시블 특성이 향상된 윈도우 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

윈도우 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 윈도우 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 복수의 기능층들을 포함하는 윈도우 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 화상 이미지를 포함하는 정보를 표시할 수 있는 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 상기 표시 장치는 액정 표시(liquid crystal display: LCD) 장치, 유기 발광 표시(organic light emitting display: OLED) 장치, 플라즈마 표시(plasma display panel: PDP) 장치 및 전계 방출 표시(field emission display: FED) device) 장치 등을 포함한다.
상기 표시 장치에 있어서, 예를 들면 LCD 패널 및 OLED 패널과 같은 표시 패널 상부에 외부 환경으로부터 상기 표시 패널을 보호하기 위한 윈도우 기판이 배치될 수 있다. 상기 윈도우 기판은 글래스 재질의 베이스 기판을 포함할 수 있으며, 최근 플렉시블 디스플레이가 개발되면서, 상기 베이스 기판으로서 투명 플라스틱 재질이 활용되고 있다.
또한, 상기 베이스 기판 및 상기 표시 패널 사이에는 편광판, 터치 스크린 패널과 같은 표시 장치의 추가 부재들이 배치될 수 있다. 상기 편광판에 의해 예를 들면, 상기 표시 패널의 전극 패턴으로부터 반사된 외광이 차단될 수 있다. 또한, 상기 터치 스크린 패널에 의해 사용자의 명령을 화면을 통해 입력할 수 있다.
그러나, 상기 표시 패널 상에 상기 편광판, 터치 스크린 패널, 윈도우 기판 등의 복수의 층들 또는 구조물들이 적층됨에 따라, 플렉시블 특성 향상, 박형화와 같은 최근의 표시 장치에서의 요구 사항들이 충분히 구현되기에 한계가 존재한다. 또한, 상기 복수의 층들 또는 구조물들의 적층 공정 시 물리적, 기계적 또는 화학적 불량이 야기될 수 있으며, 공정 비용이 상승할 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2012-0076026호에는 편광층을 포함하는 터치스크린 패널을 포함하는 투명기판이 개시되어 있다.
본 발명의 일 과제는 기계적 신뢰성 및 플렉시블 특성이 향상된 윈도우 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 기계적 신뢰성 및 플렉시블 특성이 향상된 윈도우 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 기계적 신뢰성 및 플렉시블 특성이 향상된 윈도우 기판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 일면의 비표시 영역 상에 배치되어, 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역을 구획하는 차광 패턴; 상기 차광 패턴의 표면 및 상기 베이스 기판 일면을 따라 형성된 제1 점접착층; 상기 제1 점접착층 상에 적층된 편광층; 및 상기 편광층 상에 적층된 터치 센서층을 포함하며, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 점탄성비는 75,000 이하이며, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 두께비는 0.6 이하인 윈도우 기판.
2. 위 1에 있어서, 상기 점탄성비는 3,000 내지 75,000인 윈도우 기판.
3. 위 1에 있어서, 상기 두께비는 0.1 내지 0.6인 윈도우 기판.
4. 위 1에 있어서, 상기 차광 패턴의 측벽은 상기 베이스 기판 일면에 대해 5도(o) 내지 30도의 경사각을 갖는 윈도우 기판.
5. 위 1에 있어서, 상기 편광층은 액정층을 포함하는 윈도우 기판.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 점접착층은 상기 표시 영역 상에서 상대적으로 두껍게 형성된 윈도우 기판.
7. 위 6에 있어서, 상기 두께비는 상기 표시 영역 상에서의 상기 제1 점접착층의 두께 대비 상기 차광 패턴의 두께로 정의되는 윈도우 기판.
8. 위 6에 있어서, 상기 제1 점접착층은 평탄한 상면을 갖는, 윈도우 기판.
9. 위 1에 있어서, 상기 편광층 및 상기 터치 센서층 사이에 배치되는 제2 점접착층을 더 포함하는 윈도우 기판.
10. 위 9에 있어서, 상기 제2 점접착층은 평탄한 상면을 갖는 윈도우 기판.
11. 위 1에 있어서, 상기 베이스 기판은 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 윈도우 기판.
