WO2020145457A1 - 윈도우 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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WO2020145457A1
WO2020145457A1 PCT/KR2019/004927 KR2019004927W WO2020145457A1 WO 2020145457 A1 WO2020145457 A1 WO 2020145457A1 KR 2019004927 W KR2019004927 W KR 2019004927W WO 2020145457 A1 WO2020145457 A1 WO 2020145457A1
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window
initial
substrate
layer
manufacturing
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이회관
김민기
김병범
김승호
김유리
염종훈
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삼성디스플레이 주식회사
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    • H04M1/0214—Foldable telephones, i.e. with body parts pivoting to an open position around an axis parallel to the plane they define in closed position

Definitions

  • the present invention relates to a window and a manufacturing method thereof, and more particularly to a window comprising glass and a manufacturing method thereof.
  • the electronic device includes a window, a housing unit, and an electronic element.
  • the electronic device may include various devices activated according to an electrical signal, such as a display device, a touch device, or a detection device.
  • the window protects the electronic device and provides the user with an active area. Accordingly, the user provides input to the electronic device through a window or receives information generated in the electronic device. In addition, the electronic device can be stably protected from external impact through the window.
  • the window according to an embodiment of the present invention includes a base substrate including a front surface and a rear surface, and a bezel layer disposed on the rear surface of the base substrate, wherein the front surface has a roughness of 0.2 nm or more and 3 nm or less. ).
  • the base substrate may include glass.
  • the base substrate may include lithium oxide (Li 2 O).
  • the base substrate may further include phosphorus oxide (P 2 O 4 ).
  • Compressive stress may be applied within a predetermined depth range from the front surface along the thickness direction of the base substrate.
  • a predetermined bending axis extending along a direction crossing the thickness direction of the base substrate is defined, and at least a portion of the base substrate may be bent around the bending axis.
  • a window manufacturing method includes a step of providing an initial window comprising glass and comprising lithium oxide, and a cleaning step of cleaning the initial window, wherein the cleaning step comprises: the initial window And an acid washing step for providing an acidic environment, and a basic washing step for providing the initial window which has undergone the acid washing step to a basic environment.
  • the acidic environment may be PH 2 or less.
  • the acidic environment may include an acidic solution containing at least one of nitric acid (HNO 3 ), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and hydrochloric acid (HCl).
  • HNO 3 nitric acid
  • SO 4 sulfuric acid
  • HCl hydrochloric acid
  • the acid washing step may be performed at a temperature of 60°C or higher and 65°C or lower for about 20 minutes.
  • the basic environment may be PH 13 or higher.
  • the basic environment may include a basic solution containing at least one of sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH).
  • NaOH sodium hydroxide
  • KOH potassium hydroxide
  • the window subjected to the acid washing step has a first layer comprising alkali metal and silicon having a predetermined content ratio for the alkali metal, and a silicon content ratio higher than that of the first layer formed on the surface of the first layer. It may include a second layer having.
  • the second layer may be formed in the portion where the alkali metal is eluted in the acid cleaning step of the initial window.
  • the thickness of the second layer may be 200 nm or more and 500 nm or less.
  • the base cleaning step may remove the second layer from the first layer to form a window.
  • the surface roughness of the window may have a value equal to or less than the surface roughness of the initial window.
  • the surface roughness of the window subjected to the acid cleaning step may be greater than or equal to the surface roughness of the initial window.
  • the initial window providing step includes providing a glass substrate, and strengthening the glass substrate, and the strengthening processing includes ion exchange treatment, and the initial window providing step includes tempered glass It may be a step of providing a substrate.
  • the initial window providing step further includes providing a mother substrate, cutting the mother substrate to form a plurality of unit substrates, and chamfering side surfaces of the unit substrates, wherein the glass substrate is It may be any one of the unit substrates that have undergone the step of taking.
  • the window manufacturing method includes chemically strengthening a glass substrate so that a first initial substrate is formed, and acid cleaning by providing the first initial substrate to an acidic solution to form a second initial substrate. And washing the base by providing the second initial substrate to a basic solution so that a window is formed, and the roughness of the window has a range of 0.2 nm or more and 3 nm or less.
  • the glass substrate may include lithium oxide.
  • the chemical strengthening step is potassium carbonate (K 2 CO 3 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium hydrogen carbonate (KHCO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), potassium phosphate (K 3 PO 4 ), sodium phosphate ( Na 3 PO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and potassium hydroxide (KOH) may not be included.
  • the second initial substrate may be formed by dissolving an alkali metal from the first initial substrate.
  • the second initial substrate has a first layer having an alkali metal to silicon content ratio substantially the same as the first initial substrate, and an alkali metal to silicon content ratio higher than that of the first layer formed on the surface of the first layer. It may include a second layer having.
  • the second layer may have relatively high pores compared to the first layer.
  • the window may be formed by removing the second layer from the second initial substrate.
  • a window with improved strength can be provided. Further, according to the present invention, a window manufacturing method capable of providing an enhanced window while simplifying the process may be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view of the electronic device shown in FIG. 1.
  • 2B is an equivalent circuit diagram of some components of an electronic device.
  • 3A is a cross-sectional view of a window according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a photomicrograph of a portion of the window shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a flowchart briefly showing a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • 5A to 5G are cross-sectional views schematically illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a graph showing the change in the thickness of the intermediate layer over time in some steps of the window manufacturing method.
  • 7A is a micrograph of the surface of the intermediate window.
  • Figure 7b is a micrograph of the surface of the window according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the strength of a window according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A to 10C are perspective views illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11A to 11C are perspective views illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a window according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13A and 13B are perspective views illustrating windows according to an embodiment of the present invention.
  • a component or region, layer, part, etc.
  • it is directly disposed/on the other component. It means that it can be connected/coupled or a third component can be arranged between them.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
  • Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view of the electronic device shown in FIG. 1.
  • 2B is an equivalent circuit diagram of some components of an electronic device.
  • the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2B.
  • the electronic device EA may be a device activated according to an electrical signal.
  • the electronic device EA may include various embodiments.
  • the electronic device EA may include a tablet, a laptop, a computer, and a smart television.
  • the electronic device EA is illustratively illustrated as a smart phone.
  • the electronic device EA may display the image IM toward the third direction D3 on the display surface FS parallel to each of the first direction D1 and the second direction D2.
  • the display surface FS on which the image IM is displayed may correspond to the front surface of the electronic device EA, and may correspond to the front surface FS of the window member WM.
  • the same reference numerals will be used for the display surface, the front surface of the electronic device EA, and the front surface of the window member WM.
  • the image IM may include a dynamic image as well as a still image.
  • an Internet search box is shown as an example of an image IM.
  • the front (or front) and rear (or bottom) of each member are defined based on the direction in which the image IM is displayed.
  • the front surface and the rear surface are opposing each other in the third direction D3, and the normal direction of each of the front surface and the rear surface may be parallel to the third direction D3.
  • the separation distance in the third direction D3 between the front surface and the rear surface may correspond to the thickness in the third direction D3 of the display panel DP.
  • the directions indicated by the first to third directions D1, D3, and D3 may be converted into other directions as a relative concept.
  • the first to third directions refer to the same reference numerals in the directions indicated by the first to third directions D1, D2, and D3, respectively.
  • the electronic device EA includes a window 100, an electronic panel 200, and a housing member 300.
  • the window 100 and the housing member 300 are combined to form an external appearance of the electronic device EA.
  • the front surface FS of the window 100 defines the front surface of the electronic device EA, as described above.
  • the transmission area TA may be an optically transparent area.
  • the transmission area TA may be an area having a visible light transmittance of about 90% or more.
  • the bezel region BZA may be a region having a lower light transmittance than the transmission region TA.
  • the bezel area BZA defines the shape of the transmission area TA.
  • the bezel area BZA is adjacent to the transmission area TA, and may surround the transmission area TA.
  • the bezel area BZA may have a predetermined color.
  • the bezel area BZA covers the peripheral area NAA of the electronic panel 200 to prevent the peripheral area NAA from being viewed from the outside.
  • this is illustratively shown, in the window member 100 according to an embodiment of the present invention, the bezel area BZA may be omitted.
  • the window 100 may include an insulating substrate.
  • the window 100 may include glass.
  • the window 100 may provide a transmissive area TA using the light transmittance of the glass, and stably protect the electronic panel 200 from external impact using the strength of the glass. Detailed description thereof will be described later.
  • the electronic panel 200 may be activated according to an electrical signal.
  • the electronic panel 200 is activated to display an image IM on the front surface IS.
  • the image IM is provided to the user through the transmission area TA, and the user can receive information through the image IM.
  • the electronic panel 200 may be activated to sense an external input applied to the front side.
  • the external input may include a user's touch, contact or non-object contact, pressure, light, or heat, and is not limited to any one embodiment.
  • the front surface (IS) of the electronic panel 200 may include an active area (AA) and a peripheral area (NAA).
  • the active area AA may be an area where the image IM is displayed.
  • the transmissive area TA overlaps the front surface or at least a portion of the active area AA.
  • the peripheral area NAA may be an area covered by the bezel area BZA.
  • the peripheral area NAA is adjacent to the active area AA.
  • the peripheral area NAA may surround the active area AA.
  • a driving circuit or a driving wiring for driving the active area AA may be disposed in the peripheral area NAA.
  • the electronic panel 200 may include a plurality of pixels PX.
  • the pixels PX display light in response to an electrical signal.
  • the lights displayed by the pixels PX implement an image IM.
  • FIG. 2B briefly shows an equivalent circuit diagram of one pixel PX for easy description. Hereinafter, the pixel PX will be described with reference to FIG. 2B.
  • the pixel PX may be connected to a plurality of signal lines.
  • the pixel PX is illustrated as being connected to the gate line GL, the data line DL, and the power supply line PL.
  • this is illustratively illustrated, and the pixel PX according to an embodiment of the present invention may be further connected to additional signal lines (not shown) to receive various electrical signals, and is limited to any one embodiment Does not work.
  • the pixel PX includes a first transistor TR1, a second transistor TR2, a capacitor CP, and a display element ED.
  • the display element ED is exemplarily illustrated as an organic light emitting element.
  • the configuration of the pixel PX is not limited to this and can be implemented in a modified manner.
  • the first thin film transistor TR1 may be a switching element that controls on-off of the pixel PX.
  • the first thin film transistor TR1 may transmit or block the data signal transmitted through the data line DL in response to the gate signal transmitted through the gate line GL.
  • the capacitor CP is connected to the first thin film transistor TR1 and the power supply line PL.
  • the capacitor CP charges an amount of charge corresponding to the difference between the data signal transferred from the first thin film transistor TR1 and the first power signal applied to the power line PL.
