KR102102688B1 - 플렉시블 커버 윈도우 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커버 윈도우에 관한 것으로서, 플렉시블 디스플레이용 커버 윈도우에 있어서, 글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 1 면 상부에 형성되는 제 1 윈도우와, 글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 2 면 상부에 형성되는 제 2 윈도우와, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 사이에 형성되고, 상기 디스플레이가 폴딩되는 영역에 대응하여 형성되며, 투명 수지재가 충진된 폴딩부를 포함하고, 상기 폴딩부에 충진된 투명 수지재에 연속적으로 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 전면(Total Surface)에 투명 수지층이 형성되며, 상기 폴딩부에 인접하는 상기 제 1 윈도우의 단부 및 상기 제 2 윈도우의 단부에 챔퍼부가 형성되고, 상기 챔퍼부의 곡률반경(R)이 0.01~0.1mm 인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 폴딩부에서의 경계부 시인성 즉, 글래스의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하였으며, 강도 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하게 된다.
Description
본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 폴딩부에서의 경계부 시인성 즉, 글래스의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하였으며, 강도 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.
최근 전기, 전자 기술들이 급속도로 발전하고, 새로운 시대적 요구 및 다양한 소비자들의 요구에 맞춰 다양한 형태의 디스플레이 제품이 나오고 있으며, 그 중 화면을 접고 펼칠 수 있는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발한 실정이다.
플렉시블 디스플레이의 경우, 기본적으로 접히는 것에서부터 출발하여 구부리고 말고 늘리는 형태로 연구가 진행되고 있으며, 디스플레이 패널뿐만 아니라 이를 보호하기 위한 커버 윈도우 또한 플렉시블하게 형성되어야 한다.
이러한 플렉시블한 커버 윈도우는 기본적으로 유연성이 좋아야 하며, 반복적인 폴딩에도 폴딩 부위에 자국이 발생하지 않아야 하고, 화질의 왜곡이 없어야 한다.
기존의 플렉시블 디스플레이의 커버 윈도우는 디스플레이 패널 표면에 PI나 PET 필름과 같은 고분자 필름을 사용하여 왔다.
그러나, 이러한 고분자 필름의 경우 기계적 강도가 약해 단순히 디스플레이패널의 스크래치를 방지하는 역할을 할 뿐 내충격성에 취약하고, 낮은 투과율을 갖는 단점이 있으며, 비교적 고가로 알려져 있다.
또한, 이러한 고분자 필름의 경우 디스플레이의 폴딩 횟수가 많아질수록 폴딩부위에 자국이 남게 되면서 필연적으로 접히게 되는 부분이 손상을 초래하게 된다. 예컨대 폴딩 한계 평가(통상 20만회) 시 고분자 필름의 눌림이나 찢김이 발생하고 있다.
최근에는 고분자 필름의 커버 윈도우에 대한 한계를 극복하고자 글래스 기반의 커버 윈도우에 대한 연구가 이루어지고 있다.
이러한 글래스 기반의 커버 윈도우에 대한 종래기술로 "폴더블 디스플레이 장치"(공개번호 10-2017-0122554호)가 있으며, 접히는 부분이 얇게 형성된 커버 윈도우를 제공하고 있다.
상기 종래기술에 따른 커버 윈도우의 두께는 0.2mm~2.0mm이며, 커버 윈도우가 접히는 폴딩부의 최소 두께는 0.05~0.15mm로 형성되고, 두께가 최소가 되는 부분으로 정의되는 폴딩선으로부터 거리가 멀어질수록 커버 윈도우의 두께가 두꺼워지도록 형성된 것이다. 즉, 종래기술에 따른 커버 윈도우의 폴딩부는 최소 두께 영역이 선으로 정의되는 곡선 형태를 나타내고 있다.
상기 종래 기술은 커버 윈도우의 두께가 최소 0.2mm(200㎛)이고, 폴딩부의 최소 두께 부분(폴딩선 부분)이 0.05mm(50㎛)로, 폴딩부의 곡률반경이 상용화에 적합한 2.0mm에 훨씬 상회할 것으로 판단되며, 이 경우 자유자재의 폴딩 구현이 어려울 뿐만 아니라 폴딩부의 내구성 즉, 폴딩 특성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 종래 기술의 경우 폴딩부의 최소 두께 영역이 상대적으로 작은 선(폴딩선)으로 나타나게 되는데, 이 경우 폴딩이 반복되게 되면 두께가 두꺼운 부분에서 폴딩 시 깨지게 된다.
또한 곡선 형태의 폴딩부의 경우 기구적으로 조립시 센터를 맞추는 것이 용이하지 않아 조립 공차가 발생할 수 있어 제품의 품질 저하, 제품 간 품질 차이가 발생할 수 있다.
또한, 종래기술의 경우 커버 윈도우의 두께가 얇은 부분인 폴딩부가 형성된 상태에서 평판의 디스플레이 패널에 접합되게 되는데, 이 경우 폴딩부와 디스플레이 패널 표면과의 사이에 공간(공기층)이 형성되게 되어, 글래스와 공기층 간의 굴절률 차이에 따른 화면 왜곡의 문제점이 발생할 뿐만 아니라, 터치펜의 압력에 의해 폴딩 부분이 손상되거나 폴딩 부분 인접부에서 디스플레이 패널 간의 접합력이 떨어지게 되어 폴딩부의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
이와 같이 글래스 기반의 커버 윈도우의 경우 폴딩 특성을 만족하면서, 화면의 왜곡이 없고, 터치펜 등의 반복적인 접촉, 일정 압력에도 충분한 강도를 가져야 하는 기본 요구 물성을 만족하여야 하는데, 커버 윈도우의 강도 특성을 만족시키기 위해서는 글래스가 일정 두께 이상이어야 하고, 폴딩 특성을 만족하기 위해서는 글래스가 일정 두께 이하이어야 하므로, 강도 특성을 만족하면서 폴딩 특성을 만족하고, 또한 화면의 왜곡이 없는 최적의 커버 윈도우 두께 및 구조에 대한 연구가 필요한 실정이다.