12. 제1 기재층 및 제2 기재층 상에 각각 편광층 및 터치 센서층을 형성하는 단계; 상기 편광층 및 상기 터치 센서층이 서로 마주보도록 상기 제1 기재층 및 상기 제2 기재층을 합지하여 제1 적층체를 형성하는 단계; 베이스 기판 상에 차광 패턴 및 제1 점접착층을 형성하여 제2 적층체를 형성하는 단계; 및 상기 제1 점접착층 및 상기 편광층이 서로 마주보도록 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 합지하는 단계를 포함하는 윈도우 기판의 제조 방법.
13. 위 12에 있어서, 상기 제1 적층체를 형성하는 단계 이후, 상기 제1 기재층을 제거하는 단계를 더 포함하는 윈도우 기판의 제조 방법.
14. 위 13에 있어서, 상기 제1 적층체를 형성하는 단계 이후, 또는 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 합지하는 단계 이후, 상기 제2 기재층을 제거하는 단계를 더 포함하는 윈도우 기판의 제조 방법.
15. 위 12에 있어서, 상기 차광 패턴은 상기 베이스 기판 일면의 주변부에 형성되며, 상기 제1 점접착층은 상기 차광 패턴을 덮도록 상기 베이스 기판 일면 상에 형성되는 윈도우 기판의 제조 방법.
16. 위 15에 있어서, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 점탄성비는 3,000 내지 75,000 범위로 형성되며, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 두께비는 0.1 내지 0.6 범위로 형성되는 윈도우 기판의 제조 방법.
17. 위 1 내지 11 중 어느 한 항의 윈도우 기판을 포함하는 화상 표시 장치.
본 발명의 윈도우 기판은 소정의 점탄성비 및 두께비를 만족하도록 형성된 차광 패턴 및 점접착층을 포함함으로써, 상기 점접착층 형성 시 상기 차광 패턴에 의해 야기되는 단차부에 기인한 기포 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 점접착층의 부착특성, 기계적 신뢰성이 향상되어 플렉시블 특성 역시 향상될 수 있다.
본 발명의 윈도우 기판은 전사 공정 및 접합 공정을 통해 형성된 편광층 및 터치 센서층을 포함한다. 이에 따라, 공정 불량을 억제하면서 편광층 및 터치 센서층이 일체화된 윈도우 기판이 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 기판을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 기판을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 기판을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 기판을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
본 발명은 베이스 기판; 상기 베이스 기판 일면의 비표시 영역 상에 배치되어 표시 영역 및 비표시 영역을 구획하는 차광 패턴; 상기 차광 패턴의 표면 및 상기 베이스 기판 일면을 따라 형성된 제1 점접착층; 상기 제1 점접착층 상에 적층된 편광층; 및 상기 편광층 상에 적층된 터치 센서층을 포함하며, 소정의 범위의 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 점탄성비 및 두께비를 가짐으로써 단차 기포가 억제되고, 고신뢰성의 플렉시블 특성을 갖는 윈도우 기판에 관한 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 제시하나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 기판(100)은 베이스 기판(110), 차광 패턴(120), 제1 점접착층(130), 편광층(140), 제2 점접착층(150) 및 터치 센서 층(160)을 포함한다.
베이스 기판(110)은 예를 들면, LCD 장치, OLED 장치, 터치 스크린 패널(TSP) 등에 적용되어 외부 충격에 대한 내구성, 사용자가 시인할 수 있는 투명성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 베이스 기판(110)은 소정의 유연성을 갖는 플라스틱 물질을 포함할 수 있으며, 이 경우 베이스 기판(110)이 적용된 표시 장치는 플렉시블 표시 장치로 제공될 수 있다.
예를 들면, 베이스 기판(110)은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyelene terepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(110)은 서로 대향하는 제1 면(110a) 및 제2 면(110b)을 포함한다. 제1 면(110a) 상에는 윈도우 기판(100)의 층 또는 구조물들이 적층될 수 있다. 제2 면(110b) 측으로 사용자에게 화상이 구현되며, 사용자의 명령(예를 들면, 터치를 통해)이 입력될 수 있다.