  • the second thin film transistor TR2 is connected to the first thin film transistor TR1, the capacitor CP, and the display element ED.
  • the second thin film transistor TR2 controls the driving current flowing through the display element ED in response to the amount of charge stored in the capacitor CP.
  • the turn-on time of the second thin film transistor TR2 may be determined according to the amount of charge charged in the capacitor CP.
  • the second thin film transistor TR2 provides the first power signal transmitted through the power line PL during the turn-on time to the display element ED.
  • the display element ED may generate light or control the amount of light according to an electrical signal.
  • the display element ED may include an organic light emitting element, a quantum dot light emitting element, a liquid crystal capacitor, an electrophoretic element, or an electrowetting element.
  • the display element ED is connected to the power terminal VSS and receives a power signal (hereinafter, a second power signal) different from the first power signal provided by the power line PL.
  • the driving current corresponding to the difference between the electrical signal provided from the second thin film transistor TR2 and the second power signal flows through the display element ED, and the display element ED generates light corresponding to the driving current.
  • the pixel PX may include electronic devices having various configurations and arrangements, and is not limited to any one embodiment.
  • the housing member 300 is disposed under the electronic panel 200.
  • the housing member 300 is combined with the window 100 to form an external appearance of the electronic device EA.
  • the housing member 300 may include a material having a relatively high stiffness.
  • the housing member 300 may include a plurality of frames and/or plates made of glass, plastic, and metal.
  • the housing member 300 provides a predetermined accommodation space.
  • the electronic panel 200 may be accommodated in an accommodation space and protected from external impact.
  • 3A is a cross-sectional view of a window according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a photomicrograph of a portion of the window shown in FIG. 3A.
  • the present invention will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • the window 100 may include a base substrate BS and a bezel layer BZ.
  • the base substrate BS may be optically transparent.
  • the base substrate BS may include glass.
  • the front surface FS of the base substrate BS is exposed to the outside of the electronic device EA, and defines the front surface FS of the window 100 and the front surface FS of the electronic device EA.
  • the rear surface RS of the base substrate BS faces the front surface FS in the third direction DR3.
  • the bezel layer BZ is disposed on the rear surface RS of the base substrate BS to define the bezel region BZA.
  • the bezel layer BZ has a relatively low light transmittance compared to the base substrate BS.
  • the bezel layer BZ may have a predetermined color. Accordingly, the bezel layer BZ can selectively transmit/reflect only light of a specific color.
  • the bezel layer BZ may be a light blocking layer that absorbs incident light.
  • the color of the bezel region BZA may be determined according to the light transmittance of the bezel layer BZ.
  • the bezel layer BZ may be formed on the back surface RS of the base substrate BS through printing or deposition. In this case, the bezel layer BZ may be directly formed on the rear surface RS of the base substrate BS. Alternatively, the bezel layer BZ may be coupled to the back surface RS of the base substrate BS through a separate adhesive member or the like. At this time, the adhesive member may contact the rear surface RS of the base substrate BS.
  • FIG. 3B shows the front surface FS of the base substrate BS photographed using a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • the roughness of the front surface FS of the base substrate BS may be controlled in a range of about 0.2 nm or more and 3 nm or less.
  • Figure 3b can also correspond to the micrograph of the back side (RS) and side of the base substrate (BS).
  • the roughness of the front surface FS and the rear surface RS of the base substrate BS means the surface roughness of the window.
  • the surface roughness of the window can be substantially related to the strength of the window against external impact.
  • a window 100 having a surface roughness in a range of 0.2 nm or more and 3 nm or less a window 100 and an electronic device EA having improved strength against external impact can be provided.
  • FIG. 4 is a flowchart briefly showing a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • 5A to 5G are cross-sectional views schematically illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a graph showing the change in the thickness of the intermediate layer over time in some steps of the window manufacturing method.
  • 7A is a photomicrograph of the surface of the intermediate window
  • FIG. 7B is a photomicrograph of the surface of the window according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 to 5G show cross-sectional views in steps corresponding to FIG. 4.
  • the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 5G. Meanwhile, the same reference numerals are assigned to the same components as those described in FIGS. 1 to 3B, and duplicate descriptions will be omitted.
  • FIG. 5B is an enlarged view of AA' shown in FIG. 5A for easy description.
  • the initial window 100-I has a predetermined thickness DD-S.
  • the initial window 100-I may be a glass substrate including various inorganic materials.
  • the initial window 100-I may include at least silicon oxide (SiO2), aluminum oxide (Al2O3), lithium oxide (Li2O), and alkali metal oxides, such as sodium oxide (Na 2 O) or potassium oxide ( K 2 O), and may further include phosphorus oxide (P 2 O 5 ).
  • alkali metal ions (Na) are illustrated as circular particles for easy explanation.
  • the surface FS-I of the initial window 100-I may include a plurality of defects DFS.
  • the defects DFS may include scratches or depressions formed on the surface FS-I of the initial window 100 -I.
  • the defects DFS may be formed due to collision with the outside or contact with the external environment in the process of forming the initial window 100 -I or the process of moving the initial window 100 -I.
  • the roughness of the surface FS-I of the initial window 100-I may vary according to the number or shape of the defects DFS.
  • the thickness D1 in which the defects DFS are formed on the cross-section may be formed finer than the thickness DD-S of the initial window 100-I.
  • the thickness D1 in which the defects DFS are formed may be about 300 nm or more and 400 nm or less.
  • the initial window 100-I may further include a predetermined foreign object SS.
  • the foreign matter SS may be provided in a state attached to the surface FS-I of the initial window 100-I.
  • the foreign matter SS may include a material different from the initial window 100 -I, and may include an organic material and/or an inorganic material. Meanwhile, this is illustratively illustrated, and in the initial window 100-I according to an embodiment of the present invention, the foreign matter SS may not exist and is not limited to any one embodiment.
  • the washing step (S200) may include an acid washing step (S210) and a base washing step (S220).
  • 5C and 5D show cross-sectional views corresponding to the acid cleaning step (S210) for easy description, and an area corresponding to FIG. 5B.
  • the acid cleaning step (S200) may be a step of providing the initial window 100 -I to an acidic environment.
  • the acidic environment refers to an environment having a hydrogen exponent (PH) index of less than 7, and if it has acidity, it can be provided in various forms such as liquid, gas, or solid.
  • the acid washing step (S210) may be performed by immersing the initial window 100-I in the acidic solution WS1.
  • the acidic solution (WS1) may be a strong acid of PH2 or less.
  • the acidic solution (WS1) may include at least one of nitric acid (HNO3), sulfuric acid (H2SO4), and hydrochloric acid (HCl).
  • the pH index of the acidic solution WS1 may be measured to be about 2.5 or less at room temperature.
  • the acidic solution WS1 may react with the initial window 100-I to form an intermediate layer L2 in the initial window 100-I. Accordingly, as shown in FIG. 5D, the initial window 100-I may be formed as an intermediate window 100-M divided into an intermediate layer L2 and a base layer L1 through an acid cleaning step S200. Can.
  • the intermediate layer L2 may be formed by surrounding the surface of the base layer L1.
  • the intermediate layer L2 may be formed by removing at least some of the alkali metal ions Na of the initial window 100 -I due to the reaction with the acidic solution WS1.
  • the hydrogen ions provided from the acidic solution WS1 may be disposed at the position Po where the alkali metal ions Na have escaped or may be provided as empty pores.
  • the silicon content to alkali metal ion ratio in the intermediate layer L2 is silicon content to alkali metal in the base layer L1. It may appear larger than the rain.
  • the silicon content to alkali metal ratio in the base layer L1 may substantially correspond to the silicon content to alkali metal ion ratio in the initial window 100-I.
  • the thickness D2 of the intermediate layer L2 may be formed at least equal to or greater than the thickness D1 in which the defects DFS shown in FIG. 5B are formed. Accordingly, defects DFS may also be stably removed through a process of removing the intermediate layer L2. Detailed description thereof will be described later.
  • 6 may correspond to a change in the thickness of the intermediate layer L2 in the acid cleaning step S210.
  • 6 time-thickness change graphs PL1, PL2, and PL3 according to different temperature conditions in the acid washing step S210 are illustrated.
  • the first graph (PL1) shows the change in the thickness of the intermediate layer over time when immersed in an acidic solution at a temperature of 40°C
  • the second graph (PL2) is immersed in an acidic solution at a temperature of 50°C.
  • the thickness change of the intermediate layer over time in the case of, and the third graph (PL3) shows the change in thickness of the intermediate layer over time when immersed in an acidic solution at a temperature condition of 60°C.
  • the thickness of the intermediate layer L2 increases.
  • the thickness of the intermediate layer L2 increases as the acid cleaning step S210 proceeds under high temperature conditions.
  • the higher the temperature condition of the acid cleaning step (S21) the faster the formation rate of the intermediate layer (L2) can be generated, but steam is likely to be generated.
  • an intermediate layer (L2) having a thickness range of 200 nm or more and 500 nm or less may be formed.
  • the process time of the acid cleaning step (S210) may be designed at various times if it is about 5 minutes or more and about 30 minutes or less.
  • the thickness D2 of the intermediate layer L2 according to the present invention may be variously controlled to correspond to the thickness D1 in which the defects DFS are formed, and is not limited to any one embodiment.
  • the window 100 may be formed through a base cleaning step (S220 ).
  • the base cleaning step (S220) may be a step of providing the intermediate window 100 -M to the basic environment.
  • a basic environment means an environment having a pH of more than 7, and if it is basic, it can be provided in various forms such as liquid, gas, or solid.
  • the base cleaning step (S220) may be performed by immersing the intermediate window 100-M in the basic solution WS2.
  • the basic solution (WS2) may be a strong base of PH13 or higher.
  • the basic solution (WS2) may include sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH).
  • the window 100 has a predetermined thickness DD.
  • the thickness DD of the window 100 may be smaller than the thickness DD-S of the initial window 100-I.
  • the thickness DD of the window 100 may correspond to the thickness of the base layer L1.
  • the basic solution WS2 reacts with the intermediate window 100-M to remove the intermediate layer L2 from the intermediate window 100-M, thereby forming the window 100.
  • defects DFS or foreign matter SS existing in the initial window 100-I may be removed from the base layer L1 together with the intermediate layer L2.
  • the window 100 may have a surface FS on which defects DFS or foreign matter SS do not remain.
  • the surface FS of the window 100 may substantially correspond to the surface of the base layer L1.
  • the surface roughness of the window 100 may be in a range of 0.2 nm or more and 3 nm or less.
  • the surface roughness of the window 100 may be lower than the surface roughness of the initial window 100-I or the surface roughness of the intermediate window 100-M.