또한, 글래스가 일정 두께 이하일 경우 강화 글래스 고유의 질감이 저하되기 때문에 이러한 점도 고려하여야 한다.
따라서 강화 글래스 고유의 질감은 유지하면서, 강도를 확보할 수 있는 적정 두께는 유지하되, 폴딩 특성 또한 만족하기 위한 커버 윈도우를 제공하기 위한 기술이 필요하다.
이러한 필요성에 의해 본 출원인은 "플렉시블 커버 윈도우"(출원번호 : 10-2019-0027399)를 출원한 바 있다.
상기 기술에서는 글래스 기반의 플렉시블 디스플레이용 커버 윈도우를 제공하며, 디스플레이가 폴딩되는 영역에 대응하여 슬리밍(Slimming)된 폴딩부를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다. 여기에서, 도 1에 도시한 바와 같이 폴딩부의 양측단에는 폴딩부에서 두께가 점진적으로 두꺼워져 상기 커버 윈도우의 평면영역으로 이어지는 경계부가 형성되어 있는데, 이 부분에서 빛의 반사에 따른 육안 시인이 되어 커버 윈도우의 시인성이 떨어지는 경우가 있다.
도 2는 폴딩부와 평면영역 간의 경계부에서의 반사면이 육안으로 시인되는 경우를 나타낸 것으로, 화면의 왜곡이나 해상도를 저하시켜 플렉시블 커버 윈도우 적용시 이를 개선할 필요성이 있다.
본 발명은 상기 필요성에 의해 고안된 것으로서, 시인성이 개선되고, 글래스 고유 질감을 유지하면서, 강도 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 플렉시블 디스플레이용 커버 윈도우에 있어서, 글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 1 면 상부에 형성되는 제 1 윈도우와, 글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 2 면 상부에 형성되는 제 2 윈도우와, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 사이에 형성되고, 상기 디스플레이가 폴딩되는 영역에 대응하여 형성되며, 투명 수지재가 충진된 폴딩부를 포함하고, 상기 폴딩부에 충진된 투명 수지재에 연속적으로 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 전면(Total Surface)에 투명 수지층이 형성되며, 상기 폴딩부에 인접하는 상기 제 1 윈도우의 단부 및 상기 제 2 윈도우의 단부에 챔퍼부가 형성되고, 상기 챔퍼부의 곡률반경(R)이 0.01~0.1mm 인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다.
또한 상기 투명 수지재 또는 투명 수지층에는, 저반사 무기재료가 더 첨가되며, 상기 저반사 무기재료는, 상기 투명 수지재 및 투명 수지층을 이루는 수지재료 100중량부에 대해 10 내지 80중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 상기 수지재료는, OCR(Optical Clear Resin)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 저반사 무기재료는, 글래스 프릿(Glass Frit), 글래스 파이버(Glass Fiber), 산화티타늄 나노입자 및 실리카 나노입자 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하며, 상기 저반사 무기재료의 입자 크기는, 5nm~100nm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 챔퍼부 또는 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는, 저반사 표면 처리된 것이 바람직하며, 상기 저반사 표면 처리는, 상기 챔퍼부 또는 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우 표면에 산화티타늄 또는 실리카를 증착하거나, 상기 챔퍼부 또는 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우 표면을 화학적으로 에칭하는 것이 바람직하다.
한편 상기 투명 수지층 표면에 마이크로렌즈 어레이 패턴이 형성할 수 있다.
또한 상기 챔퍼부는, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우의 일면 또는 양면에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 챔퍼부의 기울기는, 상기 커버 윈도우의 수평 방향에 대해 1~10°를 이루는 것이 바라직하다.
또한, 상기 투명 수지층은, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 일면 또는 양면의 전면(Total Surface)에 형성되거나, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우를 내부에 완전히 포함하도록 앞면, 뒷면 및 측면의 전면(Total Surface)에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투명 수지층은, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 뒷면에 형성된 투명 수지층이 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 앞면에 형성된 투명 수지층보다 상대적으로 소프트(Soft)한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 챔퍼부는, 습식 에칭(Wet Etching), 폴리싱(Polishing), 레이저 포밍(Laser Forming) 및 마스킹(Masking) 공정 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 조합한 공정, 또는 폴리싱 공정을 후공정으로 한 습식 에칭, 레이저 포밍 또는 마스킹 공정에 의해 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버 윈도우 일면 또는 양면에는, 기능성 코팅층이 더 형성되는 것이 바람직하며, 상기 기능성 코팅층은, 단일층 또는 다층으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버 윈도우 앞면에 형성된 기능성 코팅층은 강도 보강층으로 구현되고, 상기 커버 윈도우 뒷면에 형성되는 기능성 코팅층은 탄성 보강층으로 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버 윈도우의 앞면에 형성된 기능성 코팅층이 다층으로 형성된 경우, 상층으로 갈수록 상대적으로 하드(Hard)한 소재로 형성되는 것이 바람직하며, 또한, 최상층에 형성된 상기 기능성 코팅층은 AF 또는 AR 기능이 부여된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우의 두께는 10~200㎛인 것이 바람직하며, 상기 커버 윈도우는, 폴딩 시 곡률반경이 최소 0.5mm 이상을 만족하는 것이 바람직하다.
본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 특히 폴딩부에서의 경계부 시인성 즉, 글래스의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하였으며, 강도 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 글래스와 수지재료와의 복합 재료로 구현되어, 글래스의 광특성 및 질감은 최대한 유지하면서 수지재료에 의한 유연성, 복원력, 탄성력 및 강도 특성은 보강되도록 한 복합 재료로 구현된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하도록 한 것이다.