차광 패턴(120)은 베이스 기판(100)의 제1 면(110a) 상에 배치되며, 베이스 기판(100)의 주변부에 형성될 수 있다. 예를 들면, 차광 패턴(120)에 의해 윈도우 기판(100) 및/또는 베이스 기판(110)의 표시 영역(I) 및 비표시 영역(II)이 구분될 수 있다.
표시 영역(I)은 윈도우 기판(100) 및/또는 베이스 기판(110) 중 차광 패턴(120) 외부로 노출된 영역으로 정의될 수 있다. 비표시 영역(II)은 윈도우 기판(100) 및/또는 베이스 기판(110) 중 차광 패턴(120)과 중첩된 영역으로 정의될 수 있다.
차광 패턴(120)은 윈도우 기판(100) 또는 윈도우 기판(100)이 적용되는 표시 장치의 베젤(bezel) 또는 하우징(housing)의 적어도 일부로 제공될 수 있다. 예를 들면, 차광 패턴(120)에 의해 상기 표시 장치의 배선들이 가려져 사용자에게 시인되지 않을 수 있다. 차광 패턴(120)의 컬러 및/또는 재질은 특별히 제한되는 것은 아니며, 흑색, 백색, 금색 등과 같은 다양한 컬러를 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 차광 패턴(120)은 컬러 구현을 위한 안료가 혼합된 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄, 실리콘(silicone) 등과 같은 수지 물질로 형성될 수 있다. 차광 패턴(120)은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
차광 패턴(120)의 재질 및 두께는 윈도우 기판(100) 또는 상기 표시 장치의 보호 및 플렉시블 특성을 고려하여 결정될 수 있다. 본 발명에 일 구현예에 있어서, 차광 패턴(120)의 저장 탄성률(storage modulus)은 약 2,000 내지 약 5,000 Mpa의 범위의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 차광 패턴(120)의 두께는 약 6 내지 약 15 ㎛의 범위일 수 있다.
차광 패턴(120)은 베이스 기판(110)의 제1 면(110a)에 대해 소정의 각도로 경사진(tapered) 측벽을 포함할 수 있다. 예를 들면, 차광 패턴(120)의 표시 영역(I)과 인접한 측벽은 약 5 내지 약 30도(ㅇ)의 경사각을 가질 수 있다. 상기 경사각이 약 5도 미만인 경우, 실질적으로 충분한 두께의 차광 패턴(120)이 형성되지 않을 수 있다. 상기 경사각이 약 30도를 초과하는 경우 표시 영역(I)에서 제1 접착층(130)의 박리 현상이 초래될 수 있다.
제1 점접착층(130)은 차광 패턴(120) 및 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 제1 점접착층(130)은 차광 패턴(120)의 상면 및 상기 측벽, 베이스 기판(110)의 제1 면(110a)상에 직접 형성될 수 있다. 또한, 제1 점접착층(130)은 표시 영역(I) 및 비표시 영역(II)에 걸쳐 연속적으로 연장될 수 있다. 제1 점접착층(130)은 표시 영역(I) 및 비표시 영역(II)에 걸쳐 실질적으로 균일한 두께로 형성될 수 있다.
제1 점접착층(130)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니나, 차광 패턴(120)과의 부착 특성 및 점탄성 확보를 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 제1 점접착층(130)은 아크릴레이트 계열의 감압성 점접착(pressure sensitive adhesive: PSA) 물질 또는 광학 투명 점접착(optically clear adhesive: OCR) 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 점접착층(130)의 저장 탄성률은 약 0.04 Mpa 내지 약 0.6 Mpa 범위를 가질 수 있다. 또한, 제1 점접착층(130)의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 범위로 조절될 수 있다.
예를 들면, 상술한 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(130)의 저장 탄성률 및 두께의 범위에 따라 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(130)의 점탄성비 및 두께비가 정의될 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1 점접착층(130) 대비 차광 패턴(120)의 점탄성비(예를 들면, 저장 탄성률의 비율)는 약 75,000 이하일 수 있다. 상기 점탄성비가 약 75,000을 초과하는 경우, 제1 점접착층(130) 및 차광 패턴(120) 사이에서의 저장 탄성률의 차이가 지나치게 커짐에 따라, 예를 들면 플렉시블 특성을 갖는 윈도우 기판(100) 또는 표시장치의 벤딩(bending) 또는 폴딩(folding) 시 박리, 들뜸 현상이 심화될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 점탄성비는 약 3,000 내지 약 75,000의 범위일 수 있다.
