KR102338473B1

KR102338473B1 - 윈도우 커버, 이를 가지는 디스플레이장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102338473B1
Application number: KR1020140190898A
Authority: KR
Inventors: 박병하; 김낙현; 조용석; 함철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2021-12-14
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: AU2015368103B2; CN107250879A; EP3238203B1; CN107250879B; EP3238203A1; EP3238203A4; JP6731923B2; CA2972222A1; JP2018502393A; US20180004254A1; CA2972222C; KR20160079485A; AU2015368103A1; WO2016105022A1

Abstract

유연성 및 내구성을 동시에 만족하도록 개선된 구조를 가지는 디스플레이장치 및 그 제조방법을 개시한다. 디스플레이장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널과 일체로 구부러지도록 배치되고, 구부러지는 방향의 내측에 위치하는 제 1부분 및 구부러지는 방향의 외측에 위치하고, 상기 제 1부분과 서로 다른 강성을 가지는 제 2부분을 가지는 윈도우 커버를 포함할 수 있다.

Description

윈도우 커버, 이를 가지는 디스플레이장치 및 그 제조방법{WINDOW COVER AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 윈도우 커버, 이를 가지는 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 유연성 및 내구성을 동시에 만족하도록 개선된 구조를 가지는 윈도우 커버, 이를 가지는 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

디스플레이장치는 시각적이면서 입체적인 영상 정보를 표시하는 장치로, 액정 디스플레이장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 일렉트로 루미네센스 디스플레이장치(Electro-Luminescence Display Device, ELD), 전계 방출 디스플레이장치(Field Emission Display Device, FED) 및 플라즈마 디스플레이장치(Plasma Display Panel, PDP), 박막액정디스플레이(TFT-LCD) 등이 있다.

이러한 디스플레이 장치들은 텔레비전, 컴퓨터용 모니터, 노트북, 휴대단말기, 냉장고의 표시부, 카메라의 표시부 등 다양한 전자 기기들에 사용되어 왔다.

이와 같은 디스플레이장치들은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer), 터치패널 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 사용자와의 인터페이스를 수행한다.

이 중 터치패널은 디스플레이 패널의 표시면에 설치되어 터치 가능한 디스플레이장치(터치 스크린이라고 함)를 형성하며, 사용자가 영상을 보면서 원하는 정보를 선택할 수 있도록 하는 장치로서, 조작이 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성이 있다.

최근에는 소프트 일렉트로닉스(soft electronics)의 경향을 반영한 폴더블 디스플레이장치(Foldable Display Device)가 각광받고 있다. 특히, 유연성(굴곡성) 및 내구성을 동시에 구비하는 폴더블 디스플레이장치에 관한 소비자의 수요가 급증하고 있다.

본 발명의 일 측면은 유연성 및 내구성을 동시에 확보할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 윈도우 커버 및 이를 가지는 디스플레이장치를 제공한다.

본 발명의 다른 측면은 가스 또는 수분에 의해 내부 부품이 부식되는 것을 방지할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 윈도우 커버 및 이를 가지는 디스플레이장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 박막화가 가능하도록 개선된 구조를 가지는 윈도우 커버 및 이를 가지는 디스플레이장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 제조과정에서 발생할 수 있는 크랙(crack)이나 컬(curl)을 줄일 수 있는 디스플레이장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 디스플레이장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널과 일체로 구부러지도록 배치되고, 구부러지는 방향의 내측에 위치하는 제 1부분 및 구부러지는 방향의 외측에 위치하고, 상기 제 1부분과 서로 다른 강성을 가지는 제 2부분을 가지는 윈도우 커버를 포함할 수 있다.

상기 제 1부분의 강성은 상기 제 2부분의 강성보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

상기 제 1부분의 두께는 상기 제 2부분의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 한다.

상기 윈도우 커버는 상기 제 1부분이 상기 제 2부분보다 더 작은 곡률 반지름을 가지도록 구부러질 수 있다.

상기 윈도우 커버는 상기 제 1부분이 5mm이하의 곡률 반지름을 가지도록 구부러질 수 있다.

상기 제 1부분의 두께에 대한 상기 제 2부분의 두께의 비는 0.4이하인 것을 특징으로 한다.

상기 제 1부분은 40mm이상 75mm이하의 두께를 가질 수 있다.

상기 제 2부분은 30mm이하의 두께를 가질 수 있다.

상기 제 1부분 및 상기 제 2부분의 재질은 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.

상기 제 1부분의 영률은 상기 제 2부분의 영률보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

상기 제 2부분은 상기 제 1부분보다 인장강도가 큰 재질로 형성될 수 있다.

상기 윈도우 커버는 상기 제 1부분 및 상기 제 2부분의 사이에 배치되는 기재층을 더 가질 수 있다.

상기 기재층의 재질은 플라스틱을 포함할 수 있다.

상기 기재층의 재질은 PMMA(poly(methylmethacrylate)), PC(polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate), PEN(poly ethylene naphthalate) 및 CPI(colorless polyimide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 기재층은 150mm이상 190mm이하의 두께를 가질 수 있다.

상기 기재층, 상기 제 1부분 및 상기 제 2부분 중 적어도 하나는 연필경도 9H를 가질 수 있다.

상기 윈도우 커버는 상기 제 1부분 및 상기 제 2부분 중 적어도 하나와 마주하도록 상기 기재층 상에 배치되고, 수분 또는 가스가 상기 디스플레이장치의 내부로 유입되는 것을 방지하는 차단층을 더 가질 수 있다.

상기 차단층의 재질은 실리카(silica) 및 알루미나(alumina) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

플렉서블한 본 발명의 사상에 따른 디스플레이장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 인접하도록 배치되고, 터치 신호를 출력하는 터치패널 및 상기 터치패널을 사이에 두고 상기 디스플레이 패널과 마주하도록 배치되고, 투명한 플라스틱 재질로 형성되는 윈도우 커버를 포함하고, 상기 윈도우 커버는 기재층, 상기 디스플레이장치의 벤딩방향으로 상기 기재층의 내측에 위치하도록 상기 기재층 상에 배치되는 제 1보호층 및 상기 디스플레이장치의 벤딩방향으로 상기 기재층의 외측에 위치하도록 상기 기재층 상에 배치되고, 상기 제 1보호층과 서로 다른 물리적 성질을 가지는 제 2보호층을 포함할 수 있다.

상기 제 1보호층의 두께는 상기 제 2보호층의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.

상기 제 1보호층의 두께에 대한 상기 제 2보호층의 두께의 비는 0.4이하인 것을 특징으로 한다.

상기 윈도우 커버는 상기 제 1보호층이 5mm이하의 곡률 반지름을 가지도록 구부러질 수 있다.

상기 기재층, 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층 중 적어도 하나는 연필경도 9H를 가질 수 있다.

상기 기재층의 두께는 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층 중 적어도 하나의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.

상기 윈도우 커버는 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층 중 적어도 하나와 마주하도록 상기 기재층 상에 배치되고, 수분 또는 가스가 상기 디스플레이장치의 내부로 유입되는 것을 방지하는 차단층을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2보호층은 상기 제 1보호층보다 인장강도가 큰 재질로 형성될 수 있다.