또한 폴딩 영역 또는 전 영역에 저반사 표면재료의 첨가 또는 저반사 표면처리를 수행함으로써, 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화할 뿐만 아니라, 마이크로 크랙을 최소화하고 접착강도를 향상시키고, 표면 경도, 긁힘 방지 및 지문제거 기능이 우수하여 디스플레이 품질의 신뢰성을 향상시키도록 하는 것이다.
또한, 기존의 글래스 사용에 따른 폴딩부에서의 두께 제한이 수지재료와의 복합 재료의 사용으로 최소화되어 폴딩 특성은 개선되면서 강도 특성도 개선된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.
이와 같이 폴딩부에서의 두께 제한이 없으므로, 평면 영역과 폴딩 영역에서의 글래스의 두께 차이로 인한 응력 차이를 해소할 수 있어 화면 왜곡이나 해상도 및 내구성 저하를 최소화할 수 있어 고품질의 플렉시블 디스플레이를 제공할 수 있는 장점이 있다.
즉, 글래스 고유의 우수한 광특성에 의한 높은 투과율을 가지면서 스크래치뿐만 아니라 기계적 강도 확보에 따른 외부 충격을 흡수할 수 있어 디스플레이 패널의 시인성이 뛰어나고 내충격성이 뛰어난 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 폴딩부에 투명 수지재를 충진하고, 투명 수지층을 연속적으로 전면에 형성함으로써, 디스플레이 전면과의 사이에 빈틈이 존재하지 않도록 하여, 디스플레이 화질의 왜곡을 최소화할 수 있고, 터치 반응 속도의 저하 문제, 디스플레이와 커버 윈도우 간에 접합력이 떨어지는 문제를 해소할 수 있으며, 디스플레이 패널과의 조립 공차를 최소화할 수 있어 제품 간 품질 차이를 최소화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 박판이면서 강도 및 폴딩특성이 향상되어 CPI(Clear Polyimide) 커버 위에 배치되어 보호용으로도 사용할 수 있다.
도 1 - 기존 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도.
도 2 - 기존 플렉시블 커버 윈도우에서의 폴딩부와 평면영역 간의 경계부에서 육안 시인 상태를 나타낸 도.
도 3(a) - 기존의 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 도, 도 3(b) 및 도 3(c) - 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 도.
도 4 내지 도 8 - 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 측면 모식도를 나타낸 도.
도 9(a) - 기존 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도, 도 9(b) - 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도.
도 10(a) - 기존 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도, 도 10(b) - 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도.
도 2 - 기존 플렉시블 커버 윈도우에서의 폴딩부와 평면영역 간의 경계부에서 육안 시인 상태를 나타낸 도.
도 3(a) - 기존의 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 도, 도 3(b) 및 도 3(c) - 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 도.
도 4 내지 도 8 - 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 측면 모식도를 나타낸 도.
도 9(a) - 기존 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도, 도 9(b) - 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도.
도 10(a) - 기존 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도, 도 10(b) - 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도.
본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 특히 폴딩부에서의 경계부 시인성 즉, 글래스의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하였으며, 강도 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 글래스와 수지재료와의 복합 재료로 구현되어, 글래스의 질감은 최대한 유지하면서 수지재료에 의한 유연성, 복원력, 탄성력 및 강도 특성은 보강되도록 한 복합 재료로 구현된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하도록 한 것이다.
또한 폴딩 영역 또는 전 영역에 저반사 표면재료의 첨가 또는 저반사 표면처리를 수행함으로써, 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화할 뿐만 아니라, 마이크로 크랙을 최소화하고 접착강도를 향상시키고, 표면 경도, 긁힘 방지 및 지문제거 기능이 우수하여 디스플레이 품질의 신뢰성을 향상시키도록 하는 것이다.
또한, 기존의 글래스 사용에 따른 폴딩부에서의 두께 제한이 수지재료와의 복합 재료의 사용으로 최소화되어 폴딩 특성은 개선되면서 강도 특성도 개선된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.
이와 같이 폴딩부에서의 두께 제한이 없으므로, 평면 영역과 폴딩 영역에서의 글래스의 두께 차이로 인한 응력 차이를 해소할 수 있어 화면 왜곡이나 해상도 및 내구성 저하를 최소화할 수 있어 고품질의 플렉시블 디스플레이를 제공할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하고자 한다. 도 3(a)는 기존의 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 도이고, 도 3(b) 및 도 3(c)는 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 도이고, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 측면 모식도를 나타낸 것이고, 도 9(a)는 기존 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도이고, 도 9(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도이고, 도 10(a)는 기존 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도이고, 도 10(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 시인성이 개선된 플렉시블 디스플레이용 커버 윈도우(100)는, 플렉시블 디스플레이용 커버 윈도우(100)에 있어서, 글래스로 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 제 1 면 상부에 형성되는 제 1 윈도우(110)와, 글래스로 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 제 2 면 상부에 형성되는 제 2 윈도우(120)와, 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 사이에 형성되고, 상기 디스플레이가 폴딩되는 영역에 대응하여 형성되며, 투명 수지재가 충진된 폴딩부(130)를 포함하고, 상기 폴딩부(130)에 충진된 투명 수지재에 연속적으로 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 전면(Total Surface)에 투명 수지층(150)이 형성되며, 상기 폴딩부(130)에 인접하는 상기 제 1 윈도우(110)의 단부 및 상기 제 2 윈도우(120)의 단부에 챔퍼부(140)가 형성되고, 상기 챔퍼부(140)의 곡률반경(R)이 0.01~0.1mm 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉시블 디스플레이는 적어도 어느 한 부분이 폴딩되는 것으로서, 폴딩되는 부분을 경계로 하여 디스플레이의 어느 한쪽 면을 제 1 면이라고 하고, 다른 한쪽 면을 제 2 면이라고 한다. 필요에 따라 폴딩되는 부분이 두 부분 이상 될 수도 있으며, 이 경우 폴딩되는 부분을 경계로 하여 제 3 면, 제 4 면,...등으로 구현될 수 있다. 이에 제 3 윈도우, 제 4 ,...윈도우 등이 대응하여 형성될 수 있다.