  • FIG. 7A corresponds to a scanning electron micrograph of the surface of the intermediate window 100-M shown in FIG. 5C. That is, FIG. 7A may correspond to a micrograph of the surface FS-C of the intermediate layer L2. 7B may correspond to a scanning electron micrograph of the surface FS of the window 100 shown in FIG. 5G.
  • the surface roughness of the window 100 may be smaller than the surface roughness of the intermediate layer L2.
  • the intermediate layer (L2) may include a plurality of pores, as shown in Figure 7a. Voids can be a major cause of increasing the surface roughness of the intermediate layer (L2).
  • the basic solution in the base cleaning step (S220 ), the basic solution can be easily penetrated into the intermediate layer (L2) through the pores, so the intermediate layer (L2) is easily removed in the base cleaning step (S220 ). Can be removed.
  • defects (DFS) or foreign matter (SS) existing in the intermediate layer (L2) can be stably removed together with the intermediate layer (L2).
  • the window 100 may have a lower surface roughness.
  • the defects DFS may be easily removed in the cleaning step S200.
  • the surface FS can be easily formed.
  • FIG. 8 is a graph showing the strength of a window according to an embodiment of the present invention.
  • strength evaluation results of Comparative Examples (R1) and First to Fourth Embodiments (E1, E2, E3, E4) according to the present invention are illustrated for easy description.
  • 8 shows the results of the ball drop test (ball drop test), one of the impact resistance evaluation.
  • a steel ball of 150g was used.
  • the present invention will be described with reference to FIG. 8.
  • Comparative Example (R1) had results distributed in a range of about 20 cm or more and 40 cm or less, and was found to have impact resistance to a ball dropped at an average height of about 27.5 cm.
  • the comparative example R1 may be a window that has not been subjected to a cleaning step (see S200: FIG. 4) according to an embodiment of the present invention.
  • the first to fourth embodiments E1, E2, E3, and E4 may be windows that have undergone a cleaning step S200 according to an embodiment of the present invention.
  • the first embodiment (E1) is subjected to an acid washing step for 5 minutes at a temperature of about 60°C (S210: see FIG. 4), followed by a base washing step for 5 minutes at a temperature of about 60°C (S220: see FIG. 4). It may be a window through.
  • the first embodiment (E1) was found to have impact resistance to a ball dropped from an average height of about 60 cm.
  • the second embodiment (E2) may be a window that has undergone an acid cleaning step (S210) for 15 minutes at a temperature of about 50° C., followed by a base cleaning step (S220) for 15 minutes at a temperature of about 50° C. At this time, the second example (E2) was found to have impact resistance to a ball dropped from an average height of about 62.5 cm.
  • the third embodiment (E3) may be a window that has undergone an acid cleaning step (S210) for 15 minutes at a temperature of about 50° C., followed by a base cleaning step (S220) for 20 minutes at a temperature of about 50° C. At this time, the third embodiment (E3) was found to have impact resistance to a ball dropped from an average height of about 80 cm.
  • the fourth embodiment (E4) may be a window that has undergone an acid cleaning step (S210) for 30 minutes at a temperature of about 50° C., followed by a base cleaning step (S220) for 30 minutes at a temperature of about 50° C. At this time, the fourth embodiment (E4) was found to have impact resistance to a ball dropped from an average height of about 92.5 cm.
  • the first to fourth embodiments (E1, E2, E3, E4) were found to have improved impact resistance compared to the comparative example (R1). That is, according to the present invention, by further comprising a cleaning step (S200), a window with improved durability and strength can be easily provided.
  • the second embodiment (E2) was evaluated as having a small amount of increased impact resistance compared to the first embodiment (E1).
  • the second embodiment (E2) was subjected to an acid cleaning step (S21) and a base cleaning step (S220) for a lower temperature or longer time than the first embodiment (E1).
  • the second embodiment (E2) produced a thicker intermediate layer than the first embodiment (E1).
  • the higher the temperature of the acid washing step (S210) the higher the production rate of the intermediate layer may be, but in the case of the second embodiment (E2), by passing through the acid washing step (S210) for a longer time,
  • an intermediate layer having a sufficient thickness compared to Example 1 (E1) was produced. Accordingly, defects capable of lowering the impact resistance are sufficiently removed in the second embodiment (E2), and thus it can be regarded as having a relatively high impact resistance.
  • a window having sufficient strength may be formed even under the condition of the cleaning step (S200) of the first embodiment (E1). Can.
  • the third embodiment (E3) has a higher impact resistance than the second embodiment (E2).
  • the distribution of the result is less than the other embodiments (E1, E2, E4).
  • the third embodiment (E3) has undergone the same acid cleaning step (S210) as the second embodiment (E2), but has undergone a base cleaning step (S220) for a longer period of time.
  • the degree of removal of the intermediate layer may be different.
  • the base cleaning step (S220) is performed for a relatively short period of time, so that some of the intermediate layers generated in the acid cleaning step (S210) may not be removed and may remain. The remaining intermediate layer can affect the impact resistance.
  • all of the generated intermediate layer may be removed to have improved strength.
  • the fourth embodiment (E4) has improved impact resistance compared to the third embodiment (E3).
  • the fourth embodiment E4 has the same temperature as the third embodiment E3, but has undergone a washing step S200 for a longer period of time than the third embodiment E3.
  • the fourth embodiment (E4) produced a thicker intermediate layer than the third embodiment (E3).
  • the fourth embodiment (E4) is subjected to a base cleaning step (S220) for a longer period of time than the third embodiment (E3), so that even if a thick intermediate layer is generated compared to the third embodiment (E3), the base cleaning step (S220) ). Accordingly, defects capable of lowering the impact resistance are sufficiently removed in the fourth embodiment (E4), and thus it can be regarded as having a relatively high impact resistance.
  • the present invention it is possible to provide a window having improved strength by forming an intermediate layer having a sufficient thickness to remove defects through an acid cleaning step and removing the intermediate layer through a base cleaning step. Further, according to the present invention, by designing the temperature condition or the time condition of the cleaning step, it is possible to easily secure windows having various impact resistance. Accordingly, the process can be simplified and a window with improved strength can be provided.
  • FIGS. 9 is a flowchart illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • 10A to 10C are perspective views illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • 11A to 11C are perspective views illustrating a window manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11C. Meanwhile, the same reference numerals are given to the same components as those described in FIGS. 1 to 8 and duplicate descriptions will be omitted.
  • the initial window providing step (S100-1) may include a mother substrate providing step (S110 ), a cutting step (S120 ), a chamfering step (S130 ), and a strengthening step (S140 ).
  • 10A to 10C briefly illustrate a step (S110) of providing a mother substrate, a step of cutting (S120), and a step of chamfering (S130).
  • a plurality of unit substrates 100S may be formed by cutting the mother substrate 100M.
  • the mother substrate 100M is cut along the virtual cutting lines CL formed on the mother substrate 100M.
  • the cutting step S120 may be performed using a laser or knife.
  • the unit substrates 100S are chamfered (S130) to form a plurality of processed substrates 100 -S.
  • the processed substrates 100-S having inclined surfaces PLS may be formed.
  • FIG. 11A to 11C briefly illustrate the step of strengthening (S140).
  • an insulating substrate 100-S is provided.
  • the insulating substrate 100-S may include glass.
  • the insulating substrate 100-S may correspond to any one of the above-described processed substrates.
  • a part of the insulating substrate 100-S is illustrated on a plane defined by the second direction D2 and the third direction D3.
  • the insulating substrate 100-S includes a first surface S1 and a second surface S2 opposite in the third direction D3, which is the thickness direction of the insulating substrate 100-S.
  • the insulating substrate 100 -S may include a substrate MD and a plurality of first ions Na+.
  • the first ions Na+ may include sodium ions.
  • the first ions Na+ may be dispersed and disposed in the substrate MD.
  • the insulating substrate 100-S includes silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), lithium oxide (Li 2 O), and an alkali metal oxide, such as sodium oxide (Na 2 O) or Potassium oxide (K 2 O) may be included, and phosphorus oxide (P 2 O 5 ) may be further included.
  • the initial window panel 100-I according to an embodiment of the present invention may include a glass substrate made of various materials without limitation to the material, and is not limited to any one embodiment.
  • the insulating substrate 100-S is strengthened by impregnating the metal salt with the insulating substrate 100-S.
  • the strengthening step of the insulating substrate 100-S may be chemical strengthening.
  • the insulating substrate 100-S may be strengthened through an ion exchange method.
  • the metal salt may include a second ion (K+) different from the first ion (Na+).
  • the second ion K+ may have a larger radius than the first ion Na+.
  • the second ion may include an alkali metal ion.
  • the second ion (K+) may include potassium ion (K+).
  • the second ion (K+) may be substituted with the first ion (Na+).
  • the substitution between the second ion (K+) and the first ion (Na+) may be made on a one-to-one basis. Accordingly, some of the alkali metal ions included in the metal salt may be exchanged with the first ion (Na+) and dispersed in the medium (MD).
  • Metal salts can be provided in a variety of forms.
  • the metal salt may be provided in a molten liquid ionic salt state.
  • the metal salt may be provided as a single salt or a mixed salt.
  • the insulating substrate 100-S may be formed as an initial window 100-I1 through a strengthening step.
  • the initial window 100-I1 may include a medium MD and a second ion K+ dispersed in the medium MD may include a first ion Na+.
  • the second ion K+ may generate internal stress in the initial window 100-I1.
  • the second ion K+ has a larger radius than the first ion Na+. Accordingly, the internal stress formed by the second ion K+ may be compressive stress.
  • FIG. 11C a region in which compressive stress is generated is illustrated by shading for easy description, and a center line CTR passing through the center of the thickness DD-S is illustrated by a dashed line.
  • the initial window 100-I1 there may be a compressive stress due to the second ion K+ from the first surface S1 to the first depth WD1.
  • a compressive stress due to the second ion K+ may exist from the second surface S2 to the second depth WD2.
  • Each of the first depth WD1 and the second depth WD2 may substantially correspond to a depth of compression (DOC) of the initial window 100 -I1. That is, the initial window 100-I1 exhibits compressive stress in the first depth WD1 and the second depth WD2 from the surfaces S1 and S2, and the first depth WD1 and the second depth WD2. ) May have a stress behavior in which tensile stress appears.
  • DOC depth of compression
  • Figure 11c shows the maximum depth of the second ion (K+) penetrated into the window panel 100.
  • the depth of penetration of the second ion (K+) from the first surface (S1) is shown by the first distance (DS1)
  • the depth of penetration of the second ion (K+) from the second surface (S2) by the 2 distance (DS2).