제1 점접착층(130) 대비 차광 패턴(120)의 두께비는 약 0.6 이하일 수 있다. 상기 두께비가 약 0.6을 초과하는 경우 제1 점접착층의 두께가 지나치게 증가하여 박형화에 불리하며, 플렉시블 특성이 열화될 수 있다. 또한, 제1 점접착층(130)의 박리, 들뜸 현상이 초래될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 두께비는 약 0.1 내지 약 0.6 범위일 수 있다.
상술한 점탄성비 및 두께비 내에서, 제1 점접착층(130) 부착 시, 제1 점접착층(130) 및 베이스 기판(110) 사이, 및/또는 제1 점접착층(130) 및 차광 패턴(120)의 상기 측벽 사이에서 기포 발생을 억제할 수 있다. 또한, 윈도우 기판(100) 또는 상기 표시 장치가 폴딩 또는 벤딩 될 때, 제1 점접착층(130) 또는 제1 점접착층(130) 상의 층들의 박리, 손상이 억제될 수 있다.
제1 점접착층(130) 상에는 편광층(140)이 배치된다. 예를 들면, 편광층(140)은 표시 영역(I) 및 비표시 영역(II)에 걸쳐 연속적으로 연장될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 편광층(140)은 편광자(예를 들면, 폴리비닐알코올(PVA) 계열) 및 상기 편광자의 양면에 부착된 보호 필름(예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름)을 포함하는 통상적인 편광판을 대체할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 편광층(140)은 액정 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 편광층(140)은 상기 액정 화합물을 포함하는 액정층을 포함하며, 상기 액정층에 배향성을 부여하기 위한 배향층을 더 포함할 수 있다.
편광층(140) 상에는 터치 센서층(160)이 배치된다. 터치 센서층(160)은 베이스 기판(110)의 제2 면(110b)을 통해 입력된 사용자의 터치 신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 전극 패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 패턴은 서로 교차하게 배열되는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 포함할 수 있다.
또한, 터치 센서층(160)은 상기 제1 및 제2 센싱 전극들을 서로 절연시키기 위한 절연층을 더 포함할 수 있다. 터치 센서층(160) 내에는 상기 제1 및 제2 센싱 전극들과 연결되는 주변 배선들이 더 형성되며, 상기 주변 배선들은 비표시 영역(II) 내에 배열되어, 차광 패턴(120)과 중첩될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 센서층(160) 및 편광층(140) 사이에는 제2 점접착층(150)이 형성될 수 있다. 제2 점접착층(150)은 제1 점접착층(130)과 실질적으로 동일하거나 유사한 PSA 계열 물질 또는 OCA 계열 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 윈도우 기판(100)의 물리적, 광학적 특성 향상을 위한 추가적인 층 구조물들이 더 포함될 수도 있다. 예를 들면, 베이스 기판(110)의 제2 면(110b) 상에는 윈도우 기판(100) 보호를 위한 하드 코팅층이 더 형성될 수 있다. 편광층(140) 상에는 위상차 필름, 굴절률 조절층 등이 더 형성될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 윈도우 기판(200)은 도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 베이스 기판(110), 차광 패턴(120), 제1 점접착층(230), 편광층(240), 제2 점접착층(250) 및 터치 센서 층(260)을 포함한다.
차광 패턴(120)에 의해 표시 영역(I) 및 비표시 영역(II)이 정의되며, 차광 패턴(120)의 측벽 및 표시 영역(I)에서의 베이스 기판(110)의 제1 면(110a)에 의해 표시 영역(I)이 노출되는 개구부(225)가 정의될 수 있다.
제1 점접착층(230)은 차광 패턴(120) 및 베이스 기판(110)의 제1 면(110a) 상에 부착되며, 개구부(225)를 충분히 채울 수 있다. 제1 점접착층(230)은 실질적으로 평탄한 상면을 가지며, 예를 들면 레벨링 층으로 제공될 수 있다.