또한 본 발명에서 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 뒷면이라 함은 디스플레이 패널과 접합되는 방향을 의미하고, 앞면이라 함은 사용자가 터치하거나 인식할 수 있는 플렉시블 커버 윈도우(100)의 상측 방향을 의미한다. 즉, 폴딩부(130)를 기준으로 폴딩되어 접혀지는 부분이 앞면에 해당하고, 늘어나는 부분은 뒷면에 해당되게 된다.
또한 "전면(Total Surface)"은 전체 영역의 면을 의미하는 것으로 경우에 따라서 상면, 하면 및 측면까지 포함할 수 있으며, 본 발명에서 "디스플레이 패널의 전면"은 주로 디스플레이 패널의 앞면의 전체 영역의 면을 의미한다.
이와 같이 본 발명은 디스플레이 패널의 전면에 형성되어 디스플레이 패널을 보호하면서 폴딩 특성 및 강도 특성은 유지되도록 하는 커버 윈도우(100)를 제공하며, 또한 본 발명에 따른 커버 윈도우(100)는 CPI(Clear Polyimide) 커버 위에 배치되어 CPI 커버 보호용으로도 사용할 수 있다.
본 발명은 이러한 플렉시블 디스플레이 상에 접합되는 플렉시블 커버 윈도우(100)에 관한 것으로서, 글래스의 장점과 수지재료의 장점을 활용한 복합 재료로 구현된 것이며, 특히 폴딩 영역은 수지재료로만 구현되어 폴딩 특성 개선을 위한 커버 윈도우(100)의 두께 제한이 필요없게 되어 가공이 용이하며, 폴딩 특성의 개선 뿐만 아니라 강도 특성도 동시에 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 폴딩부(130)에 인접하는 상기 제 1 윈도우(110)의 단부 및 상기 제 2 윈도우(120)의 단부에 챔퍼부(140)가 형성되고, 상기 챔퍼부(140)의 곡률반경(R)이 0.01~0.1mm가 되도록 하여, 폴딩 영역에서의 경계부 시인성 즉, 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 경면 반사를 최소화하여, 경계부 시인성을 개선한 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서의 제 1 윈도우(110)의 단부 및 제 2 윈도우(120)의 단부에는 챔퍼부(140)가 형성되며, 상기 챔퍼부(140)는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 모서리 부분을 가공한 것으로서, 평면 영역에서 폴딩 영역으로 갈수록 두께가 점진적으로 얇게 형성된 것을 특징으로 하며, 특히, 챔퍼부(140)의 곡률반경이 0.01~0.1mm가 되도록 한다.
상기 챔퍼부(140)의 곡률반경이 이 보다 큰 경우에는 경면 반사에 따른 경계부가 시인되어 디스플레이의 화질이 저하되게 되며, 곡률반경이 이 보다 작은 경우에는 윈도우 가공상의 어려움 및 챔퍼부(140) 주변으로의 수지재료 충진이 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
상기 챔퍼부(140)는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 일면 또는 양면에 형성될 수 있으며, 폴딩부(130)에 인접하여 형성되어 폴딩에 의한 인장 응력 차이를 완충시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 폴딩부(130)에서 경계부 즉 글래스 측면의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화할 수도 있다.
여기에서, 글래스 측면의 경면 반사를 최소화하기 위해 상기 챔퍼부(140)의 기울기는 상기 커버 윈도우(100)의 수평 방향에 대해 1~10°를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 글래스 질감은 최대한 유지하면서 폴딩부(130)와 접하는 경면에서의 반사는 최소화시켜 화면의 해상도 차이나 왜곡을 최소화하도록 한 것이다.
이러한 상기 챔퍼부(140)는 습식 에칭(Wet Etching), 폴리싱(Polishing), 레이저 포밍(Laser Forming) 및 마스킹(Masking) 공정 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 조합한 공정, 또는 폴리싱 공정을 후공정으로 한 습식 에칭, 레이저 포밍 또는 마스킹 공정에 의해 구현될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 챔퍼부(140)의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하기 위해 챔퍼부(140)의 곡률반경은 0.01~0.1mm가 되도록 하면서, 기울기는 1~10°의 범위에 포함되도록 하여 경계면 외부 시인성을 개선한 것이다.
도 3(a)는 기존의 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 것이고 도 3(b) 및 도 3(c)는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서 폴딩부와 접하는 윈도우의 단부의 형상 사진을 나타낸 것으로, 기존의 도 3(a)는 윈도우 두께 0.2mm로 단부가 가공되지 않은 형태이며, 도 3(b) 및 도 3(c)는 윈도우 두께 0.2mm로 윈도우의 단부가 소정의 곡률반경을 갖도록 가공된 것이다.
도 3(b)의 챔퍼부(140)는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 일면에 형성되고 곡률반경은 0.025mm, 도 3(c)의 챔퍼부(140)는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 양면에 형성되고 곡률반경은 0.08mm이다.