기재층을 가지는 윈도우 커버를 포함하는 본 발명의 사상에 따른 디스플레이장치의 제조방법은 상기 기재층을 사이에 두고 서로 마주하도록 제 1보호층 및 제 2보호층을 배치하고, 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층이 서로 다른 두께를 가지도록 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층 중 적어도 하나를 가공하는 것을 포함할 수 있다.

상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층은 서로 동일한 두께로 상기 기재층의 양 표면에 배치될 수 있다.

상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층 중 적어도 하나는 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정에 의해 가공될 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 디스플레이장치의 제조방법은 상기 기재층을 사이에 두고 서로 마주하도록 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층을 배치하기 전에 상기 제 1보호층 및 상기 제 2보호층 중 적어도 하나와 마주하도록 상기 기재층 상에 차단층을 배치하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 차단층은 상기 기재층 상에 증착될 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 윈도우 커버는 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이장치에 사용 가능하고, 상기 윈도우 커버는 상기 디스플레이 패널과 일체로 구부러지도록 배치되고, 구부러지는 방향의 내측에 위치하는 제 1부분 및 구부러지는 방향의 외측에 위치하고, 상기 제 1부분과 서로 다른 강성을 가지는 제 2부분을 포함할 수 있다.

디스플레이장치에 비대칭 구조를 가지는 제 1보호층 및 제 2보호층을 포함하는 윈도우 커버를 적용함으로써 유연성 및 내구성을 동시에 확보할 수 있다.

윈도우 커버를 투명한 플라스틱 재질로 제조함으로써 구부러지는 디스플레이장치의 구현이 가능하다.

윈도우 커버에 차단층을 형성함으로써 수분 또는 가스가 디스플레이장치의 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.

윈도우 커버의 제 1보호층 및 제 2보호층의 두께 조절을 위해 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정을 사용함으로써 윈도우 커버의 제조과정에서 발생할 수 있는 크랙(crack)이나 컬(curl)을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 일 예시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 다른 예시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 직하형 백라이트 유닛이 적용된 구조를 도시한 단면도
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 에지형 백라이트 유닛이 적용된 구조를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 터치패널을 도시한 예시도
도 7은 도 6의 제 1실시예에 따른 터치패널에 마련된 제 1패턴부를 도시한 단면도
도 8은 도 6의 제 1실시예에 따른 터치패널에 마련된 제 2패턴부를 도시한 단면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 제 2실시예에 따른 터치패널이 적용된 구조를 도시한 단면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 제 3실시예에 따른 터치패널이 적용된 구조를 도시한 단면도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 윈도우 커버를 도시한 단면도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 윈도우 커버가 구부러진 상태를 도시한 도면
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 제 1보호층 및 제 2보호층의 두께 비에 따른 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 굴곡 특성을 나타낸 그래프
도 14는 도 11의 제 1실시예에 따른 윈도우 커버에 있어서, 제 1보호층의 두께와 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 곡률반경 및 경도의 관계를 나타낸 그래프
도 15는 도 11의 제 1실시예에 따른 윈도우 커버에 있어서, 제 2보호층의 두께와 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 곡률반경 및 경도의 관계를 나타낸 그래프
도 16은 도 11의 제 1실시예에 따른 윈도우 커버에 있어서, 기재층의 두께와 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 경도의 관계를 나타낸 그래프
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 2실시예에 따른 윈도우 커버를 도시한 단면도
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 윈도우 커버를 제조하는 과정을 나타낸 플로우 차트
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 윈도우 커버를 제조하는 제조장치를 개략적으로 도시한 도면

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 하단" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 일 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 다른 예시도이다.

터치패널을 가지는 디스플레이장치는 화면에 사람의 손 또는 물체가 터치되면, 터치 위치 및 위치 변화를 인식하고 위치 변화에 대응하는 제스처를 확인하며, 터치 위치에 대응하는 동작 명령이나 제스처에 대응하는 동작 명령을 확인한 후, 확인된 동작 명령에 대응하는 기능을 수행하고, 기능 수행에 대한 영상을 표시한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치는 유연성(flexibility)을 가질 수 있다. 즉, 디스플레이장치는 접을 수 있는 소재로 구성되고, 화상을 표시할 수 있는 표시부를 포함할 수 있다. 디스플레이장치는 적어도 하나의 가상의 접힘선(1a)(도2참고)을 따라 접힐 수 있다. 또한, 디스플레이장치는 구부러지거나 말릴 수 있다(도1참고). 이처럼, 유연성을 가지는 디스플레이장치는 보관 및 휴대성이 우수할 수 있다. 또한, 유연성을 가지는 디스플레이장치는 접히거나, 구부러지거나, 말린 상태에서 화상을 표시할 수 있으므로, 다양한 화면 구성이 가능하다. 뿐만 아니라, 기존의 리지드(rigid)한 디스플레이장치 상에서는 구현하기 어려웠던 다양한 디자인적 시도가 가능하므로, 유연성을 가지는 디스플레이장치는 여러 방면으로 활용성이 우수할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치는 스마트 폰, 태블릿, 노트북과 같은 모바일 기기(m,n)의 표시부로 구현될 수 있다.

또한, 디스플레이장치는 텔레비전, PC의 모니터로 구현될 수 있으며, 버스 정류장, 지하철 역, 백화점 내의 안내 표시기로 구현될 수도 있다. 다만, 유연성을 가지는 디스플레이장치의 적용범위는 상기 예에 한정하지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)는 디스플레이 패널(100)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 문자, 도형, 사진 등의 영상을 표시할 수 있다.

디스플레이 패널(100)은 액정 디스플레이 패널(LCD), 일렉트로 루미네센스 디스플레이 패널(ELD), 전계 방출 디스플레이 패널(FED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 박막 액정디스플레이(TFT-LCD), 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널(OLED) 중 적어도 하나의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.

디스플레이장치(1)는 터치패널(200)을 더 포함할 수 있다.

터치패널(200)은 디스플레이 패널(100)에 인접하도록 배치될 수 있다. 터치패널(200)은 사용자에 의해 터치되면 터치 신호를 출력할 수 있다. 터치패널(200)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

디스플레이장치(1)는 윈도우 커버(300)를 더 포함할 수 있다.

윈도우 커버(300)는 터치패널(200)을 사이에 두고 디스플레이 패널(100)과 마주하도록 배치될 수 있다. 윈도우 커버(300)는 사용자에 의해 직접 또는 간접적으로 터치될 수 있도록 디스플레이장치(1)의 표면에 형성될 수 있다. 다른 측면에서 설명하면, 윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100)을 가지는 디스플레이장치(1)에 사용 가능할 수 있다.

디스플레이 패널(100), 터치패널(200) 및 윈도우 커버(300)는 적층 구조를 가질 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 터치패널(200)의 하부에 배치되고, 윈도우 커버(300)는 터치패널(200)의 상부에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 패널(100)의 백라이트 유닛(120)(도4a,도4b참고)에서 방출되는 광이 이동하는 방향으로 상류측에 배치될 수 있다. 윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 백라이트 유닛(120)(도4a,도4b참고)에서 방출되는 광이 이동하는 방향으로 하류측에 배치될 수 있다. 터치패널(200)은 디스플레이 패널(100) 및 윈도우 커버(300) 사이에 배치될 수 있다.

윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100) 및 터치패널(200)과 일체로 구부러질 수 있다. 윈도우 커버(300)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

디스플레이장치(1)는 디스플레이 패널(100)과 터치 패널() 사이에 형성된 제 1간극부(410) 및 터치패널(200)과 윈도우 커버(300) 사이에 형성된 제 2간극부(420)를 더 포함할 수 있다.

제 1간극부(410)는 에어갭(air gap)으로 형성되거나, 내부에 광학용 투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA)가 형성될 수 있다.

제 2간극부(420)는 내부에 광학용 투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA)가 형성될 수 있다.

여기서 광학용 투명 점착제는 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 고무계 수지 또는 우레탄계 수지와 같은 점착제 수지를 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있다.

디스플레이장치(1)는 터치패널(200)에서 출력된 터치 신호에 기초하여 터치 점의 위치를 확인하고 확인된 터치 점의 위치에 표시된 아이콘을 확인하며, 확인된 아이콘에 대응하는 기능을 수행하도록 제어하고 기능의 수행 결과가 디스플레이 패널(100)에 표시되도록 제어하는 구동 모듈(500)을 더 포함할 수 있다.

구동 모듈(500)은 터치 점의 위치 변화에 기초하여 터치패널(200) 상에서 취해진 제스처를 확인하고, 확인된 제스처에 대응하는 동작 명령을 확인한 후 디스플레이 패널(100)의 구동을 제어하는 것도 가능하다.

아울러 디스플레이 패널(100)에 표시되는 문자, 도형, 사진 등의 영상은 표시 위치의 정보를 갖는다.

디스플레이장치(1)는 디스플레이 패널(100)에 광을 전달하는 백라이트 유닛의 타입에 따라 내부 구조가 상이할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 직하형 백라이트 유닛이 적용된 구조를 도시한 단면도이다. 이하, 액정 디스플레이장치(LCD)를 예로 들어 설명한다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)는 외관을 형성하는 외부배젤(2a)의 내부에 배치되는 디스플레이 패널(100), 터치패널(200) 및 윈도우 커버(300)를 포함할 수 있다.

외부배젤(2a)의 내부에는 디스플레이 패널(100)과 터치패널(200)의 사이에 형성된 제 1간극부(410) 및 터치패널(200)과 윈도우 커버(300)의 사이에 형성된 제 2간극부(420)가 마련될 수 있다.

제 1간극부(410)는 에어갭으로 형성될 수 있다. 제 2간극부(420)는 내부에 마련된 광학용 투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA)를 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(100)과 터치패널(200) 사이의 제 1간극부(410)는 내부배젤(150)에 의해 일정 거리로 유지될 수 있다.

구체적으로, 디스플레이 패널(100)은 액정패널(110), 백라이트 유닛(120), 확산판(130) 및 광학시트(140)를 포함할 수 있다.

액정패널(110)은 액정층을 통과하는 광의 투과율을 조절하여 문자, 숫자, 임의의 아이콘 등의 영상을 형성시키는 영상형성패널에 해당한다. 액정패널(110)은 액정 자체에서 광을 내지 못하기 때문에 백라이트 유닛(120)에서 방출된 광의 투과량과 색상을 조절함으로써 영상이 보이도록 한다.

백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 후면에 배치되어 액정패널(110)에 광을 방출하는 역할을 한다. 백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 배면에서 광을 방출하는 광원장치로써, 직하형(Direct type LED) 광원 장치이다.

백라이트 유닛(120)은 광 구동부(미도시)에서 공급되는 전력을 이용하여 발광하는 복수의 광원(미도시)을 포함하고, 복수의 광원은 고효율, 저전력으로 광을 발생시키는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.

확산판(130)은 백라이트 유닛(120)의 광을 증대시키고 전체 면의 밝기를 균일하게 유지시키는 역할을 한다. 확산판(130)은 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)의 사이에 위치할 수 있다. 확산판(130)은 백라이트 유닛(120)에서 나오는 광을 면을 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 하는 반투명 패널로써, 백라이트 유닛(120)에서 발광된 광의 휘도 등을 향상시켜 디스플레이 패널(100)로 공급한다.

광학시트(140)는 액정패널(110)과 확산판(130)의 사이에 배치될 수 있다. 광학시트(140)는 디스플레이 패널(100)을 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 한다.

광학시트(140)는 액정패널(110)로 입사되는 광 중 적색(R) 및 녹색(G)의 휘도를 낮춤과 아울러 청색(B)의 휘도를 높여 광특성을 개선시킨다.

디스플레이 패널(100)은 전자파를 차폐하여 디스플레이 패널(100)로 입사되는 전자파가 외부로 방출되는 것을 방지하는 전자파 차폐막을 더 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(100)은 디스플레이 패널(100)에서 방사되는 적외선을 차폐하여 리모콘 등과 같이 적외선을 이용하여 전달되는 신호들이 정상적으로 전달될 수 있도록 기준 이상의 적외선이 외부로 방출되는 것을 방지하는 적외선 차폐막을 더 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(100)은 액정패널(110), 광학시트(140) 및 확산판(130)의 측면 테두리에 배치되어 액정패널(110), 광학시트(140) 및 확산판(130)를 고정시키고 커버하는 내부배젤(150)을 더 포함할 수 있다.

내부배젤(150)은 백라이트 유닛(120)이 배치된 프레임(2b)과 결합될 수 있다. 또한, 내부배젤(150)은 외부배젤(2a)과 결합될 수 있다. 내부배젤(150)은 디스플레이 패널(100)과 터치패널(200)이 일정 간격으로 유지되도록 한다.

프레임(2b)에는 각종 인쇄회로기판, 입출력 장치 등이 장착될 수 있다.

프레임(2b)은 방열과 강도가 우수한 금속으로 이루어질 수 있다.

프레임(2b)의 내부에는 액정패널(110), 백라이트 유닛(120) 및 터치패널(200)을 구동시키기 위한 구동 모듈(500)이 배치될 수 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)는 외관을 형성하는 외부배젤(2a)의 내부에 배치되는 디스플레이 패널(100), 터치패널(200) 및 윈도우 커버(300)를 포함할 수 있다.

외부배젤(2a)의 내부에는 디스플레이 패널(100)과 터치패널(200)의 사이에 형성되는 제 1간극부(410)와, 터치패널(200)과 윈도우 커버(300)의 사이에 형성되는 제 2간극부(420)가 마련될 수 있다.

제 1간극부(410) 및 제 2간극부(420)의 내부에는 광학용 투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA)가 채워져 있다.

직하형 백라이트 유닛(120)을 가지는 디스플레이 패널(100)은 도 4a의 디스플레이 패널(100)과 동일한 바, 설명을 생략한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 에지형 백라이트 유닛이 적용된 구조를 도시한 단면도이다. 이하, 액정 디스플레이장치(LCD)를 예로 들어 설명한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)는 외관을 형성하는 외부배젤(2a)의 내부에 배치된 디스플레이 패널(100), 터치패널(200) 및 윈도우 커버(300)를 포함할 수 있다.