  • Each of the first distance DS1 and the second distance DS2 may substantially correspond to the depth of layer (DOL) of the initial window 100 -I1.
  • the initial window 100-I1 may have a region where compressive stress appears on the surfaces S1 and S2 by going through the strengthening step S140. Accordingly, the initial window 100-I1 may have improved strength and impact resistance compared to the insulating substrate 100-S.
  • the initial window 100-I1 may be a substrate that has undergone the strengthening step S140.
  • the initial window 100-I1 may then have a further improved strength by going through a cleaning step S200.
  • a window having improved strength may be provided even through a cleaning step (S200) without a separate post-polishing process. Therefore, according to the present invention, a window with improved reliability can be easily provided, and the process can be simplified and the process cost can be reduced.
  • the step of strengthening (S140) may be omitted.
  • any one of the processed substrates 100-S illustrated in FIG. 10C may be provided as a cleaning step (S200).
  • the cutting step (S120) or the chamfering step (S130) may be omitted.
  • the initial window providing step (S100-1) according to an embodiment of the present invention may provide various types of glass substrates, and is not limited to any one embodiment.
  • FIGS. 12 is a perspective view showing a window according to an embodiment of the present invention.
  • 13A and 13B are perspective views illustrating windows according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 13B. Meanwhile, the same reference numerals are assigned to the same components as those described in FIGS. 1 to 11C, and duplicate descriptions will be omitted.
  • the window 100 -C may include one side bent around a predetermined bending axis BX.
  • the bending axis BX extends along the second direction D2 and may be provided on the rear surface of the window 100 -C.
  • both sides of the window 100-C extending along the second direction D2 and facing in the first direction D1 may be bent around the bending axis BX.
  • the window 100-C having a bent shape may also have improved strength by going through the above-described cleaning step (see S200: FIG. 4).
  • the windows 100-F1 and 100-F2 may be folded or unfolded around the folding axis FX.
  • FIG. 13A shows an unfolded window 100-F1
  • FIG. 13B shows a folded state window 100-F2.
  • the folding axis FX extends along the first direction D1 and may be defined on the front side FS of the window 100 -F1.
  • the windows (100-F1, 100-F2) that can be deformed in shape during use may also have improved strength by going through the cleaning step (S200).
  • windows 100-C having various shapes or windows 100-F1 and 100-F2 in which shapes are deformed Accordingly, windows applicable to various electronic devices may be provided.
  • a window for protecting the electronic panel from external shock is essential. Therefore, the present invention relating to windows has high industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 외부 충격으로부터 전자 패널을 보호하기 위한 유리를 포함하는 윈도우 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 윈도우는 전면 및 배면을 포함하는 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판의 상기 배면에 배치된 베젤층을 포함하고, 상기 베이스 기판의 상기 전면은 0.2nm 이상 3nm 이하 범위의 조도(roughness)를 가지며, 상기 베이스 기판의 적어도 일부는 벤딩될 수 있다.

Description

윈도우 및 이의 제조 방법
본 발명은 윈도우 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 유리를 포함하는 윈도우 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 윈도우, 하우징 유닛, 및 전자 소자를 포함한다. 전자 소자는 표시 소자, 터치 소자, 또는 검출 소자 등 전기적 신호에 따라 활성화되는 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
윈도우는 전자 소자를 보호하고, 사용자에게 활성 영역을 제공한다. 이에 따라, 사용자는 윈도우를 통해 전자 소자에 입력을 제공하거나 전자 소자에 생성된 정보를 수신한다. 또한, 전자 소자는 윈도우를 통해 외부 충격으로부터 안정적으로 보호될 수 있다.
최근, 전자 장치의 슬림화 추세로 인해, 윈도우에 대한 경량화 및 박형화 또한 요구되고 있으며, 이에 따른 구조적 취약성을 보완하기 위해, 윈도우에 대한 다양한 강화 방법이 연구되고 있다.
본 발명은 화학 강화된 윈도우 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우는 전면 및 배면을 포함하는 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판의 상기 배면에 배치된 베젤층을 포함하고, 상기 전면은 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위의 조도(roughness)를 가진다.
상기 베이스 기판은 유리를 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판은 리튬 산화물(Li 2O)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판은 인 산화물(P 2O 4)를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판의 두께 방향을 따라 상기 전면으로부터 소정의 깊이 범위 내에서 압축 응력이 인가될 수 있다.
상기 베이스 기판의 두께 방향과 교차하는 방향을 따라 연장된 소정의 벤딩 축이 정의되고, 상기 베이스 기판의 적어도 일부는 상기 벤딩 축을 중심으로 벤딩될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법은 유리를 포함하고, 리튬 산화물을 포함하는 초기 윈도우를 제공하는 단계, 및 상기 초기 윈도우를 세정하는 세정 단계를 포함하고, 상기 세정 단계는, 상기 초기 윈도우를 산성 환경에 제공하는 산 세정 단계, 및 상기 산 세정 단계를 거친 상기 초기 윈도우를 염기성 환경에 제공하는 염기 세정 단계를 포함한다.
상기 산성 환경은 PH 2 이하일 수 있다.
상기 산성 환경은 질산(HNO 3), 황산(H 2SO 4), 및 염산(HCl) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 산성 용액을 포함할 수 있다.
상기 산 세정 단계는 60℃ 이상 65℃ 이하의 온도에서 약 20분 동안 진행될 수 있다.
상기 염기성 환경은 PH 13 이상일 수 있다.
상기 염기성 환경은 수산화 나트륨(NaOH) 및 수산화 칼륨(KOH) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 염기성 용액을 포함할 수 있다.
상기 산 세정 단계를 거친 상기 윈도우는 알칼리 금속 및 알칼리 금속에 대해 소정의 함량 비를 가진 실리콘을 포함하는 제1 층, 및 상기 제1 층의 표면에 형성되고 상기 제1 층보다 높은 실리콘 함량 비를 가진 제2 층을 포함할 수 있다.
상기 제2 층은, 상기 초기 윈도우 중 상기 산 세정 단계에서 알칼리 금속이 용출된 부분에 형성될 수 있다.
상기 제2 층의 두께는 200㎚ 이상 500㎚ 이하일 수 있다.
상기 염기 세정 단계는 상기 제2 층을 상기 제1 층으로부터 제거하여 윈도우를 형성할 수 있다.
상기 윈도우의 표면 조도는 상기 초기 윈도우의 표면 조도 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 산 세정 단계를 거친 윈도우의 표면 조도는 상기 초기 윈도우의 표면 조도 이상일 수 있다.
상기 초기 윈도우 제공 단계는, 유리 기판을 제공하는 단계, 및 상기 유리 기판을 강화 처리하는 단계를 포함하고, 상기 강화 처리하는 단계는 이온 교환 처리를 포함하고, 상기 초기 윈도우 제공 단계는 강화 처리된 유리 기판을 제공하는 단계일 수 잇다.
상기 초기 윈도우 제공 단계는, 모 기판을 제공하는 단계, 상기 모 기판을 커팅하여 복수의 단위 기판들을 형성하는 단계, 및 상기 단위 기판들의 측면들을 면취하는 단계를 더 포함하고, 상기 유리 기판은 상기 면취하는 단계를 거친 단위 기판들 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법은 제1 초기 기판이 형성되도록 유리 기판을 화학 강화 처리하는 단계, 및 제2 초기 기판이 형성되도록 상기 제1 초기 기판을 산성 용액에 제공하여 산 세정하는 단계, 및 윈도우가 형성되도록 상기 제2 초기 기판을 염기성 용액에 제공하여 염기 세정하는 단계를 포함하고, 상기 윈도우의 조도는 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위를 가진다.
상기 유리 기판은 리튬 산화물을 포함할 수 있다.
상기 화학 강화 단계는 탄산칼륨(K 2CO 3), 탄산나트륨(Na 2CO 3), 탄산수소칼륨(KHCO 3), 탄산수소나트륨(NaHCO 3), 인산칼륨(K 3PO 4), 인산나트륨(Na 3PO 4), 황산칼륨(K 2SO 4), 황산나트륨(Na 2SO 4), 수산화칼륨(KOH)을 포함하지 않을 수 있다.
상기 제2 초기 기판은 상기 제1 초기 기판으로부터 알칼리 금속이 용출되어 형성될 수 있다.
상기 제2 초기 기판은 상기 제1 초기 기판과 실질적으로 동일한 알칼리 금속 대비 실리콘 함유 비율을 가진 제1 층, 및 상기 제1 층의 표면에 형성되고 상기 제1 층보다 높은 알칼리 금속 대비 실리콘 함유 비율을 가진 제2 층을 포함할 수 있다.
상기 제2 층은 상기 제1 층에 비해 상대적으로 높은 기공들을 가질 수 있다.
상기 윈도우는 상기 제2 초기 기판으로부터 상기 제2 층이 제거되어 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 향상된 강도를 가진 윈도우가 제공될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 공정이 단순화되면서도 강화된 윈도우를 제공할 수 있는 윈도우 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2b는 전자 장치의 일부 구성의 등가 회로도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 윈도우의 일부를 촬영한 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 간략히 도시한 순서도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 간략히 도시한 단면도들이다.
도 6은 윈도우 제조 방법 중 일부 단계에서의 시간에 따른 중간층 두께 변화를 도시한 그래프이다.
도 7a는 중간 윈도우의 표면을 촬영한 현미경 사진이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 표면을 촬영한 현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 강도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 도시한 사시도들이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 도시한 사시도들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우를 도시한 사시도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우들을 도시한 사시도들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다. 도 2a는 도 1에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다. 도 2b는 전자 장치의 일부 구성의 등가 회로도이다. 이하, 도 1 내지 도 2b를 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
전자 장치(EA)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자 장치(EA)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(EA)는 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(EA)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.
전자 장치(EA)는 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2) 각각에 평행한 표시면(FS)에 제3 방향(D3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(FS)은 전자 장치(EA)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 윈도우 부재(WM)의 전면(FS)과 대응될 수 있다. 이하, 전자 장치(EA)의 표시면, 전면, 및 윈도우 부재(WM)의 전면은 동일한 참조부호를 사용하기로 한다. 영상(IM)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1에서 영상(IM)의 일 예로 인터넷 검색창이 도시되었다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 전면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(D3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(D3)과 평행할 수 있다. 전면과 배면 사이의 제3 방향(D3)에서의 이격 거리는 표시 패널(DP)의 제3 방향(D3)에서의 두께와 대응될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(D1, D3, D3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(D1, D2, D3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
전자 장치(EA)는 윈도우(100), 전자 패널(200), 및 하우징 부재(300)를 포함한다. 본 실시예에서, 윈도우(100)와 하우징 부재(300)는 결합되어 전자 장치(EA)의 외관을 구성한다.