이러한 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는, 글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 1 면 상부에 형성되는 제 1 윈도우(110)와, 상기 플렉시블 디스플레이의 제 2 면 상부에 형성되는 제 2 윈도우(120), 그리고 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 사이에 형성되고, 상기 디스플레이가 폴딩되는 영역에 대응하여 형성되며, 투명 수지재가 충진된 폴딩부(130)를 포함하여 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)로 분리된 투 피스(two piece)로 이루어지며, 제 1 윈도우(110)와 제 2 윈도우(120)는 폴딩 영역에 해당하는 간격만큼 이격되어 폴딩부(130)를 형성하고, 상기 폴딩부(130)에는 투명 수지재가 충전되어, 폴딩부(130)에서의 커버 윈도우(100)의 두께 제한이 없으며, 폴딩 특성도 개선되도록 한 것이다.
그리고, 상기 폴딩부(130)에 투명 수지재를 충진하고, 상기 폴딩부(130)에 충진된 투명 수지재에 연속적으로 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 전면(Total Surface)에 투명 수지층(150)을 형성한다.
이와 같이 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 그리고 투명 수지재가 충진된 폴딩부(130)를 포함하여, 상기 폴딩부(130)에 충진된 투명 수지재에 연속적으로 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)를 덮도록 투명 수지층(150)이 형성된 것이다.
이러한 투명 수지층(150)은 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 일면 또는 양면의 전면(Total Surface)에 형성되거나, 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)를 내부에 완전히 포함하도록 앞면, 뒷면 및 측면의 전면(Total Surface)에 형성되도록 한다.
즉, 폴딩부(130)를 포함하여 글래스로 이루어진 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)가 투명 수지층(150)으로 둘러 싸여 형성되거나, 필요에 따라 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 일면에만 투명 수지층(150)이 형성될 수 있다.
여기에서, 상기 투명 수지재와 투명 수지층(150)은 동일한 재료로 형성되어 동시에 충진 및 코팅 작업이 이루어지거나, 필요에 따라 폴딩부(130)에 투명 수지재를 먼저 충진하고, 상기 투명 수지층(150)은 다른 재료 예컨대 폴딩부(130)에 충진되는 투명 수지재보다 더 하드(hard)하거나 소프트(soft)한 수지를 코팅하여 형성할 수 있다.
이와 같이 폴딩 영역에 해당되는 만큼 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)가 이격되어 형성되고, 이격된 부분에는 투명 수지재가 충진되어 폴딩부(130)를 형성하며, 폴딩부(130)에 연속되어 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 일면 또는 양면에 투명 수지층(150)을 형성함으로써, 투명 수지층(150) 내부에 글래스로 이루어진 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)를 배치하고 그 사이에 투명 수지재가 충진된 폴딩부(130)가 포함되도록 하는 복합 소재로 이루어진 플렉시블 커버 윈도우(100)를 구현하거나, 투명 수지층(150) 상부 또는 하부에 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)를 배치하고 그 사이에 투명 수지재가 충진된 폴딩부(130)가 포함되도록 하는 복합 소재로 이루어진 플렉시블 커버 윈도우(100)가 구현되도록 한다.
또한, 상기 투명 수지층(150)은 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 일면 또는 양면의 전면(Total Surface)에 형성되도록 하여, 디스플레이 패널 상에 접합 시 디스플레이 패널과의 사이에 빈 공간이 없도록 완전히 밀착되도록 하여, 공기층의 존재로 인한 굴절률 차이에 따른 화면 왜곡이나 커버 윈도우(100)의 들뜸 현상이 최소화되도록 한다.
아울러 상기 투명 수지층(150)은 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)를 내부에 완전히 포함하도록 앞면, 뒷면 및 측면의 전면(Total Surface)에 형성되도록 하여, 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)가 투명 수지층(150) 내부에 인서트(insert)되도록 하여, 투명 수지재에 의해 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 측면도 보호될 수 있도록 한다.
여기에서 상기 투명 수지층(150)이 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 양면 또는 전체 면을 둘러싸도록 형성된 경우, 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 뒷면에 형성된 투명 수지층(150)이 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 앞면에 형성된 투명 수지층(150) 보다 상대적으로 소프트(Soft)한 재질로 형성되도록 한다.
이는 사용자가 터치하는 부분에 상대적으로 하드(hard)한 소재로 투명 수지층(150)을 형성함으로써, 내구성이 유지되도록 함과 아울러 폴딩되어 접혀지는 부분은 하드한 소재로 형성시키고, 늘어나는 부분은 상대적으로 소프트한 소재로 형성시켜, 늘어지는 부분에서의 크랙을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
이러한 투명 수지재는, 글래스의 굴절률(1.5)과 거의 동일한 OCR(Optical Clear Resin)을 사용하며, 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등을 사용할 수 있다. 상기 수지재료의 성질에 따라 이를 다양한 조합으로 혼합하여 강도 및 탄성 보강을 위해 사용될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는 폴딩부(130)가 글래스 재질이 아닌 수지재료로 형성되도록 하여 폴딩부(130)에서의 경계부 시인성 즉, 글래스의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하였으며, 폴딩 특성이 개선되도록 하고, 글래스와 수지재료와의 복합 재료로 구현되어, 글래스의 광특성 및 질감은 최대한 유지하면서 수지재료에 의한 유연성, 복원력, 탄성력 및 강도 특성은 보강되도록 한 것이다.