제 1간극부(410)는 에어갭(air gap)으로 형성될 수 있다. 제 2간극부(420)는 내부에 마련되는 광학용 투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 디스플레이 패널(100)은 액정패널(110), 백라이트 유닛(120) 및 광학시트(140)를 포함할 수 있다.

액정패널(110)은 액정층을 통과하는 광의 투과율을 조절하여 문자, 숫자, 임의의 아이콘 등의 영상을 형성시키는 영상형성패널에 해당한다.

백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 후면에 배치되어 액정패널(110)에 광을 방출하는 역할을 한다. 백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 측면에서 광을 방출하는 광원장치로써, 에지형(Edge type LED)광원 장치이다.

백라이트 유닛(120)은 복수의 광 모듈(121), 복수의 광 모듈(121) 사이에 배치되는 도광판(122) 및 반사시트(123)를 포함할 수 있다.

복수의 광 모듈(121)은 고효율, 저전력으로 광을 발생시키는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.

도광판(122)은 입사된 광을 액정패널(110)로 안내하는 역할을 한다. 도광판(122)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재질을 가질 수 있다. 도광판(122)의 재질은 플라스틱을 포함할 수 있다. 일 예로써, 도광판(122)의 재질은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 및 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도광판(122)은 판 형태(flat type)로 이루어질 수 있다.

도광판(122)은 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 광이 투과할 때 광의 확산을 유도한다.

반사시트(123)는 도광판(122) 및 프레임(2b)의 사이에 배치되고, 도광판(122)에서 제공되는 광을 도광판(122)의 측면 또는 전면으로 반사시킨다.

광학시트(140)는 액정패널(110) 및 도광판(122)의 사이에 배치될 수 있다. 광학시트(140)는 도광판(122)에서 출력되는 광의 휘도를 균일하게 한다. 또한, 광학시트(140)는 확산 또는 고휘도의 광을 집광하는 방식 등을 이용하여 광특성을 개선한 후 광을 액정패널(110)에 제공한다. 또한, 광학시트(140)는 액정패널(110)로 입사되는 광 중 적색(R) 및 녹색(G)의 휘도를 낮추고, 청색(B)의 휘도를 높여 광특성을 개선시킨다.

광학시트(140)는 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(120)의 사이에 배치되는 시트로써, 프리즘이 형성된 프리즘 시트와, 복굴절의 다층 코팅에 의한 반사형 편광 시트(Dual Brightness Enhancement Film, DBEF)를 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(100)은 프레임(2b)을 더 포함할 수 있다. 프레임(2b)은 백라이트 유닛(120) 및 광학시트(140)를 수용할 수 있다.

디스플레이 패널(100)은 내부배젤(150)을 더 포함할 수 있다. 내부배젤(150)은 액정패널(110)을 수용하고, 프레임(2b)과 결합할 수 있다. 또한, 내부배젤(150)은 외부배젤(2a)과 결합할 수 있다.

프레임(2b)은 방열 및 강도가 우수한 금속으로 이루어질 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)는 외관을 형성하는 외부배젤(2a)의 내부에 배치되는 디스플레이 패널(100), 터치패널(200) 및 윈도우 커버(300)를 포함할 수 있다.

에지형 백라이트 유닛(120)을 가지는 디스플레이 패널(100)은 도 5a의 디스플레이 패널(100)과 동일한 바, 설명을 생략한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 터치패널을 도시한 예시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 1실시예에 따른 터치패널(200)은 제 1패턴부(210), 제 2패턴부(220) 및 절연부(230)를 포함할 수 있다.

제 1패턴부(210)는 복수의 제 1전극을 포함할 수 있다. 복수의 제 1전극은 제 1방향(X)으로 일정 간격 이격 배치될 수 있다.

제 1패턴부(210)는 외부의 구동 모듈(500)에서 전송된 신호를 입력받는다.

제 2패턴부(220)는 복수의 제 2전극을 포함할 수 있다. 복수의 제 2전극은 제 2방향(Y)으로 일정 간격 이격 배치될 수 있다.

제 2패턴부(220)는 외부의 구동 모듈(500)에 신호를 출력한다.

복수의 제 1전극 및 복수의 제 2전극 중 어느 하나의 전극은 일정 전압이 인가되는 드라이빙(driving) 전극이고, 복수의 제 1전극 및 복수의 제 2전극 중 다른 하나의 전극은 터치 여부에 대응하는 전압 신호를 출력하는 센싱(sensing) 전극이다.

제 1방향(X) 및 제 2방향(Y)은 서로 교차하는 방향이다.

절연부(230)는 투명한 재질을 가질 수 있다. 절연부(230)는 제 1패턴부(210) 및 제 2패턴부(220)의 사이에 배치될 수 있다. 절연부(230)는 제 1패턴부(210)에 제 2패턴부(220)가 접착되도록 하고, 제 1패턴부(210) 및 제 2패턴부(220)를 절연시킨다.

절연부(230)는 점착제를 포함할 수 있다. 점착제는 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지, 이소시아네이트계 수지, 폴리비닐알콜계 수지, 젤라틴계 수지 및 비닐 고분자계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

접착 방법은 제 1패턴부(210) 및 제 2패턴부(220) 중 어느 하나의 일면에 점착제를 도포하고, 제 1패턴부(210) 및 제 2패턴부(220) 중 다른 하나를 접합시킨 후 건조 처리하는 방법으로 수행될 수 있다.

도포법은 유연법, 마이어 바, 에어나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.

터치패널(200)은 복수의 제 1전극에 일정 전압의 신호를 인가하고, 복수의 제 2전극에서 변화된 전압의 신호를 센싱하는 배선부(240)를 더 포함할 수 있다.

배선부(240)는 제 1배선부(241) 및 제 2배선부(242)를 포함할 수 있다.

제 1배선부(241)는 제 1패턴부(210)에 연결된다. 제 1배선부(241)는 구동 모듈(500)에서 전송된 전압의 신호를 입력받고, 입력받은 전압의 신호를 제 1패턴부(210)에 전달하는 역할을 한다.

제 2배선부(242)는 제 2패턴부(220)에 연결된다. 제 2배선부(242)는 센싱된 전압의 신호를 수신하고, 수신된 전압의 신호를 구동 모듈(500)에 전달하는 역할을 한다.

제 1배선부(241) 및 제 2배선부(242)는 각각 연성회로기판(FPCB)을 포함할 수 있다.

제 1배선부(241) 및 제 2배선부(242)의 재질은 전기 전도도가 우수한 재질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1배선부(241) 및 제 2배선부(242)의 재질은 은 페이스트(Ag paste), 유기은으로 조성된 물질, 전도성 고분자, 카본블랙(CNT 포함), 금속산화물 또는 금속류 등을 포함할 수 있다. 금속류의 일 예로써, Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, CuOx, Cr 등을 포함할 수 있다.