윈도우(100)의 전면(FS)은 상술한 바와 같이, 전자 장치(EA)의 전면을 정의한다. 투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 약 90% 이상의 가시광선 투과율을 가진 영역일 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의한다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 전자 패널(200)의 주변 영역(NAA)을 커버하여 주변 영역(NAA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시된 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재(100)에 있어서, 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
윈도우(100)는 절연 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(100)는 유리(glass)를 포함할 수 있다. 윈도우(100)는 유리의 광 투과율을 이용하여 투과 영역(TA)을 제공하고, 유리의 강도를 이용하여 외부 충격으로부터 전자 패널(200)을 안정적으로 보호할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
전자 패널(200)은 전기적 신호에 따라 활성화될 수 있다. 본 실시예에서, 전자 패널(200)은 활성화되어 전면(IS)에 영상(IM)을 표시한다. 영상(IM)은 투과 영역(TA)을 통해 사용자에게 제공되고, 사용자는 영상(IM)을 통해 정보를 수신할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 전자 패널(200)은 활성화되어 전면에 인가되는 외부 입력을 감지할 수도 있다. 외부 입력은 사용자의 터치, 무체물의 접촉이나 인접, 압력, 광, 또는 열을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 패널(200)의 전면(IS)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 이미지(IM)가 표시되는 영역일 수 있다. 투과 영역(TA)은 액티브 영역(AA)의 전면 또는 적어도 일부와 중첩한다.
주변 영역(NAA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 주변 영역(NAA)에는 액티브 영역(AA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다.
전자 패널(200)은 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 전기적 신호에 응답하여 광을 표시한다. 화소들(PX)이 표시하는 광들은 영상(IM)을 구현한다. 도 2b에는 용이한 설명을 위해 일 화소(PX)의 등가 회로도를 간략히 도시하였다. 이하, 도 2b를 참조하여 화소(PX)에 대해 설명한다.
화소(PX)는 복수의 신호 라인들과 연결될 수 있다. 본 실시예에서, 화소(PX)는 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 전원 라인(PL)과 연결된 것으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)는 미 도시된 추가 신호 라인들에 더 연결되어 다양한 전기적 신호들을 제공받을 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
화소(PX)는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 커패시터(CP), 및 표시 소자(ED)를 포함한다. 본 실시예에서, 표시 소자(ED)는 유기발광소자로 예시적으로 도시되었다. 한편, 화소(PX)의 구성은 이에 제한되지 않고 변형되어 실시될 수 있다.
제1 박막 트랜지스터(TR1)는 화소(PX)의 온-오프를 제어하는 스위칭 소자일 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)을 통해 전달된 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)을 통해 전달된 데이터 신호를 전달 또는 차단할 수 있다.
커패시터(CP)는 제1 박막 트랜지스터(TR1)와 전원 라인(PL)에 연결된다. 커패시터(CP)는 제1 박막 트랜지스터(TR1)로부터 전달된 데이터 신호와 전원 라인(PL)에 인가된 제1 전원 신호 사이의 차이에 대응하는 전하량을 충전한다.
제2 박막 트랜지스터(TR2)는 제1 박막 트랜지스터(TR1), 커패시터(CP), 및 표시 소자(ED)에 연결된다. 제2 박막 트랜지스터(TR2)는 커패시터(CP)에 저장된 전하량에 대응하여 표시 소자(ED)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 커패시터(CP)에 충전된 전하량에 따라 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 턴-온 시간이 결정될 수 있다. 제2 박막 트랜지스터(TR2)는 턴-온 시간 동안 전원 라인(PL)을 통해 전달된 제1 전원 신호를 표시 소자(ED)에 제공한다.
표시 소자(ED)는 전기적 신호에 따라 광을 발생시키거나 광량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 표시 소자(ED)는 유기발광소자, 양자점 발광소자, 액정 커패시터, 전기 영동 소자, 또는 전기 습윤 소자를 포함할 수 있다.
표시 소자(ED)는 전원 단자(VSS)와 연결되어 전원 라인(PL)이 제공하는 제1 전원 신호와 상이한 전원 신호(이하, 제2 전원 신호)를 제공받는다. 표시 소자(ED)에는 제2 박막 트랜지스터(TR2)로부터 제공되는 전기적 신호와 제2 전원 신호 사이의 차이에 대응하는 구동 전류가 흐르게 되고, 표시 소자(ED)는 구동 전류에 대응하는 광을 생성할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 화소(PX)는 다양한 구성과 배열을 가진 전자 소자들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
다시 도 2a를 참조하면, 하우징 부재(300)는 전자 패널(200) 하 측에 배치된다. 하우징 부재(300)는 윈도우(100)와 결합되어 전자 장치(EA)의 외관을 구성한다. 하우징 부재(300)는 상대적으로 높은 강성을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징 부재(300)는 글라스, 플라스틱, 메탈로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다. 하우징 부재(300)는 소정의 수용 공간을 제공한다. 전자 패널(200)은 수용 공간 내에 수용되어 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 윈도우의 일부를 촬영한 현미경 사진이다. 이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 윈도우(100)는 베이스 기판(BS) 및 베젤층(BZ)을 포함할 수 있다. 베이스 기판(BS)은 광학적으로 투명할 수 있다. 본 실시예에서, 베이스 기판(BS)은 유리를 포함할 수 있다.
베이스 기판(BS)의 전면(FS)은 전자 장치(EA)의 외부로 노출되며, 윈도우(100)의 전면(FS)과 전자 장치(EA)의 전면(FS)을 정의한다. 베이스 기판(BS)의 배면(RS)은 제3 방향(DR3)에서 전면(FS)과 대향된다.
베젤층(BZ)은 베이스 기판(BS)의 배면(RS)에 배치되어 베젤 영역(BZA)을 정의한다. 베젤층(BZ)은 베이스 기판(BS)에 비해 상대적으로 낮은 광 투과율을 가진다. 예를 들어, 베젤층(BZ)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 이에 따라, 베젤층(BZ)은 특정 컬러의 광만 선택적으로 투과/반사 시킬 수 있다. 또는, 예를 들어, 베젤층(BZ)은 입사되는 광을 흡수하는 광 차단층일 수도 있다. 베젤층(BZ)의 광 투과율에 따라 베젤 영역(BZA)의 컬러가 결정될 수 있다.
베젤층(BZ)은 베이스 기판(BS)의 배면(RS)에 인쇄(printing)나 증착(deposition)을 통해 형성될 수 있다. 이때, 베젤층(BZ)은 베이스 기판(BS)의 배면(RS)에 직접 형성될 수 있다. 또는, 베젤층(BZ)은 별도의 점착 부재 등을 통해 베이스 기판(BS)의 배면(RS)에 결합될 수도 있다. 이때, 베이스 기판(BS)의 배면(RS)에 점착 부재가 접촉할 수 있다.
도 3b에는, 주사전자 현미경(scanning electron microscope, SEM)을 이용하여 촬영한 베이스 기판(BS)의 전면(FS)을 도시하였다. 본 발명에 따르면, 베이스 기판(BS)의 전면(FS)의 조도(roughness)는 약 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위로 제어될 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 도 3b는 베이스 기판(BS)의 배면(RS) 및 측면에 대한 현미경 사진과도 대응될 수 있다.
베이스 기판(BS)의 전면(FS) 및 배면(RS)의 조도는 윈도우의 표면 조도를 의미한다. 윈도우의 표면 조도는 실질적으로 외부 충격에 대한 윈도우의 강도와 관련될 수 있다.
윈도우의 표면 조도가 클수록 외부 충격에 따른 크랙 등의 전파 경로로 이용될 수 있어, 윈도우의 강도가 약화되기 쉽다. 본 발명에 따르면, 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위의 표면 조도를 가진 윈도우(100)를 제공함으로써, 외부 충격에 대해 향상된 강도를 가진 윈도우(100) 및 전자 장치(EA)가 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 간략히 도시한 순서도이다. 도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 간략히 도시한 단면도들이다. 도 6은 윈도우 제조 방법 중 일부 단계에서의 시간에 따른 중간층 두께 변화를 도시한 그래프이다. 도 7a는 중간 윈도우의 표면을 촬영한 현미경 사진이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 표면을 촬영한 현미경 사진이다.
도 5a 내지 도 5g에는 도 4와 대응되는 단계들에서의 단면도들을 도시하였다. 이하, 도 4 내지 도 5g를 참조하여 본 발명에 대해 설명한다. 한편, 도 1 내지 도 3b에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4, 도 5a, 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 초기 윈도우(100-I)를 제공(S100)한다. 도 5b에는 용이한 설명을 위해 도 5a에 도시된 AA'를 확대하여 도시하였다.
초기 윈도우(100-I)는 소정의 두께(DD-S)를 가진다. 본 실시예에 따른 초기 윈도우(100-I)는 다양한 무기물을 포함하는 유리 기판일 수 있다. 예를 들어, 초기 윈도우(100-I)는 적어도 실리콘 산화물(SiO2), 알루미늄 산화물(Al2O3), 리튬 산화물(Li2O), 및 알칼리 금속 산화물, 예를 들어 나트륨 산화물(Na 2O) 또는 칼륨 산화물(K 2O)을 포함할 수 있으며, 인 산화물(P 2O 5)을 더 포함할 수도 있다. 본 실시예에서는 용이한 설명을 위해 알칼리 금속 이온들(Na)을 원형의 입자들처럼 도시하였다.
한편, 본 실시예에 따른 초기 윈도우(100-I)의 표면(FS-I)은 복수의 결함들(DFS)을 포함할 수 있다. 결함들(DFS)은 초기 윈도우(100-I)의 표면(FS-I)에 형성된 흠집이나 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 결함들(DFS)은 초기 윈도우(100-I)를 형성하는 과정이나, 초기 윈도우(100-I)를 이동시키는 과정에서 외부와의 충돌, 외부 환경과의 접촉으로 인해 형성될 수 있다. 결함들(DFS)의 수나 형상에 따라 초기 윈도우(100-I)의 표면(FS-I)의 조도가 달라질 수 있다.
단면상에서 결함들(DFS)이 형성된 두께(D1)는 초기 윈도우(100-I)의 두께(DD-S)에 비해 미세하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 결함들(DFS)이 형성된 두께(D1)는 약 300㎚ 이상 400㎚ 이하일 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 초기 윈도우(100-I)는 소정의 이물(SS)을 더 포함할 수도 있다. 이물(SS)은 초기 윈도우(100-I)의 표면(FS-I)에 부착된 상태로 제공될 수 있다. 이물(SS)은 초기 윈도우(100-I)와 상이한 물질을 포함할 수 있으며, 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 윈도우(100-I)에 있어서, 이물(SS)은 존재하지 않을 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
이후, 도 4를 참조하면, 초기 윈도우(100-I)를 세정하는 세정 단계(S200)를 거쳐 윈도우(100)를 형성한다. 세정 단계(S200)는 산 세정 단계(S210)와 염기 세정 단계(S220)를 포함할 수 있다. 도 5c 및 도 5d에는 용이한 설명을 위해 산 세정 단계(S210)와 대응되는 단면도들을 도시하였고, 도 5b와 대응되는 영역을 도시하였다.