제1 점접착층(230)에 의해 레벨링된 적층면 또는 부착면이 제공됨에 따라, 편광층(240) 및 터치 센서층(260) 역시 평탄한 구조를 가질 수 있으며, 윈도우 기판(200) 제조 시, 편광층(240) 및 터치 센서층(260)의 굴곡에 의한 손상을 방지할 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 윈도우 기판(100)에서와 같이, 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(230)의 점탄성비 및 두께비의 범위가 조절될 수 있다. 상기 두께비에 있어서, 제1 점접착층(230)의 두께는 표시 영역(I) 상에서의 두께로 정의될 수 있다.
도 3을 참조하면, 윈도우 기판(300)은 베이스 기판(110), 차광 패턴(120), 제1 점접착층(130), 편광층(140), 제2 점접착층(350) 및 터치 센서 층(360)을 포함한다. 도 1을 참조로 설명한 윈도우 기판(100)에서와 같이, 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(130)의 점탄성비 및 두께비의 범위가 조절될 수 있다.
제2 점접착층(350)은 편광층(140)에 부착되어 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 일 구현예에 따르면, 제2 점접착층(350)은 표시 영역(I) 상에서 상대적으로 두껍게 형성되며, 레벨링층으로 제공될 수 있다.
제2 점접착층(350)에 의해 레벨링된 적층면 또는 부착면이 제공됨에 따라, 터치 센서층(360) 역시 평탄한 구조를 가질 수 있으며, 윈도우 기판(300) 제조 시, 터치 센서층(260)의 굴곡에 의한 손상을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 윈도우 기판(400)은 베이스 기판(110), 차광 패턴(120), 제1 점접착층(430), 편광층(440), 제2 점접착층(450) 및 터치 센서 층(460)을 포함한다. 도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(430)의 점탄성비 가 소정의 범위로 조절될 수 있다.
제1 점접착층(430)은 표시 영역(I) 상에서 비표시 영역(II) 상에서보다 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 점접착층(430)은 차광 패턴(120)의 상면 상에서 두께가 상대적으로 감소될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 제1 점접착층(430)은 각각 표시 영역(I) 및 비표시 영역(II) 상에 형성된 제1 부분(430a) 및 제2 부분(430b)(예를 들면, 차광 패턴(120)의 상면 상에 형성된 부분)을 포함하며, 제1 부분(430a)의 두께가 제2 부분(430b)의 두께보다 클 수 있다. 상술한 바와 같이, 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(430)의 두께비는 소정의 범위 내로 조절되며, 상기 두께비에 있어서, 제1 점접착층(430)의 두께는 제1 부분(430a)의 두께로 정의될 수 있다.
편광층(440), 제2 점접착층(450) 및 터치 센서층(460)은 제1 점접착층(430)의 표면 프로파일을 따라 컨포멀하게 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 참조로 본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 기판의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 1을 참조로 설명한 재질에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 5를 참조하면, 제1 기재층(145) 및 제2 기재층(170) 상에 각각 편광층(140) 및 터치 센서층(160)을 형성한다. 터치 센서층(160) 상에는 제2 점접착층(150)이 형성될 수 있다.
편광층(140)은 예를 들면 액정화합물을 포함하는 액정층을 도포하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 액정층을 형성하기 전에 배향층을 형성하고, 상기 액정층을 도포한 후 경화 공정을 수행할 수 있다. 상기 액정층 및 배향층은 슬릿 코팅, 나이프 코팅, 스핀 코팅, 캐스팅, 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 와이어 바 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄, 잉크젯 코팅, 디스펜서 인쇄, 노즐 코팅, 모세관 코팅 등을 포함하는 코팅 공정 및/또는 인쇄 공정을 통해 형성될 수 있다.
터치 센서층(160)은 터치 센싱을 위한 복수의 전극 패턴들 및 상기 전극 패턴들의 절연을 위한 절연층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 기재층(170) 상에 금속 또는 투명 도전성 산화물(예를 들면, ITO, IZO 등)을 포함하는 제1 도전층을 형성하고, 상기 제1 도전층을 패터닝하여 제1 센싱 전극들을 형성하고, 상기 제1 센싱 전극들을 적어도 부분적으로 덮는 절연층을 형성할 수 있다. 이후, 상기 절연층 상에 제2 도전층을 형성하고, 상기 제2 도전층을 패터닝하여 제2 센싱 전극들을 형성할 수 있다.