제 1배선부(241) 및 제 2배선부(242)의 형성 방법은 스크린 인쇄법(screen printing), 그라비아 인쇄법(gravure printing) 또는 잉크젯 인쇄법(inkjet printing) 등을 포함할 수 있다.

도 7은 도 6의 제 1실시예에 따른 터치패널에 마련된 제 1패턴부를 도시한 단면도이고, 도 8은 도 6의 제 1실시예에 따른 터치패널에 마련된 제 2패턴부를 도시한 단면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1패턴부(210)는 제 1필름부(211) 및 제 1필름부(211)에 배치된 복수의 제 1전극을 가지는 제 1전극부(212)를 포함할 수 있다.

제 1필름부(211)는 지지력과 투명성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.

제 1필름부(211)의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리 에테르 술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose)필름, 폴리 비닐 알코올(Polyvinyl alcohol, PVA)필름, 폴리 이미드(Polyimide, PI)필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K 레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS)필름 등의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.

제 1전극부(212)의 복수의 제 1전극은 복수의 제 1일면전극(212a) 및 복수의 제 1배면전극(212b)을 포함할 수 있다.

복수의 제 1일면전극(212a)은 제 1필름부(211)의 일면에 제 1방향을 따라 배치될 수 있다. 복수의 제 1배면전극(212b)은 제 1필름부(211)의 배면에 제 1방향을 따라 배치될 수 있다.

복수의 제 1일면전극(212a) 및 복수의 제 1배면전극(212b)은 서로 대향되도록 배치될 수 있다.

제 1필름부(211)의 배면은 제 1필름부(211)의 일면과 마주할 수 있다.

복수의 제 1일면전극(212a) 및 복수의 제 1배면전극(212b) 중 적어도 하나에는 제 1배선부(241)가 연결될 수 있다.

제 1패턴부(210)는 복수의 제 1일면전극(212a) 및 복수의 제 1배면전극(212b)을 연결하는 제 1연결부(213)를 더 포함할 수 있다.

제 1연결부(213)는 제 1일단 연결부(213a) 및 제 1타단 연결부(213b)를 포함할 수 있다.

제 1일단 연결부(213a)는 제 1필름부(211)의 제 1측면에 배치되어 복수의 제 1일면전극(212a)의 일 단과 복수의 제 1배면전극(212b)의 일 단을 연결할 수 있다.

제 1타단 연결부(213b)는 제 1필름부(211)의 제 2측면에 배치되어 복수의 제 1일면전극(212a)의 타 단과 복수의 제 1배면전극(212b)의 타 단을 연결할 수 있다.

제 1측면 및 제 2측면은 서로 마주할 수 있다.

제 1일단 연결부(213a) 또는 제 1타단 연결부(213b)에는 제 1배선부(241)가 연결될 수도 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제 2패턴부(220)는 제 2필름부(221) 및 제 2필름부(221)에 배치된 복수의 제 2전극을 가지는 제 2전극부(222)를 포함할 수 있다.

제 2필름부(221)는 지지력과 투명성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.

제 2필름부(221)의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리 에테르 술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose)필름, 폴리 비닐 알코올(Polyvinyl alcohol, PVA)필름, 폴리 이미드(Polyimide, PI)필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K 레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS)필름 등의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.

제 2전극부(222)의 복수의 제 2전극은 복수의 제 2일면전극(222a) 및 복수의 제 2배면전극(222b)을 포함할 수 있다.

복수의 제 2일면전극(222a)은 제 2필름부(221)의 일면에 제 2방향을 따라 배치될 수 있다. 복수의 제 2배면전극(222b)은 제 2필름부(221)의 배면에 제 2방향을 따라 배치될 수 있다.

복수의 제 2일면전극(222a) 및 복수의 제 2배면전극(222b)은 서로 대향되도록 배치될 수 있다.

제 2필름부(221)의 배면은 제 2필름부(221)의 일면과 마주할 수 있다.

복수의 제 2일면전극(222a) 및 복수의 제 2배면전극(222b) 중 적어도 하나에는 제 2배선부(242)가 연결될 수 있다.

제 2패턴부(220)는 복수의 제 2일면전극(222a) 및 복수의 제 2배면전극(222b)을 연결하는 제 2연결부(223)를 더 포함할 수 있다.

제 2연결부(223)는 제 2일단 연결부(223a) 및 제 2타단 연결부(223b)를 포함할 수 있다.

제 2일단 연결부(223a)는 제 2필름부(221)의 제 1측면에 배치되어 복수의 제 2일면전극(222a)의 일 단과 복수의 제 2배면전극(222b)의 일 단을 연결할 수 있다.

제 2타단 연결부(223b)는 제 2필름부(221)의 제 2측면에 배치되어 복수의 제 2일면전극(222a)의 타 단과 복수의 제 2배면전극(222b)의 타 단을 연결할 수 있다.

제 1측면 및 제 2측면은 서로 마주할 수 있다.

제 2일단 연결부(223a) 또는 제 2타단 연결부(223b)에는 제 2배선부(242)가 연결될 수도 있다.

제 1전극부(212)의 복수의 제 1전극이 배치되는 제 1방향과 제 2전극부(222)의 복수의 제 2전극이 배치되는 제 2방향은 서로 교차하는 방향이다. 즉, 제 1전극부(212)의 복수의 제 1전극과 제 2전극부(222)의 복수의 제 2전극은 서로 교차하도록 배치될 수 있다. 다만, 제 1전극부(212)의 복수의 제 1전극 및 제 2전극부(222)의 복수의 제 2전극의 배치구조는 상기 예에 한정하지 않는다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 제 2실시예에 따른 터치패널이 적용된 구조를 도시한 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제 2실시예에 따른 터치패널(200a)은 필름부(214), 제 1전극부(212) 및 제 2전극부(222)를 포함할 수 있다.

필름부(214)는 지지력과 투명성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.

필름부(214)의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리 에테르 술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose)필름, 폴리 비닐 알코올(Polyvinyl alcohol, PVA)필름, 폴리 이미드(Polyimide, PI)필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K 레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS)필름 등의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.

제 1전극부(212)는 필름부(214) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제 1전극부(212)는 윈도우 커버(300)에 인접하도록 필름부(214) 상에 배치될 수 있다.

제 1전극부(212)는 복수의 제 1전극을 포함할 수 있다.

제 2전극부(222)는 필름부(214) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제 2전극부(222)는 디스플레이 패널(100)에 인접하도록 필름부(214) 상에 배치될 수 있다.

제 2전극부(222)는 복수의 제 2전극을 포함할 수 있다.

제 1전극부(212) 및 제 2전극부(222)는 필름부(214)를 사이에 두고 서로 마주하도록 배치될 수 있다.

복수의 제 1전극 및 복수의 제 2전극은 투명한 재질을 가질 수 있다. 구체적으로, 복수의 제 1전극 및 복수의 제 2전극은 ITO(Indium Tin Oxide), 금속소재 및 카본소재 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 일 예로써, 금속소재는 은나노와이어(AgNW), 메탈메쉬(metal mesh) 등을 포함할 수 있다. 일 예로써, 카본소재는 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 등을 포함할 수 있다.