도 5c 및 도 5d를 참조하면, 산 세정 단계(S200)는 초기 윈도우(100-I)를 산성 환경에 제공하는 단계일 수 있다. 산성 환경은 7 미만의 수소 이온 농도(hydrogen exponent, 이하 PH) 지수를 가진 환경을 의미하며, 산성을 가진다면 액체, 기체, 또는 고체 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 산 세정 단계(S210)는 산성 용액(WS1)에 초기 윈도우(100-I)를 침지시키는 것으로 진행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 산성 용액(WS1)은 PH2 이하의 강산일 수 있다. 예를 들어, 산성 용액(WS1)은 질산(HNO3), 황산(H2SO4), 및 염산(HCl) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, 산성 용액(WS1)의 PH 지수는 상온에서는 약 2.5 이하로 측정될 수도 있다.
산성 용액(WS1)은 초기 윈도우(100-I)와 반응하여, 초기 윈도우(100-I)에 중간층(L2)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 도 5d에 도시된 것과 같이, 초기 윈도우(100-I)는 산 세정 단계(S200)를 거쳐 중간층(L2)과 기본층(L1)으로 구분되는 중간 윈도우(100-M)로 형성될 수 있다. 중간층(L2)은 기본층(L1)의 표면을 에워싸며 형성될 수 있다.
중간층(L2)은 산성 용액(WS1)과의 반응으로 인해 초기 윈도우(100-I)의 알칼리 금속 이온들(Na) 중 적어도 일부가 제거되어 형성될 수 있다. 이때, 알칼리 금속 이온들(Na)이 빠져나간 위치(Po)에는 산성 용액(WS1)으로부터 제공된 수소 이온이 배치되거나 빈 공극으로 제공될 수 있다.
초기 윈도우(100-I)로부터 알칼리 금속 이온들(Na)이 제거됨에 따라, 중간층(L2) 내에서의 알칼리 금속 이온에 대한 실리콘 함량 비는 기본층(L1) 내에서의 알칼리 금속에 대한 실리콘 함량 비보다 더 크게 나타날 수 있다. 기본층(L1) 내에서의 알칼리 금속에 대한 실리콘 함량 비는 실질적으로 초기 윈도우(100-I) 내에서의 알칼리 금속 이온에 대한 실리콘 함량 비와 대응될 수 있다.
중간층(L2)의 두께(D2)는 적어도 도 5b에 도시된 결함들(DFS)이 형성된 두께(D1)와 동일하거나 그 이상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 이후 중간층(L2) 제거 공정을 통해 결함들(DFS)도 안정적으로 제거될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 6은 산 세정 단계(S210)에서의 중간층(L2) 두께 변화와 대응될 수 있다. 도 6에는, 산 세정 단계(S210)에서 서로 다른 온도 조건에 따른 시간-두께 변화 그래프들(PL1, PL2, PL3)을 도시하였다. 제1 그래프(PL1)는 40℃의 온도 조건에서의 산성 용액에 침지되는 경우의 시간에 따른 중간층의 두께 변화를 나타낸 것이고, 제2 그래프(PL2)는 50℃의 온도 조건에서의 산성 용액에 침지되는 경우의 시간에 따른 중간층의 두께 변화를 나타낸 것이고, 제3 그래프(PL3)는 60℃의 온도 조건에서의 산성 용액에 침지되는 경우의 시간에 따른 중간층의 두께 변화를 나타낸 것이다.
제1 내지 제3 그래프들(PL1, PL2, PL3)을 참조하면, 시간이 지날수록 중간층(L2)의 두께는 증가되는 것으로 볼 수 있다. 또한, 높은 온도 조건에서 산 세정 단계(S210)가 진행될수록 중간층(L2)의 두께는 증가되는 것으로 볼 수 있다. 본 발명에 따르면, 산 세정 단계(S21)의 온도 조건이 높아질수록 중간층(L2)의 형성 속도가 빨라질 수 있으나 증기가 발생되기 쉽다. 산 세정 단계(S21)의 온도 조건이 낮아질수록 중간층(L2)의 형성 속도가 느려질 수 있으나, 중간층(L2) 두께의 미세한 제어가 가능해질 수 있다. 따라서, 산 세정 단계(S210)의 온도 조건과 시간 조건을 제어함으로써, 중간층(L2)의 두께를 용이하게 제어할 수 있다.
예를 들어, 산 세정 단계(S210)는 약 60℃ 내지 65℃ 온도 조건에서 약 5분 내지 10분 동안 진행되는 경우, 200㎚ 이상 500㎚ 이하 두께 범위의 중간층(L2)이 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 산 세정 단계(S210)의 공정 시간은 약 5분 이상 약 30분 이하라면 다양한 시간으로 설계될 수 있다. 본 발명에 따른 중간층(L2)의 두께(D2)는 결함들(DFS)이 형성된 두께(D1)와 대응되도록 다양하게 제어될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
이후, 도 5e 내지 도 5g를 참조하면, 염기 세정 단계(S220)를 거쳐 윈도우(100)가 형성될 수 있다. 염기 세정 단계(S220)는 중간 윈도우(100-M)를 염기성 환경에 제공하는 단계일 수 있다. 염기성 환경은 7 초과의 PH를 가진 환경을 의미하며, 염기성을 가진다면 액체, 기체, 또는 고체 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 염기 세정 단계(S220)는 염기성 용액(WS2)에 중간 윈도우(100-M)를 침지시키는 것으로 진행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 염기성 용액(WS2)은 PH13 이상의 강염기일 수 있다. 예를 들어, 염기성 용액(WS2)은 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)을 포함할 수 있다.
윈도우(100)는 소정의 두께(DD)를 가진다. 본 실시예에서, 윈도우(100)의 두께(DD)는 초기 윈도우(100-I)의 두께(DD-S)보다 작을 수 있다. 윈도우(100)의 두께(DD)는 기본층(L1)의 두께와 대응될 수 있다.
염기성 용액(WS2)은 중간 윈도우(100-M)와 반응하여, 중간 윈도우(100-M)로부터 중간층(L2)을 제거함으로써, 윈도우(100)를 형성할 수 있다. 이때, 초기 윈도우(100-I: 도 5a 참조)에 존재하던 결함들(DFS)이나 이물(SS)은 중간층(L2)과 함께 기본층(L1)으로부터 제거될 수 있다.
이에 따라, 윈도우(100)는 결함들(DFS)이나 이물(SS)이 잔존하지 않는 표면(FS)을 가질 수 있다. 윈도우(100)의 표면(FS)은 실질적으로 기본층(L1)의 표면과 대응될 수 있다. 윈도우(100)의 표면 조도는 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위 내일 수 있다. 윈도우(100)의 표면 조도는 초기 윈도우(100-I)의 표면 조도나 중간 윈도우(100-M)의 표면 조도보다 낮을 수 있다.
도 7a는 도 5c에 도시된 중간 윈도우(100-M)의 표면의 주사 전자 현미경 사진과 대응된다. 즉, 도 7a는 중간층(L2)의 표면(FS-C)의 현미경 사진과 대응될 수 있다. 도 7b는 도 5g에 도시된 윈도우(100)의 표면(FS)의 주사 전자 현미경 사진과 대응될 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 윈도우(100)의 표면 조도는 중간층(L2)의 표면 조도보다 작을 수 있다. 산 세정 단계(S210)에서 용출된 알칼리 금속 이온들로 인해 중간층(L2)은 도 7a에 도시된 것과 같이, 복수의 공극들을 포함할 수 있다. 공극들은 중간층(L2)의 표면 조도를 증가시키는 주 원인이 될 수 있다.
이후, 도 7b에 도시된 것과 같이, 염기 세정 단계(S220)에서 염기성 용액이 공극들을 통해 중간층(L2) 내부로 용이하게 침투될 수 있으므로, 염기 세정 단계(S220)에서 중간층(L2)은 용이하게 제거될 수 있다. 이때, 중간층(L2)에 존재하던 결함들(DFS)이나 이물(SS)은 중간층(L2)과 함께 안정적으로 제거될 수 있다. 이에 따라, 도 7b에 도시된 것과 같이, 윈도우(100)는 낮아진 표면 조도를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 중간층(L2)의 두께는 결함들(DFS)이 형성된 두께(D1) 이상을 가질수록 세정 단계(S200)에서 결함들(DFS)이 용이하게 제거될 수 있다.
본 발명에 따르면, 세정 단계(S200)를 거치는 것 만으로도 외부 충격에 따른 크랙의 전파 경로가 될 수 있는 결함들(DFS)이나 화학 반응이나 물리적 손상을 발생시킬 수 있는 이물(SS)이 제거된 윈도우(100) 표면(FS)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 세정 단계(S200)를 거치는 것 만으로도 낮은 조도를 가진 윈도우(100) 표면(FS)을 형성할 수 있어, 후 연마 공정이 생략될 수 있다. 이에 따라, 윈도우(100) 제조 공정이 단순화될 수 있고, 신뢰성이 향상된 윈도우(100)가 용이하게 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 강도를 나타낸 그래프이다. 도 8에는 용이한 설명을 위해 비교예(R1)와 본 발명에 따른 제1 내지 제4 실시예들(E1, E2, E3, E4)의 강도 평가 결과들을 각각 도시하였다. 도 8에는 내충격성 평가 중 하나인 볼 낙하 실험(ball drop test)으로 진행된 결과값들을 도시하였다. 본 실시예에서는 150g의 스틸 볼(steel ball)을 이용하였다. 이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 8에 도시된 것과 같이, 비교예(R1)는 약 20㎝ 이상 40㎝ 이하의 범위에서 분포된 결과값들을 가지며, 평균 약 27.5㎝의 높이에서 낙하된 볼에 대해 내 충격성을 가진 것으로 나타났다. 비교예(R1)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 단계(S200: 도 4 참조)를 거치지 않은 윈도우일 수 있다.