또한 본 발명에 따른 폴딩부(130)에 투명 수지재를 충진하고, 투명 수지층(150)을 연속적으로 전면에 형성함으로써, 디스플레이 전면과의 사이에 빈틈이 존재하지 않도록 하여, 디스플레이 화질의 왜곡을 최소화할 수 있고, 터치 반응 속도의 저하 문제, 디스플레이와 커버 윈도우(100) 간에 접합력이 떨어지는 문제를 해소할 수 있으며, 디스플레이 패널과의 조립 공차를 최소화할 수 있어 제품 간 품질 차이를 최소화할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화하기 위해 상기 투명 수지재 또는 투명 수지층(150)에는 저반사 무기재료가 더 첨가될 수 있다. 즉, 상기 저반사 무기재료는 폴딩부(130)에 충진되는 투명 수지재에만 첨가될 수도 있고, 상기 투명 수재재 및 투명 수지층(150) 양쪽 다 첨가될 수도 있고, 상기 투명 수지층(150)에만 첨가될 수도 있다. 공정 환경이나 사용 목적, 용도, 제품 사양에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
상기 저반사 무기재료는, 상기 투명 수지재 및 투명 수지층(150)을 이루는 수지재료 100중량부에 대해 10 내지 80중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
즉, 상기에서 언급된 수지재료 OCR(Optical Clear Resin), 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등의 수지 100중량부에 대해 10 내지 80중량부의 무기재료를 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 저반사 무기재료는, 글래스 프릿(Glass Frit), 글래스 파이버(Glass Fiber), 산화티타늄 나노입자 및 실리카 나노입자 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하며, 상기 저반사 무기재료의 입자 크기는 굴절률 차이를 최소화하며, 빛의 산란 강화에 따른 빛 반사를 최소화할 수 있는 5nm~100nm인 것이 바람직하다.
한편 이러한 저반사 무기재료는 상기 투명 수지층이 다층으로 형성된 경우, 상기 투명 수지층의 굴절율이 서로 다르도록 혼합될 수도 있으며, 이는 저반사 무기재료의 종류 및 함량, 크기에 따라 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 투명 수지층이 저굴절율과 상대적으로 고굴절율로 이루어진 층이 다층으로 형성될 수도 있다.
이와 같이 투명도와 저반사 특성 등을 고려하여 상기 수지재료에 적정량 저반사 무기재료를 혼합하여 사용하며, 상기 저반사 무기재료는 상술한 바와 같이 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화할 뿐만 아니라, 열팽창계수가 낮아 윈도우(글래스)와의 매칭이 우수하며, 마이크로 크랙을 최소화하고 접착강도를 향상시키고, 표면 경도, 긁힘 방지 및 지문제거 기능이 우수하여 디스플레이 품질의 신뢰성을 향상시키게 된다.
한편, 상기 투명 수지층(150) 표면에 임프린팅 공정 등에 의한 마이크로렌즈 어레이 패턴, moth eye와 같은 패턴을 형성할 수 있으며, 이 또한 윈도우의 경면에서의 빛의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화하면서, 고화질, 고해상도의 화면을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 상기 챔퍼부(140) 표면 또는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 표면은 저반사 표면 처리(Surface Texturing)되는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 저반사 표면처리는 경면에서의 빛의 반사를 최소화하기 위한 것으로, 상기 챔퍼부(140)에만 수행하여도 무방하며, 공정 환경이나 사용 목적, 용도, 제품 사양에 따라 선택적으로 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 전면(Total Surface)(앞면, 뒷면 및 측면)에 수행할 수도 있다
이 또한 본 발명에 따른 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화하기 위한 것으로서, 상기 챔퍼부 또는 윈도우 표면 텍스쳐화를 위한 어떠한 공정이어도 무방하나, 바람직하게는 상기 챔퍼부(140) 표면 또는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 표면에 물리적 증착방법 예컨대 이빔(e-beam) 증착 공정에 의해 산화티타늄 또는 실리카를 증착하거나, 상기 챔퍼부(140) 표면 또는 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120) 표면을 화학적으로 에칭하여 구현한다.
이러한 저반사 표면처리는 상술한 실시예인 저반사 무기재료의 첨가와 같이 투명도와 저반사 특성 등을 고려하여 적정 두께, 적정 패턴의 크기로 형성하며, 상기 저반사 표면처리는 상술한 바와 같이 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화할 뿐만 아니라, 마이크로 크랙을 최소화하고 접착강도를 향상시키고, 표면 경도, 긁힘 방지 및 지문제거 기능이 우수하여 디스플레이 품질의 신뢰성을 향상시키게 된다. 또한, 본 발명에서의 챔퍼부 또는 윈도우 표면의 저반사 표면처리는 상기 투명 수지재 및 투명 수지층 간의 접착력을 향상시키게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 커버 윈도우(100)는 강도 및 탄성을 보강하기 위해 기능성 코팅층(160)을 추가로 형성할 수 있으며, 외부 충격, 터치펜의 압력에 의해서도 커버 윈도우(100) 보호를 더욱 강화할 수 있도록 한다.
또한 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이 커버 윈도우(100) 일면 또는 양면에 기능성 코팅층(160)이 더 형성될 수 있다. 상기 기능성 코팅층(160)은 상술한 투명 수지재와 같이 투명한 소재로 형성되며, 다양한 성질을 가지는 수지를 합성하여 기능성이 부여되도록 한다.
상기 기능성 코팅층(160)은 상기 폴딩부(130)에 투명 수지재가 충진된 경우 또는 상기 폴딩부(130)와 커버 윈도우(100) 전면에 투명 수지층(150)이 형성된 경우에 그 상층에 형성될 수 있다. 이는 스프레이, 딥핑, 스핀 코팅 등 공지의 수지 코팅 방법으로 형성할 수 있다.
상기 기능성 코팅층(160)은 단일층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 상기 커버 윈도우(100) 앞면에 형성된 기능성 코팅층(160)은 강도 보강층으로 구현되고, 상기 커버 윈도우(100) 뒷면에 형성된 기능성 코팅층(160)은 탄성 보강층으로 구현될 수 있다.
즉, 커버 윈도우(100) 앞면으로는 터치가 이루어지게 되므로 보다 강도가 보강된 기능성 코팅층(160)이 구현되며, 커버 윈도우(100) 뒷면으로는 디스플레이 패널과의 사이에 완충 작용을 할 수 있도록 탄성이 보강된 기능성 코팅층(160)이 구현될 수 있다.