윈도우 커버(300), 제 2실시예에 따른 터치패널(200a) 및 디스플레이 패널(100)은 적층 구조를 가질 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 터치패널(200a)의 하부에 배치되고, 윈도우 커버(300)는 터치패널(200a)의 상부에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 패널(100)의 백라이트 유닛(120)(도4a,도4b참고)에서 방출되는 광이 이동하는 방향으로 상류측에 배치될 수 있다. 윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 백라이트 유닛(120)(도4a,도4b참고)에서 방출되는 광이 이동하는 방향으로 하류측에 배치될 수 있다. 터치패널(200a)은 디스플레이 패널(100) 및 윈도우 커버(300)의 사이에 배치될 수 있다.

디스플레이 패널(100) 및 터치패널(200a)의 사이에는 제 1간극부(410)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(100) 및 제 2전극부(222)의 사이에는 제 1간극부(410)가 형성될 수 있다.

윈도우 커버(300) 및 터치패널(200a)의 사이에는 제 2간극부(420)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 윈도우 커버(300) 및 제 1전극부(212)의 사이에는 제 2간극부(420)가 형성될 수 있다.

제 1간극부(410) 및 제 2간극부(420) 중 적어도 하나는 광학용 투명 점착제(Optical Clear Adhesive, OCA)로 채워질 수 있다.

윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100) 및 터치패널(200a)과 일체로 구부러질 수 있다. 윈도우 커버(300)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

디스플레이 패널(100)은 도 4a 내지 도 5b에서 설명한 것과 동일한 바, 설명을 생략한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 제 3실시예에 따른 터치패널이 적용된 구조를 도시한 단면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제 3실시예에 따른 터치패널(200b)은 필름부(214), 제 1전극부(212) 및 제 2전극부(222)를 포함할 수 있다.

필름부(214)는 디스플레이 패널(100)과 인접하도록 배치될 수 있다.

제 1전극부(212)는 윈도우 커버(300) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제 1전극부(212)는 윈도우 커버(300)의 배면 상에 배치될 수 있다.

제 1전극부(212)는 복수의 제 1전극을 포함할 수 있다.

제 2전극부(222)는 제 1전극부(212) 및 필름부(214)의 사이에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 제 2전극부(222)는 제 1전극부(212)를 향하도록 필름부(214) 상에 배치될 수 있다.

제 2전극부(222)는 복수의 제 2전극을 포함할 수 있다.

윈도우 커버(300), 제 3실시예에 따른 터치패널(200b) 및 디스플레이 패널(100)은 적층 구조를 가질 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 터치패널(200b)의 하부에 배치되고, 윈도우 커버(300)는 터치패널(200b)의 상부에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 패널(100)의 백라이트 유닛(120)(도4a,도4b참고)에서 방출되는 광이 이동하는 방향으로 상류측에 배치될 수 있다. 윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 백라이트 유닛(120)(도4a,도4b참고)에서 방출되는 광이 이동하는 방향으로 하류측에 배치될 수 있다. 터치패널(200b)은 디스플레이 패널(100) 및 윈도우 커버(300)의 사이에 배치될 수 있다.

디스플레이 패널(100) 및 터치패널(200b)의 사이에는 제 1간극부(410)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(100) 및 필름부(214)의 사이에는 제 1간극부(410)가 형성될 수 있다.

터치패널(200b)의 내부에는 제 2간극부(420)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 1전극부(212) 및 제 2전극부(222)의 사이에는 제 2간극부(420)가 형성될 수 있다.

윈도우 커버(300)는 디스플레이 패널(100) 및 터치패널(200b)과 일체로 구부러질 수 있다. 윈도우 커버(300)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 윈도우 커버를 도시한 단면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 윈도우 커버가 구부러진 상태를 도시한 도면이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 내지 도 10을 참조한다. 이하, 윈도우 커버(300)의 제 1부분은 제 1보호층(310)을 포괄하는 의미로 사용될 수 있다. 또한, 윈도우 커버(300)의 제 2부분은 제 2보호층(320)을 포괄하는 의미로 사용될 수 있다. 이하, 구부러지는 방향은 벤딩방향(F)과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 윈도우 커버(300)는 기재층(330), 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)을 포함할 수 있다.

제 1보호층(310)은 기재층(330) 상에 배치될 수 있다.

제 2보호층(320)은 기재층(330)을 사이에 두고 제 1보호층(310)과 마주하도록 배치될 수 있다. 즉, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 사이에는 기재층(330)이 배치될 수 있다.

다른 측면에서 설명하면, 제 1보호층(310)은 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)의 내측에 위치할 수 있다. 제 2보호층(320)은 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)의 외측에 위치할 수 있다. 기재층(330)은 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제 1보호층(310)은 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 내측에 위치하도록 기재층(330) 상에 배치될 수 있다. 제 2보호층(320)은 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 외측에 위치하도록 기재층(330) 상에 배치될 수 있다. 기재층(330)은 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 사이에 배치될 수 있다.

제 1보호층(310), 기재층(330) 및 제 2보호층(320)은 적층 구조를 가질 수 있다.

제 1보호층(310)은 사용자에 의해 가압될 수 있도록 윈도우 커버(300)의 표면을 형성할 수 있다. 제 1보호층(310)은 가압과정에서 발생할 수 있는 스크래치를 방지할 수 있도록 내스크래치성을 가질 수 있다.

제 2보호층(320)은 터치패널(200) 상에 배치될 수 있다. 제 2보호층(320)은 외부의 강한 자극에 의해 윈도우 커버(300)가 눌리는 현상을 방지한다.

제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 다른 물리적 성질을 가질 수 있다. 구체적으로, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 다른 강성을 가질 수 있다. 여기서, 강성은 물체의 단단한 정도를 나타낸다.

서로 다른 물리적 성질의 일 예로써, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께는 윈도우 커버(300)의 유연성 내지 굴곡성에 영향을 미칠 수 있다. 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

서로 다른 물리적 성질의 다른 일 예로써, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 2보호층(320)은 제 1보호층(310)보다 인장강도가 큰 재질로 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 윈도우 커버(300)는 제 1보호층(310)이 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 내측에 위치하고, 제 2보호층(320)이 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 외측에 위치하도록 구부러질 수 있다. 이 때, 제 1보호층(310)에는 압축력(compressive stress)이 작용하고, 제 2보호층(320)에는 인장력(tensile stress)이 작용할 수 있다. 일반적으로, 인장력은 압축력보다 작기 때문에 윈도우 커버(300)를 구부릴 경우, 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 외측에 위치하는 제 2보호층(320)은 파손될 수 있다. 이와 같이, 윈도우 커버(300)를 구부리는 과정에서 제 2보호층(320)이 파손되는 현상을 방지하기 위해 제 2보호층(320)은 제 1보호층(310)보다 인장강도가 큰 재질로 형성될 수 있다.