제1 내지 제4 실시예들(E1, E2, E3, E4)은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 단계(S200)를 거친 윈도우들일 수 있다. 제1 실시예(E1)는 약 60℃의 온도에서 5분 동안 산 세정 단계(S210: 도 4 참조)를 거친 후, 약 60℃의 온도에서 5분 동안 염기 세정 단계(S220: 도 4 참조)를 거친 윈도우일 수 있다. 이때, 제1 실시예(E1)는 평균 약 60㎝의 높이에서 낙하된 볼에 대해 내 충격성을 가진 것으로 나타났다.
제2 실시예(E2)는 약 50℃의 온도에서 15분 동안 산 세정 단계(S210)를 거친 후, 약 50℃의 온도에서 15분 동안 염기 세정 단계(S220)를 거친 윈도우일 수 있다. 이때, 제2 실시예(E2)는 평균 약 62.5㎝의 높이에서 낙하된 볼에 대해 내 충격성을 가진 것으로 나타났다.
제3 실시예(E3)는 약 50℃의 온도에서 15분 동안 산 세정 단계(S210)를 거친 후, 약 50℃의 온도에서 20분 동안 염기 세정 단계(S220)를 거친 윈도우일 수 있다. 이때, 제3 실시예(E3)는 평균 약 80㎝의 높이에서 낙하된 볼에 대해 내 충격성을 가진 것으로 나타났다.
제4 실시예(E4)는 약 50℃의 온도에서 30분 동안 산 세정 단계(S210)를 거친 후, 약 50℃의 온도에서 30분 동안 염기 세정 단계(S220)를 거친 윈도우일 수 있다. 이때, 제4 실시예(E4)는 평균 약 92.5㎝의 높이에서 낙하된 볼에 대해 내 충격성을 가진 것으로 나타났다.
제1 내지 제4 실시예들(E1, E2, E3, E4)은 비교예(R1)에 비해 향상된 내 충격성을 가진 것으로 나타났다. 즉, 본 발명에 따르면, 세정 단계(S200)를 더 포함함으로써, 향상된 내구성과 강도를 가진 윈도가 용이하게 제공될 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 실시예들(E1, E2, E3, E4) 사이의 결과를 비교하여 세정 단계(S200)의 조건에 따른 변화에 대해 보다 자세히 살펴본다.
제1 및 제2 실시예들(E1, E2)을 참조하면, 제2 실시예(E2)가 제1 실시예(E1)에 비해 소량 증가된 내 충격성을 가진 것으로 평가되었다. 제2 실시예(E2)는 제1 실시예(E1)에 비해 낮은 온도이나 더 긴 시간 동안 산 세정 단계(S21)와 염기 세정 단계(S220)를 거쳤다.
본 발명에 따르면, 제2 실시예(E2)는 제1 실시예(E1)에 비해 더 두꺼운 중간층을 생성했던 것으로 볼 수 있다. 상술한 바와 같이, 산 세정 단계(S210)의 온도가 높을수록 중간층의 생성속도가 증가될 수 있으나, 제2 실시예(E2)의 경우 더 오랜 시간동안 산 세정 단계(S210)를 거침으로써, 제1 실시예(E1)에 비해 충분한 두께의 중간층이 생성된 것으로 볼 수 있다. 이에 따라, 내충격성을 저하시킬 수 있는 결함들이 제2 실시예(E2)에서 충분히 제거되어 상대적으로 높은 내 충격성을 가진 것으로 볼 수 있다. 다만, 제1 및 제2 실시예들(E1, E2)의 경우 그 차이가 크지 않은 점에서, 제1 실시예(E1)가 거친 세정 단계(S200) 조건으로도 충분한 강도를 가진 윈도우가 형성될 수 있다.
제2 및 제3 실시예들(E2, E3)을 참조하면, 제3 실시예(E3)가 제2 실시예(E2)에 비해 높은 충격성을 가진 것으로 평가되었다. 또한, 제3 실시예(E3)의 경우, 나머지 다른 실시예들(E1, E2, E4)에 비해 결과값의 산포가 적은 것으로 나타났다. 제3 실시예(E3)는 제2 실시예(E2)와 동일한 산 세정 단계(S210)를 거쳤으나, 더 긴 시간 동안 염기 세정 단계(S220)를 거친 거쳤다.
본 발명에 따르면, 제3 실시예(E3)와 제2 실시예(E2)에 있어서, 중간층의 제거 정도가 다를 수 있다. 제2 실시예(E2)는 상대적으로 짧은 시간 동안 염기 세정 단계(S220)를 거침으로써, 산 세정 단계(S210)에서 생성된 중간층 중 일부가 제거되지 않고 잔존될 수 있다. 잔존하는 중간층은 내 충격성에 영향을 미칠 수 있다. 제3 실시예(E3)는 더 오랜 시간 염기 세정 단계(S220)를 거침으로써, 생성된 중간층이 모두 제거되어 향상된 강도를 가질 수 있다.
제3 및 제4 실시예들(E3, E4)을 참조하면, 제4 실시예(E4)가 제3 실시예(E3)에 비해 향상된 내 충격성을 가진 것으로 평가되었다. 제4 실시예(E4)는 제3 실시예(E3)와 동일 온도이나 제3 실시예(E3) 보다 더 오랜 시간 동안 세정 단계(S200)를 거쳤다.
본 발명에 따르면, 제4 실시예(E4)는 제3 실시예(E3)에 비해 더 두꺼운 중간층을 생성했던 것으로 볼 수 있다. 또한, 제4 실시예(E4)는 제3 실시예(E3)보다 더 오랜 시간 염기 세정 단계(S220)를 거침으로써, 제3 실시예(E3)에 비해 두꺼운 중간층이 생성되었더라도 염기 세정 단계(S220)에서 모두 제거된 것으로 볼 수 있다. 이에 따라, 내충격성을 저하시킬 수 있는 결함들이 제4 실시예(E4)에서 충분히 제거되어 상대적으로 높은 내 충격성을 가진 것으로 볼 수 있다.
본 발명에 따르면, 산 세정 단계를 통해 결함들을 제거 가능한 충분한 두께의 중간층을 형성하고, 염기 세정 단계를 통해 중간층을 제거함으로써, 향상된 강도를 가진 윈도우를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 세정 단계의 온도 조건이나 시간 조건을 설계함으로써, 다양한 내 충격성을 가진 윈도우들을 용이하게 확보할 수 있다. 이에 따라, 공정이 단순화되고 향상된 강도를 가진 윈도우가 제공될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 도시한 사시도들이다. 도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 제조 방법을 도시한 사시도들이다. 이하, 도 9 내지 도 11c를 참조하여 본 발명에 대해 설명한다. 한편, 도 1 내지 도 8에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 9에 도시된 것과 같이, 초기 윈도우 제공 단계(S100-1)는 모기판 제공 단계(S110), 커팅 단계(S120), 면취 단계(S130), 및 강화 단계(S140)를 포함할 수 있다. 도 10a 내지 도 10c는 모기판 제공 단계(S110), 커팅 단계(S120), 및 면취 단계(S130)를 간략히 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 모기판(100M)을 커팅하여 복수의 단위 기판들(100S)을 형성할 수 있다. 모기판(100M)에 형성된 가상의 커팅 라인들(CL)을 따라 모기판(100M)을 커팅한다. 커팅 단계(S120)는 레이저 또는 나이프를 이용하여 진행될 수 있다.
이후, 도 10c에 도시된 것과 같이, 단위 기판들(100S)을 면취(S130)하여 복수의 가공 기판들(100-S)을 형성한다. 면취 단계(S130)를 통해 단위 기판들(100S) 각각의 모서리들을 깍아(chamfer, 면취)냄으로써, 경사진 면들(PLS)을 가진 가공 기판들(100-S)이 형성될 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 강화 단계(S140)를 간략히 도시한 것이다. 도 11a를 참조하면, 절연 기판(100-S)을 제공한다. 절연 기판(100-S)은 유리를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 절연 기판(100-S)은 상술한 가공 기판들 중 어느 하나와 대응될 수 있다. 본 실시예에서는 용이한 설명을 위해 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)에 의해 정의되는 평면상에서 절연 기판(100-S)의 일부를 도시하였다.
절연 기판(100-S)은 절연 기판(100-S)의 두께 방향인 제3 방향(D3)에서 대향되는 제1 면(S1)과 제2 면(S2)을 포함한다. 절연 기판(100-S)은 기재(MD) 및 복수의 제1 이온들(Na+)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 이온들(Na+)은 나트륨 이온들(sodium ions)를 포함할 수 있다. 제1 이온들(Na+)은 기재(MD) 내에 분산되어 배치될 수 있다.
한편, 절연 기판(100-S)은 실리콘 산화물(SiO 2), 알루미늄 산화물(Al 2O 3), 리튬 산화물(Li 2O), 및 알칼리 금속 산화물, 예를 들어 나트륨 산화물(Na 2O) 또는 칼륨 산화물(K 2O)을 포함할 수 있으며, 인 산화물(P 2O 5)을 더 포함할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 윈도우 패널(100-I)은 재료에 제한 없이 다양한 재료들로 구성된 유리 기판을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
이후, 도 11b에 도시된 것과 같이, 금속 염에 절연 기판(100-S)을 함침시켜 절연 기판(100-S)을 강화한다. 본 실시예에서, 절연 기판(100-S)의 강화 단계는 화학 강화일 수 있다. 구체적으로, 절연 기판(100-S)은 이온 교환법을 통해 강화될 수 있다.
금속 염은 제1 이온(Na+)과 상이한 제2 이온(K+)을 포함할 수 있다. 제2 이온(K+)은 제1 이온(Na+)보다 큰 반지름을 가질 수 있다. 한편, 제2 이온은 알칼리 금속 이온을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 이온(K+)은 칼륨 이온(K+)을 포함할 수 있다.
제2 이온(K+)은 제1 이온(Na+)과 치환될 수 있다. 본 실시예에서, 제2 이온(K+)과 제1 이온(Na+) 사이의 치환은 일대일로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 금속 염에 포함된 알칼리 금속 이온들 일부는 제1 이온(Na+) 과 교환되어 매질(MD) 내에 분산될 수 있다.
금속 염은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 금속 염은 용융된 액상의 이온 염 상태로 제공될 수 있다. 한편, 본 실시예에서, 금속 염은 단일 염 또는 혼합 염으로 제공될 수 있다.
도 11c를 참조하면, 절연 기판(100-S)은 강화 단계를 거쳐 초기 윈도우(100-I1)로 형성될 수 있다. 초기 윈도우(100-I1)는 매질(MD) 및 매질(MD) 내에 분산된 제2 이온(K+)은 제1 이온(Na+)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제2 이온(K+)은 초기 윈도우(100-I1)에 내부 응력을 발생시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 이온(K+)은 제1 이온(Na+)보다 큰 반지름을 가진다. 이에 따라, 제2 이온(K+)에 의해 형성된 내부 응력은 압축 응력일 수 있다. 도 11c에는 용이한 설명을 위해 압축 응력이 발생된 영역을 음영 처리하여 도시하였고, 두께(DD-S)의 중심을 지나는 중심선(CTR)을 1점 쇄선으로 도시하였다.