이후, 편광층(140) 및 제2 점접착층(150)이 서로 마주보도록 제1 기재층(145) 및 제2 기재층(170)을 합지할 수 있다. 이에 따라, 제2 점접착층(150)이 편광층(140)에 부착되어, 편광층(140) 및 터치 센서층(160)이 서로 조합된 제1 적층체(180)가 형성될 수 있다. 제1 적층체(180) 형성 후, 제1 기재층(145)은 편광층(140)으로부터 박리 또는 제거될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제2 기재층(170) 역시 제1 적층체(180) 형성 후 제거될 수 있다.
제1 기재층(145) 및 제2 기재층(170)의 재질은 특별히 제한되는 것은 아니며, 박리성이 우수한 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 베이스 기판(110), 차광 패턴(120) 및 제1 점접착층(130)을 포함하는 제2 적층체(105)를 형성한다.
예를 들면, 베이스 기판(110)의 제1 면(110a) 상에 윈도우 기판의 표시 영역 및 비표시 영역을 구분하는 차광 패턴(120)을 형성한다. 차광 패턴(120)은 상기 비표시 영역 내에 선택적으로 형성된 양각 패턴 형상으로, 공지된 증착 공정, 코팅 공정, 인쇄 공정을 단독으로 또는 2 이상을 조합 수행하여 형성될 수 있다. 차광 패턴(120)의 측벽의 제1 면(110a)에 대한 경사각은 약 5도 내지 약 30도의 범위로 조절될 수 있다.
제1 점접착층(130)은 차광 패턴(120)의 표면들 및 베이스 기판(110)의 제1 면(110a)을 따라 컨포멀하게 형성될 수 있다. 제1 점접착층(130)은 상술한 코팅 공정 및/또는 인쇄 공정을 통해 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 점접착층(130) 대비 차광 패턴(120)의 점탄성비는 약 75,000 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 점탄성비는 약 3,000 내지 약 75,000의 범위로 조절될 수 있다. 제1 점접착층(130) 대비 차광 패턴(120)의 두께비는 약 0.6 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 두께비는 약 0.1 내지 약 0.6 범위로 조절될 수 있다.
상술한 점탄성비 및 두께비 내에서, 또한 상기 경사각과의 조합에 의해, 제1 점접착층(130) 부착 시, 제1 점접착층(130) 및 베이스 기판(110) 사이에서 기포 발생이 억제되어 표시 영역에서의 광학적 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 제1 점접착층(130)은 도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 실질적으로 평탄한 노출면을 갖도록 형성될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 제1 적층체(180) 및 제2 적층체(105)를 서로 결합하여 윈도우 기판(100)을 제조할 수 있다. 예를 들면, 제1 점접착층(130) 및 편광층(140)이 서로 대향하도록 제1 적층체(180) 및 제2 적층체(105)를 합지하여 윈도우 기판(100)이 제조될 수 있다. 이후, 제2 기재층(170)은 터치 센서층(160)으로부터 박리 또는 제거될 수 있다.
상술한 제조 방법에 따르면, 편광층(140)을 차광 패턴(120)에 의해 야기되는 단차부 상에 직접 형성하지 않고, 제1 기재층(145) 상에 형성 후 제1 점접착층(130) 측으로 부착된다. 따라서, 상기 단차부에 의한 배향 불량 발생을 억제할 수 있다. 또한, 터치 센서층(160)은 제2 기재층(170) 상에 형성된 후, 편광층(140) 상으로 전사될 수 있다. 따라서, 편광층(140) 상에 직접 터치 센서층(160)을 형성하거나, 터치 센서층(160) 상에 직접 편광층(140)을 형성할 경우 야기되는 편광층(140) 또는 터치 센서층(160)의 손상 또는 불량을 방지할 수 있다.
추가적으로, 전사 공정을 통해 편광층(140) 및 터치 센서층(160)을 포함하는 제1 적층체(180) 형성 후, 제1 적층체(180)를 제1 점접착층(130) 및 베이스 기판(110)을 포함하는 제2 적층체(105) 측으로 접합하므로 각 층을 개별적으로 코팅하는 제조 공정 대비 공정 용이성이 향상되어 공정 비용이 감축될 수 있다.