상기 커버 윈도우(100) 앞면의 강도 보강층(Hard Coating)의 경우 경화되었을 때 상대적으로 경도가 높은 수지 예컨대 아크릴이나 에폭시 같은 수지의 함량이 높은 것을 사용하며, 상기 커버 윈도우(100) 뒷면의 탄성 보강층(Soft Coating)의 경우 경화되었을 때 상대적으로 탄성도가 높은 수지 예컨대 실리콘, 우레탄 합성수지 등의 함량이 높게 하여 사용한다. 또한 유무기 하이브리드졸겔에서 유기물 및 무기물의 함량을 조절하여 강도나 탄성을 보강하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 기능성 코팅층(160)이 다층으로 형성된 경우, 상기 커버 윈도우(100)의 앞면에 형성된 기능성 코팅층(160)은 상층으로 갈수록 상대적으로 하드(Hard)한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능성 코팅층(160) 특히 최상층에 형성되는 기능성 코팅층(160)에는 AF(Anti Finger) 또는 AR(Anti Reflective) 기능이 부여되도록 할 수 있으며, 이러한 기능을 갖는 수지를 합성하여 구현하거나, 상기 기능성 코팅층(160)에 다양한 패턴 예컨대 moth eye와 같은 패턴을 형성하여 구현할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 커버 윈도우(100)는 강도 및 탄성을 보강하기 위해 기능성 코팅층(160)을 추가로 형성할 수 있으며, 외부 충격, 터치펜의 압력에 의해서도 커버 윈도우(100) 보호를 더욱 강화할 수 있도록 한다.
또한 상기 기능성 코팅층(160)은 폴딩 영역에서의 크랙 발생을 더욱 방지하며, 디스플레이 패널에 접하는 면에서는 커버 윈도우(100)에 탄성력을 보강하여 내충격성이 향상되도록 하고, 비산 방지 기능을 하게 된다.
한편, 본 발명에서의 윈도우는 화학강화처리하여 사용하며, 20~50㎛ 정도로 형성된다. 전체 커버 윈도우(100)의 두께는 제품의 사양에 따라 달리 형성할 수 있으며, 투명 수지층(150)의 두께에 따라 결정되게 된다. 일반적으로 상기 투명 수지층(150)의 두께는 1~150㎛로 형성할 수 있다.
상기 폴딩부(130)의 폭은 커버 윈도우(100)를 접었을 때의 곡률반경을 고려하여 설계되게 되는데, 대략적으로 곡률반경 x π로 설정되게 되며, 3.0~8.0mm 정도 형성되며, 폴딩시 곡률반경은 최소 0.5~2.5mm로 형성된다. 이는 강화 글래스의 고유 질감을 유지할 수 있도록 글래스의 두께는 확보하면서, 동시에 강도 및 폴딩 특성도 확보하기 위한 최적의 설계이다.
도 4(a)는 본 발명의 일실시예로 상기 도 3(b)의 실시예에서 상기 투명 수지층(150)이 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 양면 즉, 앞면 및 뒷면에 형성된 것을 도시한 것이다. 도 4(b)는 본 발명의 일실시예로 상기 도 3(c)의 실시예에서 상기 투명 수지층(150)이 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 양면 즉, 앞면 및 뒷면에 형성된 것을 도시한 것이다.
즉, 도 4(a)는 상기 챔퍼부(140)가 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 뒷면에만 형성된 경우, 도 4(b)는 상기 챔퍼부(140)가 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 앞면 및 뒷면에 형성된 경우를 도시한 것이다. 이때 챔퍼부(140)의 곡률반경은 상술한 바와 같이 0.01~0.1mm 이내로 윈도우 경면에서의 반사가 최소화되도록 하여, 경계면 시인성을 개선한 것이다.
도 5는 도 4의 실시예에서, 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)의 앞면의 전면에 형성되는 투명 수지층(150)을 폴딩부(130)에 충진되는 투명 수지재와는 다른 재료, 예컨대 폴딩부에 충진되는 투명 수지재보다 하드(hard)한 수지로 형성한 것을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예로 도 4(a)에서 뒷면에 기능성 코팅층(160)이 부가된 경우이고, 도 7은 본 발명의 일실시예로 도 4(a)에서 앞면 및 뒷면에 기능성 코팅층(160)이 부가된 경우를 도시한 것이다.
도 8 본 발명의 일실시예로 본 발명에 따른 투명 수지층(150)이 상기 제 1 윈도우(110) 및 제 2 윈도우(120)를 내부에 완전히 포함하도록 앞면, 뒷면 및 측면의 전면(Total Surface)에 형성된 경우를 도시한 것이다.
상기 실시예들에서는 필요에 따라 저반사 무기재료를 충진하여 투명 수지재 또는 투명 수지층을 형성하거나, 챔퍼부(140) 또는 윈도우 전면을 저반사 표면처리하여 윈도우 경면 반사를 더욱 최소화하고, 상술한 바와 같은 강도 향상 등의 효과가 발현되도록 한다.
도 9(a)는 기존 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도이고, 도 9(b)는 본 발명의 일실시예(챔퍼부의 곡률반경 0.025mm인 경우)에 따른 플렉시블 커버 윈도우에서의 경계부 시인 상태를 나타낸 도이고, 도 10(a)는 기존 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도이고, 도 10(b)(챔퍼부의 곡률반경 0.025mm인 경우)는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우를 디스플레이 패널 상에 결합 후 경계부 시인 상태를 나타낸 도이다.