도 11c에 도시된 것과 같이, 초기 윈도우(100-I1)에 있어서, 제1 면(S1)으로부터 제1 깊이(WD1) 범위까지 제2 이온(K+)에 의한 압축 응력이 존재할 수 있다. 마찬가지로, 제2 면(S2)으로부터 제2 깊이(WD2) 범위까지 제2 이온(K+)에 의한 압축 응력이 존재할 수 있다. 제1 깊이(WD1)와 제2 깊이(WD2) 각각은 실질적으로 초기 윈도우(100-I1)의 압축 깊이(Depth of compression, DOC)와 대응될 수 있다. 즉, 초기 윈도우(100-I1)는 표면들(S1, S2)로부터 제1 깊이(WD1)와 제2 깊이(WD2) 내에서 압축 응력이 나타나고, 제1 깊이(WD1)와 제2 깊이(WD2) 이후에서는 인장 응력이 나타나는 응력 거동을 가질 수 있다.
한편, 도 11c에는 제2 이온(K+)이 윈도우 패널(100) 내부로 침투된 최대 깊이를 도시하였다. 구체적으로, 제1 면(S1)으로부터 제2 이온(K+)이 침투된 깊이는 제1 거리(DS1)로 도시되고, 제2 면(S2)으로부터 제2 이온(K+)이 침투된 깊이는 제2 거리(DS2)로 도시되었다. 제1 거리(DS1)와 제2 거리(DS2) 각각은 실질적으로 초기 윈도우(100-I1)의 이온 침투 깊이(Depth of layer, DOL)와 대응될 수 있다.
본 발명에 따르면, 초기 윈도우(100-I1)는 강화 단계(S140)를 거침으로써, 표면(S1, S2)에 압축 응력이 나타나는 영역을 가질 수 있다. 이에 따라, 초기 윈도우(100-I1)는 절연 기판(100-S)에 비해 향상된 강도와 내 충격성을 가질 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 초기 윈도우(100-I1)는 강화 단계(S140)를 거친 기판일 수 있다. 초기 윈도우(100-I1)는 이후 세정 단계(S200)를 거침으로써, 더욱 향상된 강도를 가질 수 있다. 한편, 본 실시예에서, 강화 단계(S140) 이후에 별도의 후 연마 공정 등이 없이 세정 단계(S200)를 거치는 것으로도 향상된 강도를 가진 윈도우가 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 신뢰성이 향상된 윈도우를 용이하게 제공할 수 있으며, 공정이 단순화되고 공정 비용이 감소될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 강화 단계(S140)는 생략될 수도 있다. 이때, 도 10c에 도시된 가공 기판들(100-S) 중 어느 하나의 기판이 세정 단계(S200)로 제공될 수 있다. 또는, 본 실시예에서, 커팅 단계(S120) 또는 면취 단계(S130)는 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초기 윈도우 제공 단계(S100-1)는 다양한 형태의 유리 기판을 제공할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우를 도시한 사시도이다. 도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우들을 도시한 사시도들이다. 이하, 도 12 내지 도 13b를 참조하여 본 발명에 대해 설명한다. 한편, 도 1 내지 도 11c에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 12에 도시된 것과 같이, 윈도우(100-C)는 소정의 벤딩축(BX)을 중심으로 벤딩된 일 측을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 벤딩축(BX)은 제2 방향(D2)을 따라 연장되고 윈도우(100-C)의 배면에 제공될 수 있다. 이때, 윈도우(100-C) 중 제2 방향(D2)을 따라 연장되고 제1 방향(D1)에서 대향되는 양 측들은 벤딩축(BX)을 중심으로 벤딩될 수 있다. 본 발명에 따르면, 벤딩된 형상을 가진 윈도우(100-C)도 상술한 세정 단계(S200: 도 4 참조)를 거침으로써 향상된 강도를 가질 수 있다.
또는, 도 13a 및 도 13b에 도시된 것과 같이, 윈도우(100-F1, 100-F2)는 폴딩축(FX)을 중심으로 폴딩되거나 언폴딩될 수 있다. 용이한 설명을 위해 도 13a에는 언폴딩 상태의 윈도우(100-F1)를 도시하였고, 도 13b에는 폴딩 상태의 윈도우(100-F2)를 도시하였다.
폴딩축(FX)은 제1 방향(D1)을 따라 연장되고 윈도우(100-F1)의 전면(FS) 상에 정의될 수 있다. 본 발명에 따르면, 사용 과정에서 형상의 변형이 가능한 윈도우(100-F1, 100-F2)에 대해서도 세정 단계(S200)를 거침으로써, 향상된 강도를 갖도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다양한 형상을 가진 윈도우(100-C)나 형상이 변형되는 윈도우(100-F1, 100-F2)에 대해서 충분한 내충격성과 강도를 구현시킬 수 있다. 이에 따라, 다양한 전자 장치에 적용 가능한 윈도우가 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
전자 장치의 사용에 있어서, 외부 충격으로부터 전자 패널을 보호하기 위한 윈도우는 필수적이다. 따라서, 윈도우에 관한 본 발명은 산업상 이용가능성이 높다.

Claims (27)

  1. 전면 및 배면을 포함하는 베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판의 상기 배면에 배치된 베젤층을 포함하고,
    상기 전면은 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위의 조도(roughness)를 가진 윈도우.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 유리를 포함하는 윈도우.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 리튬 산화물(Li 2O)을 포함하는 윈도우.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 인 산화물(P 2O 4)를 더 포함하는 윈도우.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 두께 방향을 따라 상기 전면으로부터 소정의 깊이 범위 내에서 압축 응력이 인가되는 윈도우.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 두께 방향과 교차하는 방향을 따라 연장된 소정의 벤딩 축이 정의되고,
    상기 베이스 기판의 적어도 일부는 상기 벤딩 축을 중심으로 벤딩되는 윈도우.
  7. 유리를 포함하고, 리튬 산화물을 포함하는 초기 윈도우를 제공하는 단계; 및
    상기 초기 윈도우를 세정하는 세정 단계를 포함하고,
    상기 세정 단계는,
    상기 초기 윈도우를 산성 환경에 제공하는 산 세정 단계; 및
    상기 산 세정 단계를 거친 상기 초기 윈도우를 염기성 환경에 제공하는 염기 세정 단계를 포함하는 윈도우 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 산성 환경은 PH 2 이하인 윈도우 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 산성 환경은 질산(HNO 3), 황산(H 2SO 4), 및 염산(HCl) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 산성 용액을 포함하는 윈도우 제조 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 산 세정 단계는 60℃ 이상 65℃ 이하의 온도에서 약 5분 이상 10분 이하의 시간 동안 진행되는 윈도우 제조 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 염기성 환경은 PH 13 이상인 윈도우 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 염기성 환경은 수산화나트륨(NaOH) 및 수산화칼륨(KOH) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 염기성 용액을 포함하는 윈도우 제조 방법.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 산 세정 단계를 거친 상기 윈도우는
    알칼리 금속 및 알칼리 금속에 대해 소정의 함량 비를 가진 실리콘을 포함하는 제1 층; 및
    상기 제1 층의 표면에 형성되고 상기 제1 층보다 높은 실리콘 함량 비를 가진 제2 층을 포함하는 윈도우 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 층은,
    상기 초기 윈도우 중 상기 산 세정 단계에서 알칼리 금속이 용출된 부분에 형성되는 윈도우 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 층의 두께는 200㎚ 이상 500㎚ 이하인 윈도우 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 염기 세정 단계는 상기 제2 층을 상기 제1 층으로부터 제거하여 윈도우를 형성하는 윈도우 제조 방법.
  17. 제7 항에 있어서,
    상기 윈도우의 표면 조도는 상기 초기 윈도우의 표면 조도 이하의 값을 가진 윈도우 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 산 세정 단계를 거친 윈도우의 표면 조도는 상기 초기 윈도우의 표면 조도 이상인 윈도우 제조 방법.
  19. 제7 항에 있어서,
    상기 초기 윈도우 제공 단계는,
    유리 기판을 제공하는 단계; 및
    상기 유리 기판을 강화 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 강화 처리하는 단계는 이온 교환 처리를 포함하고,
    상기 초기 윈도우 제공 단계는 강화 처리된 유리 기판을 제공하는 단계인 윈도우 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 초기 윈도우 제공 단계는,
    모 기판을 제공하는 단계;
    상기 모 기판을 커팅하여 복수의 단위 기판들을 형성하는 단계; 및
    상기 단위 기판들의 측면들을 면취(chamfer)하는 단계를 더 포함하고,
    상기 유리 기판은 상기 면취하는 단계를 거친 단위 기판들 중 어느 하나인 윈도우 제조 방법.
  21. 제1 초기 기판이 형성되도록 유리 기판을 화학 강화 처리하는 단계; 및
    제2 초기 기판이 형성되도록 상기 제1 초기 기판을 산성 용액에 제공하여 산 세정하는 단계; 및
    윈도우가 형성되도록 상기 제2 초기 기판을 염기성 용액에 제공하여 염기 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 윈도우의 조도는 0.2㎚ 이상 3㎚ 이하의 범위인 윈도우 제조 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 유리 기판은 리튬 산화물을 포함하는 윈도우 제조 방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 화학 강화 단계는 탄산칼륨(K 2CO 3), 탄산나트륨(Na 2CO 3), 탄산수소칼륨(KHCO 3), 탄산수소나트륨(NaHCO 3), 인산칼륨(K 3PO 4), 인산나트륨(Na 3PO 4), 황산칼륨(K 2SO 4), 황산나트륨(Na 2SO 4), 수산화칼륨(KOH)을 포함하지 않는 윈도우 제조 방법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제2 초기 기판은 상기 제1 초기 기판으로부터 알칼리 금속이 용출되어 형성된 윈도우 제조 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 제2 초기 기판은 상기 제1 초기 기판과 실질적으로 동일한 알칼리 금속 대비 실리콘 함유 비율을 가진 제1 층, 및 상기 제1 층의 표면에 형성되고 상기 제1 층보다 높은 알칼리 금속 대비 실리콘 함유 비율을 가진 제2 층을 포함하는 윈도우 제조 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 제2 층은 상기 제1 층에 비해 상대적으로 높은 기공들을 가진 윈도우 제조 방법.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 윈도우는 상기 제2 초기 기판으로부터 상기 제2 층이 제거되어 형성된 윈도우 제조 방법.
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