또한, 제2 기재층(170)은 윈도우 기판 형성 후 제거되며 터치 센서층(160) 지지를 위한 별도의 기재가 생략되므로 박형화를 구현할 수 있다.
본 발명은 추가적으로, 상술한 윈도우 기판들을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다. 상기 윈도우 기판은 OLED 장치, LCD 장치 등에 포함된 표시 패널과 결합될 수 있다. 상기 표시 패널은 기판 상에 배열된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로 및 상기 화소 회로와 전기적으로 연결되는 화소부 또는 발광부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 윈도우 기판의 터치 센서층이 상기 표시 패널 상에 부착될 수 있으며, 상기 터치 센서층 및 상기 표시 패널 사이에는 추가적인 점접착층 및/또는 레벨링층이 더 포함될 수 있다. 상기 표시 패널의 기판이 폴리이미드와 같은 수지 또는 플라스틱을 포함하는 경우, 상기 윈도우 기판과 결합되어 전체적으로 플렉시블 표시 장치가 구현될 수 있다. 상기 윈도우 기판은 FED 장치, PDP 장치 등과 같은 다양한 화상 표시 장치에도 적용될 수 있다.
이하, 구체적인 실험예들을 통해, 본 발명의 윈도우 기판의 특성에 대해 보다 상세히 설명한다. 하기의 실험예에 포함된 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실험예 1: 점탄성비에 따른 단차기포 발생 평가
폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 포함하는 베이스 기판의 주변부 상에 스크린 인쇄 공정을 통해 10 ㎛ 두께의 차광패턴을 형성하였다. 상기 베이스 기판 상에 상기 차광 패턴에 의해 형성된 단차를 덮도록 25 ㎛ 두께의 OCA 물질을 코팅하여 점접착층을 형성하였다. 하기의 표 1에 기재된 바와 같이 차광 패턴 및 점접착층의 저장 탄성률을 변형시키면서 실시예 및 비교예의 샘플들을 제조하였으며, 상기 점접착층 코팅 시 단차 기포의 발생 여부를 관찰하였다. 차광패턴 및 점접착층의 저장 탄성률은 각각 동적 기계적 분석기(dynamic mechanical analyzer: DMA) 및 레오미터를 활용하여 측정하였다.
Figure PCTKR2017011216-appb-T000001
상기 표 1을 참조하면, 점탄성비가 75,000이하인 실시예들에서는 점접착층 부착 시, 혹은 부착 이후 차광패턴의 단차에 기인한 기포 발생이 관찰되지 않았다. 그러나, 점탄성비가 75,000을 초과하는(구체적으로 80,000 이상인) 비교예들에서는 단차 기포가 초래되어 점접착층과 베이스 기판 사이, 또는 점접착층과 차광 패턴 사이에서 들뜸 현상이 관찰되었다.
실험예 2: 두께비에 따른 단차기포 발생 평가
실험예 1에서와 실질적으로 동일한 방법으로 베이스 기판 상에 차광 패턴 및 점접착층을 형성하였다. 차광 패턴 및 점접착층의 저장 탄성률은 각각 3,000 Mpa 및 0.04 Mpa로 고정하고, 하기의 표 2에 기재된 바와 같이, 상기 차광 패턴 및 점접착층의 두께를 변화시키면서 실시예 및 비교예의 샘플들을 제조하였으며, 상기 점접착층 코팅 시 단차 기포의 발생 여부를 관찰하였다.
Figure PCTKR2017011216-appb-T000002
상기 표 2를 참조하면, 두께비가 0.6 이하인 실시예들에서는 점접착층 부착 시, 혹은 부착 이후 차광패턴의 단차에 기인한 기포 발생이 관찰되지 않았다. 그러나, 두께비가 0.6을 초과하는 비교예들에서는 단차 기포가 초래되어 점접착층과 베이스 기판 사이, 또는 점접착층과 차광 패턴 사이에서 들뜸 현상이 관찰되었다.