도시한 바와 같이, 기존 플렉시블 커버 윈도우에서는 폴딩 영역에서의 윈도우와 폴딩부간의 경계부 즉, 윈도우의 경면에서의 빛 반사에 따른 화면 왜곡 및 해상도 저하와 같은 문제점이 있었으나, 본 발명의 실시예에 따르면 이와 같은 문제점이 완벽히 해소되어 고해상도, 고화질의 디스플레이 화면을 제공할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 특히 폴딩부에서의 경계부 시인성 즉, 글래스의 경면 반사에 의한 육안 시인성을 최소화하였으며, 강도 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 글래스와 수지재료와의 복합 재료로 구현되어, 글래스의 질감은 최대한 유지하면서 수지재료에 의한 유연성, 복원력, 탄성력 및 강도 특성은 보강되도록 한 복합 재료로 구현된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하도록 한 것이다.
또한 폴딩 영역 또는 전 영역에 저반사 표면재료의 첨가 또는 저반사 표면처리를 수행함으로써, 윈도우의 경면에서의 반사에 따른 육안 시인성을 최소화할 뿐만 아니라, 마이크로 크랙을 최소화하고 접착강도를 향상시키고, 표면 경도, 긁힘 방지 및 지문제거 기능이 우수하여 디스플레이 품질의 신뢰성을 향상시키도록 하는 것이다.
또한, 기존의 글래스 사용에 따른 폴딩부에서의 두께 제한이 수지재료와의 복합 재료의 사용으로 최소화되어 폴딩 특성은 개선되면서 강도 특성도 개선된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.
이와 같이 폴딩부에서의 두께 제한이 없으므로, 평면 영역과 폴딩 영역에서의 글래스의 두께 차이로 인한 응력 차이를 해소할 수 있어 화면 왜곡이나 해상도 및 내구성 저하를 최소화할 수 있어 고품질의 플렉시블 디스플레이를 제공할 수 있는 장점이 있다.
100 : 커버 윈도우 110 : 제 1 윈도우
120 : 제 2 윈도우 130 : 폴딩부
140 : 챔퍼부 150 : 투명 수지층
160 : 기능성 코팅층
120 : 제 2 윈도우 130 : 폴딩부
140 : 챔퍼부 150 : 투명 수지층
160 : 기능성 코팅층
Claims (22)
- 플렉시블 디스플레이용 커버 윈도우에 있어서,
글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 1 면 상부에 형성되는 제 1 윈도우와, 글래스로 형성되며 상기 플렉시블 디스플레이의 제 2 면 상부에 형성되는 제 2 윈도우와, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 사이에 형성되고, 상기 디스플레이가 폴딩되는 영역에 대응하여 형성되며, 투명 수지재가 충진된 폴딩부를 포함하고, 상기 폴딩부에 충진된 투명 수지재에 연속적으로 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 전면(Total Surface)에 투명 수지층이 형성되고,
상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 폴딩부 측으로 두께가 점진적으로 얇아지도록 형성되며, 상기 폴딩부에 인접하는 상기 제 1 윈도우의 단부 및 상기 제 2 윈도우의 단부에 챔퍼부가 형성되고, 상기 챔퍼부의 곡률반경(R)이 0.01~0.1mm 이고,
상기 투명 수지재 또는 투명 수지층에는,
저반사 무기재료가 더 첨가되며,
상기 투명 수지층 표면에는 마이크로렌즈 어레이 패턴이 형성되고,
상기 투명 수지층은,
상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 일면 또는 양면의 전면(Total Surface)에 형성되거나, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우를 내부에 완전히 포함하도록 앞면, 뒷면 및 측면의 전면(Total Surface)에 형성되고, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 뒷면에 형성된 투명 수지층이 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 앞면에 형성된 투명 수지층보다 상대적으로 소프트(Soft)한 소재로 형성되며,
상기 커버 윈도우 일면 또는 양면에는,
기능성 코팅층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 저반사 무기재료는,
상기 투명 수지재 및 투명 수지층을 이루는 수지재료 100중량부에 대해 10 내지 80중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 3 항에 있어서, 상기 수지재료는,
OCR(Optical Clear Resin)인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 1 항에 있어서, 상기 저반사 무기재료는,
글래스 프릿(Glass Frit), 글래스 파이버(Glass Fiber), 산화티타늄 나노입자 및 실리카 나노입자 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 5 항에 있어서, 상기 저반사 무기재료의 입자 크기는,
5nm~100nm인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 1 항에 있어서, 상기 챔퍼부 또는 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는,
저반사 표면 처리된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 7 항에 있어서, 상기 저반사 표면 처리는,
상기 챔퍼부 표면 또는 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 표면에 산화티타늄 또는 실리카를 증착하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 8 항에 있어서, 상기 저반사 표면 처리는,
상기 챔퍼부 표면 또는 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우 표면을 화학적으로 에칭하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 챔퍼부는,
상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우의 일면 또는 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 11 항에 있어서, 상기 챔퍼부의 기울기는,
상기 커버 윈도우의 수평 방향에 대해 1~10°를 이루는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 챔퍼부는,
습식 에칭(Wet Etching), 폴리싱(Polishing), 레이저 포밍(Laser Forming) 및 마스킹(Masking) 공정 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 조합한 공정,
또는 폴리싱 공정을 후공정으로 한 습식 에칭, 레이저 포밍 또는 마스킹 공정에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 기능성 코팅층은,
단일층 또는 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우. - 제 17 항에 있어서, 상기 커버 윈도우 앞면에 형성된 기능성 코팅층은 강도 보강층으로 구현되고, 상기 커버 윈도우 뒷면에 형성되는 기능성 코팅층은 탄성 보강층으로 구현되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
- 제 17 항에 있어서, 상기 커버 윈도우의 앞면에 형성된 기능성 코팅층이 다층으로 형성된 경우, 상층으로 갈수록 상대적으로 하드(Hard)한 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
- 제 17 항에 있어서, 최상층에 형성된 상기 기능성 코팅층은 AF 또는 AR 기능이 부여된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우의 두께는 10~200㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
- 제 1 항에 있어서, 상기 커버 윈도우는,
폴딩 시 곡률반경이 최소 0.5mm 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
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