서로 다른 물리적 성질의 또 다른 일 예로써, 제 1보호층(310)의 영률(Young's modulus)은 제 2보호층(320)의 영률보다 클 수 있다. 영률은 물체의 강성에 비례한다. 따라서, 제 1보호층(310)의 강성은 제 2보호층(320)의 강성보다 더 클 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 윈도우 커버(300)를 제 1보호층(310)이 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 내측에 위치하고, 제 2보호층(320)이 디스플레이장치(1)의 벤딩방향(F)으로 기재층(330)의 외측에 위치하도록 구부릴 경우, 제 1보호층(310)에는 압축력(compressive stress)이 작용하고, 제 2보호층(320)에는 인장력(tensile stress)이 작용할 수 있다. 이 때, 제 2보호층(320)의 강성이 제 1보호층(310)의 강성보다 더 크면 제 2보호층(320)에는 디스플레이장치(1)를 구부리기에 충분한 인장력이 작용하기 어렵다. 따라서, 디스플레이장치(1)를 구부리기 어려울 수 있다.

바람직하게는, 제 1보호층(310)의 강성이 제 2보호층(320)의 강성보다 더 클 수 있다. 따라서, 제 1보호층(310)의 두께는 제 2보호층(320)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 또한, 제 1보호층(310)의 영률은 제 2보호층(320)의 영률보다 더 클 수 있다. 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께에 관한 상세한 설명은 후술한다.

윈도우 커버(300)는 제 1보호층(310)이 제 2보호층(320)보다 더 작은 곡률 반지름을 가지도록 구부러질 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 기재층(330)의 내측에 위치하는 제 1보호층(310)의 곡률 반지름은 기재층(330)의 외측에 위치하는 제 2보호층(320)의 곡률 반지름보다 작을 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)이 서로 동일한 곡률 반지름을 가지는 것도 가능하다.

윈도우 커버(300)는 5mm이하의 곡률 반지름을 가지도록 구부러질 수 있다. 구체적으로, 윈도우 커버(300)는 제 1보호층(310)이 5mm이하의 곡률 반지름을 가지도록 구부러질 수 있다.

윈도우 커버(300)는 연필경도 9H를 가질 수 있다. 즉, 기재층(330), 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 적어도 하나는 연필경도 9H를 가질 수 있다. 윈도우 커버(300)가 연필경도 9H 이상을 가지는 것도 가능하다.

윈도우 커버(300)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 윈도우 커버(300)는 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

기재층(330)의 재질은 플라스틱을 포함할 수 있다. 구체적으로, 기재층(330)의 재질은 PMMA(poly(methylmethacrylate)), PC(polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate), PEN(poly ethylene naphthalate) 및 CPI(colorless polyimide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기재층(330)에는 하드코팅이 추가될 수 있다.

제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 재질은 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 유무기 하이브리드 타입의 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.

제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 dipping방식, spray방식, slot die방식, gravure방식 등 다양한 코팅 방식에 의해 각각 기재층(330)의 상부 및 하부에 형성될 수 있다.

제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 고경도를 가질 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 제 1보호층 및 제 2보호층의 두께 비에 따른 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 굴곡 특성을 나타낸 그래프이다. 이하, 미도시된 도면부호는 도 11 및 도 12를 참조한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제 1보호층(310)의 두께에 대한 제 2보호층(320)의 두께의 비는 0.4이하일 수 있다. 구체적으로, 제 1보호층(310)의 두께에 대한 제 2보호층(320)의 두께의 비가 0.4인 경우, 윈도우 커버(300)의 곡률 반지름은 5mm에 해당한다. 또한, 제 1보호층(310)의 두께에 대한 제 2보호층(320)의 두께의 비가 0.4미만인 경우, 윈도우 커버(300)의 곡률 반지름은 5mm 미만에 해당한다. 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께가 서로 동일한 경우, 즉, 제 1보호층(310)의 두께에 대한 제 2보호층(320)의 두께의 비가 1인 경우, 윈도우 커버(300)의 곡률 반지름은 7mm에 해당한다. 다시 말하면, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)이 두께 측면에서 기재층(330)을 중심으로 대칭구조를 가지는 경우, 목표하는 윈도우 커버(300)의 곡률 반지름(5mm이하)을 얻기 어렵다.

도 14는 도 11의 제 1실시예에 따른 윈도우 커버에 있어서, 제 1보호층의 두께와 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 곡률반경 및 경도의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 15는 도 11의 제 1실시예에 따른 윈도우 커버에 있어서, 제 2보호층의 두께와 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 곡률반경 및 경도의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 16은 도 11의 제 1실시예에 따른 윈도우 커버에 있어서, 기재층의 두께와 제 1실시예에 따른 윈도우 커버의 경도의 관계를 나타낸 그래프이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 11 및 도 12를 참조한다.

도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 기재층(330), 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 일정한 두께를 가질 수 있다.

제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께는 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 제 1보호층(310)의 두께는 제 2보호층(320)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.

기재층(330)의 두께는 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 적어도 하나의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.

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도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에 있어서, 제 2실시예에 따른 윈도우 커버를 도시한 단면도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 11 및 도 12를 참조한다. 또한, 도 11 내지 도 16과 중복되는 설명은 생략한다.

도 17에 도시된 바와 같이, 윈도우 커버(300)는 차단층(340)을 더 포함할 수 있다. 즉, 윈도우 커버(300)는 기재층(330), 제 1보호층(310), 제 2보호층(320) 및 차단층(340)을 포함할 수 있다.

차단층(340)은 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 적어도 하나와 마주하도록 기재층(330) 상에 배치될 수 있다. 차단층(340)은 수분 또는 가스가 디스플레이장치(1)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 다시 말하면, 차단층(340)은 윈도우 커버(300)를 통해 수분 또는 가스가 유입되는 것을 차단함으로써 터치패널(200,200a,200b)에 마련되는 복수의 제1전극 및 복수의 제 2전극 중 적어도 하나의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

차단층(340)의 재질은 실리카(silica) 및 알루미나(alumina) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

차단층(340)은 기재층(330) 상에 증착될 수 있다. 일 예로써, 차단층(340)은 기재층(330) 상에 sputter 증착 방식에 의해 형성될 수 있다.

기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치한 윈도우 커버(300)의 경우, 기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치하지 않은 윈도우 커버(300)의 경우보다 약 40배 정도 낮은 수분 투과율이 측정되었다. 구체적으로, 기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치한 윈도우 커버(300)의 경우, 0.14g/dayㅇm2의 수분 투과율이 측정되었다. 기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치하지 않은 윈도우 커버(300)의 경우, 6g/dayㅇm2의 수분 투과율이 측정되었다.

또한, 기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치한 윈도우 커버(300) 및 기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치하지 않은 윈도우 커버(300)는 동일한 연필경도를 가지는 것으로 확인되었다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 윈도우 커버를 제조하는 과정을 나타낸 플로우 차트이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 윈도우 커버를 제조하는 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 11, 도 12 및 도 17을 참조한다. 이하, 가공은 슬림화를 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.

도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 기재층(330)을 가지는 윈도우 커버(300)를 포함하는 디스플레이장치(1)의 제조방법은 기재층(330)을 사이에 두고 서로 마주하도록 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)을 형성하고(S2), 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)이 서로 다른 두께를 가지도록 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 적어도 하나를 가공하는 것(S3)을 포함할 수 있다.