실험예 3: 차광 패턴 경사각에 따른 단차기포 발생 평가
실험예 1에서와 실질적으로 동일한 방법으로 베이스 기판 상에 차광 패턴 및 점접착층을 형성하였다. 구체적으로, 차광 패턴 및 점접착층의 두께는 각각 10 ㎛ 및 25 ㎛로 고정하고, 차광 패턴 및 점접착층의 저장 탄성률은 각각 각각 3,000 Mpa 및 0.04 Mpa로 조절하였다. 하기의 표 3에 기재된 바와 같이, 차광 패턴의 측벽의 경사각을 증가시키면서 실시예 및 비교예의 샘플들을 제조하였으며, 상기 점접착층 코팅 시 단차 기포의 발생 여부를 관찰하였다.
Figure PCTKR2017011216-appb-T000003
상기 표 3을 참조하면, 경사각이 5도 내지 30도의 범위로 형성된 실시예들에서는 점접착층 부착 시, 혹은 부착 이후 차광패턴의 단차에 기인한 기포 발생이 관찰되지 않았다. 그러나, 경사각이 30도를 초과하는 비교예들에서는 단차 기포가 초래되어 점접착층과 베이스 기판 사이, 또는 점접착층과 차광 패턴 사이에서 들뜸 현상이 관찰되었다.

Claims (17)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 일면의 비표시 영역 상에 배치되어, 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역을 구획하는 차광 패턴;
    상기 차광 패턴의 표면 및 상기 베이스 기판 일면을 따라 형성된 제1 점접착층;
    상기 제1 점접착층 상에 적층된 편광층; 및
    상기 편광층 상에 적층된 터치 센서층을 포함하며, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 점탄성비는 75,000 이하이며, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 두께비는 0.6 이하인 윈도우 기판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 점탄성비는 3,000 내지 75,000인 윈도우 기판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 두께비는 0.1 내지 0.6인 윈도우 기판.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 차광 패턴의 측벽은 상기 베이스 기판 일면에 대해 5 내지 30도(o)의 경사각을 갖는 윈도우 기판.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 편광층은 액정층을 포함하는 윈도우 기판.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 점접착층은 상기 표시 영역 상에서 상대적으로 두껍게 형성된 윈도우 기판.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 두께비는 상기 표시 영역 상에서의 상기 제1 점접착층의 두께 대비 상기 차광 패턴의 두께로 정의되는 윈도우 기판.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 점접착층은 평탄한 상면을 갖는, 윈도우 기판.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 편광층 및 상기 터치 센서층 사이에 배치되는 제2 점접착층을 더 포함하는 윈도우 기판.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제2 점접착층은 평탄한 상면을 갖는 윈도우 기판.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 기판은 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 윈도우 기판.
  12. 제1 기재층 및 제2 기재층 상에 각각 편광층 및 터치 센서층을 형성하는 단계;
    상기 편광층 및 상기 터치 센서층이 서로 마주보도록 상기 제1 기재층 및 상기 제2 기재층을 합지하여 제1 적층체를 형성하는 단계;
    베이스 기판 상에 차광 패턴 및 제1 점접착층을 형성하여 제2 적층체를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 점접착층 및 상기 편광층이 서로 마주보도록 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 합지하는 단계를 포함하는 윈도우 기판의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 적층체를 형성하는 단계 이후, 상기 제1 기재층을 제거하는 단계를 더 포함하는 윈도우 기판의 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 제1 적층체를 형성하는 단계 이후, 또는 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 합지하는 단계 이후, 상기 제2 기재층을 제거하는 단계를 더 포함하는 윈도우 기판의 제조 방법.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 차광 패턴은 상기 베이스 기판 일면의 주변부에 형성되며, 상기 제1 점접착층은 상기 차광 패턴을 덮도록 상기 베이스 기판 일면 상에 형성되는 윈도우 기판의 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 점탄성비는 3,000 내지 75,000 범위로 형성되며, 상기 제1 점접착층 대비 상기 차광 패턴의 두께비는 0.1 내지 0.6 범위로 형성되는 윈도우 기판의 제조 방법.
  17. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 윈도우 기판을 포함하는 화상 표시 장치.
PCT/KR2017/011216 2016-10-12 2017-10-12 윈도우 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 WO2018070789A1 (ko)

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