제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 동일한 두께로 기재층(330)의 양 표면에 배치될 수 있다.

제 1보호층(310) 또는 제 2보호층(320)은 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정에 의해 가공될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 기재층(330)의 일 면에 상대적으로 얇은 두께를 가지는 제 2보호층(320)을 배치한 후 기재층(330)의 다른 일 면에 상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 제 1보호층(310)을 배치할 경우, 윈도우 커버(300)에 크랙(crack)이나 컬(curl)이 발생할 수 있다. 즉, 윈도우 커버(300)가 상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 제 1보호층(310)을 향하여 말릴 수 있다. 이와 같이, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께 비대칭 구조에서 초래되는 크랙이나 컬을 방지하기 위해 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정이 이용될 수 있다.

제 1보호층(310) 또는 제 2보호층(320)이 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정에 의해 슬림화되는 과정은 다음과 같다.

CMP장치는 회전판(610), 회전판(610) 상에 결합된 폴리싱 패드(620), 폴리싱 패드(620)와 마주한 상태로 회전하는 캐리어(630) 및 슬러리(slurry)(650)를 공급하는 슬러리 공급관(640)을 포함할 수 있다. 폴리싱 패드(620)는 회전판(610)과 일체로 회전할 수 있다. 슬러리(650)는 연마제를 포함할 수 있다.

윈도우 커버(300)는 캐리어(630)에 장착될 수 있다. 구체적으로, 윈도우 커버(300)는 슬림화하고자 하는 제 2보호층(320)이 폴리싱 패드(620)와 마주하도록 캐리어(630)에 장착될 수 있다. 이 때, 윈도우 커버(300)의 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 서로 동일한 두께를 가지고 있는 바, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)의 두께 비대칭 구조에서 초래되는 크랙이나 컬의 발생을 방지할 수 있다. 윈도우 커버(300)의 제 2보호층(320)은 캐리어(630) 및 폴리싱 패드(620)의 회전 과정에서 슬림화될 수 있다.

기재층(330)을 가지는 윈도우 커버(300)를 포함하는 디스플레이장치(1)의 제조방법은 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 적어도 하나와 마주하도록 기재층(330) 상에 차단층(340)을 배치하는 것(S1)을 더 포함할 수 있다. 차단층(340)은 기재층(330)에 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)이 배치되기 전에 기재층(330) 상에 배치될 수 있다. 기재층(330)의 양 표면에 차단층(340)이 배치된 경우, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320)은 각각 차단층(340) 상에 배치될 수 있다. 기재층(330)의 일 표면에 차단층(340)이 배치된 경우, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 어느 하나는 차단층(340) 상에 배치되고, 제 1보호층(310) 및 제 2보호층(320) 중 다른 하나는 기재층(330) 상에 배치될 수 있다.

차단층(340)은 기재층(330) 상에 증착될 수 있다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1 : 디스플레이장치 2a : 외부배젤
2b : 프레임 100 : 디스플레이 패널
110 : 액정패널 120 : 백라이트 유닛
121 : 광 모듈 122 : 도광판
123 : 반사시트 130 : 확산판
140 : 광학시트 150 : 내부배젤
200,200a,200b : 터치패널 210 : 제 1패턴부
211 : 제 1필름부 212 : 제 1전극부
212a : 제 1일면전극 212b : 제 1배면전극
213 : 제 1연결부 213a : 제 1일단 연결부
213b : 제 1타단 연결부 214 : 필름부
220 : 제 2패턴부 221 : 제 2필름부
222 : 제 2전극부 222a : 제 2일면전극
222b : 제 2배면전극 223 : 제 2연결부
223a : 제 2일단 연결부 223b : 제 2타단 연결부
230 : 절연부 240 : 배선부
241 : 제 1배선부 242 : 제 2배선부
300 : 윈도우 커버 310 : 제 1보호층
320 : 제 2보호층 330 : 기재층
340 : 차단층 410 : 제 1간극부
420 : 제 2간극부 500 : 구동 모듈
610 : 회전판 620 : 폴리싱 패드
630 : 캐리어 640 : 슬러리 공급관
650 : 슬러리 1a : 접힘선

Claims

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플렉서블한 디스플레이장치에 있어서,
영상을 표시하는 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널에 인접하도록 배치되고, 터치 신호를 출력하는 터치패널; 및
상기 터치패널을 사이에 두고 상기 디스플레이 패널과 마주하도록 배치되고, 투명한 플라스틱 재질로 형성되는 윈도우 커버;를 포함하고,
상기 윈도우 커버는,
제 1두께로 제 1경도의 제 1재질을 가지는 기재층;
상기 기재층 상에 배치되며 외부에 노출되는, 제 2두께로 제 2경도의 제 2재질을 가지는 제 1보호층; 및
상기 기재층과 상기 터치 패널의 사이에 배치되고, 제 3두께로 제 3경도의 제 3재질을 가지는 제 2보호층;을 포함하고,
상기 제 1두께는 상기 제 2두께 보다 두껍고, 상기 제 2두께는 상기 제 3두께보다 두꺼우며,
상기 제 2경도는 상기 제 3경도 보다 크고,
상기 제 1재질, 상기 제 2재질 및 상기 제 3재질은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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제 19 항에 있어서,
상기 상기 제 2두께에 대한 상기 제 3두께의 비는 0.4이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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제 19 항에 있어서,
상기 제 2경도는 연필경도 9H 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
삭제
제 19 항에 있어서,
상기 윈도우 커버는 상기 기재층과 상기 제 1보호층 사이에 배치되고, 수분 또는 가스가 상기 디스플레이장치의 내부로 유입되는 것을 방지하는 차단층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제 25 항에 있어서,
상기 차단층의 재질은 실리카(silica) 및 알루미나(alumina) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제 19 항에 있어서,
상기 제 2재질은 상기 제 1재질 보다 인장강도가 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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영상을 표시하는 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이장치에 사용 가능한 윈도우 커버에 있어서,
상기 윈도우 커버는 상기 디스플레이 패널과 일체로 구부러지도록 배치되고, 상기 윈도우 커버의 최상부에 배치되어 외부로 노출되는 제 1보호층과, 상기 제 1보호층의 아래에 배치되며 수분 또는 가스를 차단하기 위한 차단층과, 상기 차단층의 아래에 배치되는 기재층, 및 상기 기재층의 아래에 배치되는 제 2보호층을 포함하고,
상기 제 1보호층은 제 1경도의 제 1재질로 제 1두께를 가지며,
상기 제 2보호층은 제 2경도의 제 2재질로 제 2두께를 가지며,
상기 기재층은 제 3경도의 제 3재질로 제 3두께를 가지며,
상기 차단층은 실리카(silica) 및 알루미나(alumina) 중 적어도 하나를 포함하는 재질로 이루어지고,
상기 제 3두께는 상기 제 1두께 보다 두껍고, 상기 제 1두께는 상기 제 2두께 보다 두꺼우며,
상기 제 1경도는 상기 제 2경도보다 크고,
상기 제 1재질, 상기 제 2재질 및 상기 제 3재질은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 윈도우 커버.
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