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KR102774715B1 - 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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KR102774715B1
KR102774715B1 KR1020200066769A KR20200066769A KR102774715B1 KR 102774715 B1 KR102774715 B1 KR 102774715B1 KR 1020200066769 A KR1020200066769 A KR 1020200066769A KR 20200066769 A KR20200066769 A KR 20200066769A KR 102774715 B1 KR102774715 B1 KR 102774715B1
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coating layer
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shock absorbing
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구민상
김경만
김상훈
황성진
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예는 유리 기판, 상기 유리 기판 상에 배치되고, 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖는 충격 흡수층 및 상기 충격 흡수층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 저장 탄성률 보다 큰 제2 저장 탄성률을 갖는 코팅층을 포함하고, 상기 충격 흡수층의 제1 두께와 상기 코팅층의 제2 두께의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05을 가져 폴더블 특성을 유지한 채 내충격 특성이 개선된 윈도우를 제공할 수 있다.

Description

윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치{WINDOW AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴더블 특성을 가지면서 내충격 특성이 향상된 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 표시화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 일반적으로 표시 장치는 할당된 화면 내에서 정보를 표시한다. 최근 폴딩이 가능한 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 장치들이 개발되고 있다. 플렉서블 표시 장치는 리지드 표시 장치와 달리, 접거나 말거나 휠 수 있다. 형상이 다양하게 변경될 수 있는 플렉서블 표시 장치는 기존의 화면 크기에 구애 받지 않고 휴대할 수 있어, 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
한편 폴더블 표시 장치는 유연한 성질을 가질 것이 요구된다. 유연한 성질을 가지기 위해 폴더블 표시 장치는 두께가 얇아야 하지만, 두께가 얇을수록 내충격 특성이 감소하여 외부 충격에 취약한 문제가 있다.
본 발명의 목적은 충격 흡수층 상에 배치된 두께가 얇은 코팅층을 포함하여 폴더블 특성을 유지한 채 내충격 특성이 향상된 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 폴더블 특성을 유지한 채 내충격 특성이 향상된 윈도우를 포함함으로써, 외부 충격에 의한 표시 패널의 손상이 방지되는 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예는 유리 기판, 상기 유리 기판 상에 배치되고, 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖는 충격 흡수층 및 상기 충격 흡수층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 저장 탄성률 보다 큰 제2 저장 탄성률을 갖는 코팅층을 포함하고, 상기 충격 흡수층의 제1 두께와 상기 코팅층의 제2 두께의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05인 윈도우를 제공한다.
상기 제1 두께는 20㎛ 이상 50㎛ 이하이고, 상기 제2 두께는 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하일 수 있다.
상기 유리 기판의 두께는 20㎛ 이상 70㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 저장 탄성률과 상기 제2 저장 탄성률의 비는 1:4 내지 1:15일 수 있다.
상기 제1 저장 탄성률은 4Gpa 이상 10Gpa 이하이고, 상기 제2 저장 탄성률은 40Gpa 이상 60Gpa 이하일 수 있다.
상기 코팅층은 에폭시 실란(epoxy silan), 실세스퀴옥세인(silsesquioxane), 이민(imine) 및 실라제인(silazane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 충격 흡수층은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthlate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 사이클로올레핀고분자(cycloolefin polymer) 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 코팅층은 열 증착 장치, 이빔(E-beam) 증착 장치 또는 스퍼터링 장치로 증착된 것일 수 있다.
상기 윈도우는 일 방향을 따라 연장되는 폴딩축을 따라 폴딩되는 폴딩 영역 및상기 폴딩 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 비폴딩 영역 및 제2 비폴딩 영역을 포함할 수 있다.
상기 코팅층은 상기 제1 비폴딩 영역에 중첩하는 제1 코팅층 및 상기 제2 비폴딩 영역에 중첩하고, 상기 제1 코팅층과 이격된 제2 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 코팅층 상에 배치된 점착층을 더 포함하고, 상기 점착층은 상기 제1 코팅층 및 상기 제2 코팅층 사이를 충전할 수 있다.
상기 코팅층은 상기 충격 흡수층 상에 순차적으로 적층되어 배치된 제1 서브 코팅층 및 제2 서브 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 코팅층 및 상기 제2 서브 코팅층의 두께의 합은 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 서브 코팅층 및 상기 제2 서브 코팅층은 에폭시 실란(epoxy silan), 실세스퀴옥세인(silsesquioxane), 이민(imine) 및 실라제인(silazane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유리 기판 상에 배치되고, 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthlate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 사이클로올레핀고분자(cycloolefin polymer) 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose) 중 적어도 하나를 포함하는 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 보호층과 상기 유리 기판 사이 및 상기 유리 기판과 상기 충격 흡수층 사이 중 적어도 하나에 배치된 점착층을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예는 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우를 포함하고, 상기 윈도우는 유리 기판 상기 유리 기판 상에 배치되고, 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖는 충격 흡수층, 상기 충격 흡수층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 저장 탄성률 보다 큰 제2 저장 탄성률을 갖는 코팅층을 포함하고,
상기 충격 흡수층의 제1 두께와 상기 코팅층의 제2 두께의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05 인 표시 장치를 제공한다.
상기 유리 기판 상부에 배치된 보호층 및 상기 보호층과 상기 유리 기판 사이, 상기 유리 기판과 상기 충격 흡수층 사이, 및상기 충격 흡수층과 상기 표시 패널 사이 중 적어도 하나에 배치된 점착층을 더 포함할 수 있다.
상기 점착층의 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.
상기 점착층은 감압 점착제(pressure sensitive adhesive)일 수 있다.
일 실시예의 윈도우는 충격 흡수층 상에 배치된 두께가 얇은 코팅층을 더 포함함으로써 폴더블 특성을 유지한 채 내충격 특성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 폴더블 특성을 유지한 채 내충격 특성이 향상된 윈도우를 포함함으로써, 외부 충격에 의한 표시 패널의 손상이 방지할 수 있다.
도 1a는 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다.
도 1b는 일 실시예의 표시 장치의 폴딩 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2b는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 3a는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 3b는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 3c는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 5a는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 5b는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 6a는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 6b는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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.
일 구성이 다른 구성 "~상에" 에 배치되었다는 것은 일 구성이 다른 구성의 상부 또는 하부에 배치된 것을 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 1a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 폴딩 상태를 나타낸 사시도이다. 이하서는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에 대해서 설명한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 영상을 표시하는 표시면(IS)을 포함한다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행하다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2 DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 본 실시예에서 폴더블 표시 장치를 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 리지드(rigid) 표시 장치일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 폴더블 표시 장치 또는 말려지는 롤러블 표시 장치일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 휴대전화, 테블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자 장치 등에도 사용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 영상 (IM)이 표시되는 표시 영역(DD-DA) 및 표시 영역(DD-DA)에 인접한 비표시 영역(DD-NDA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)의 비표시 영역(DD-NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역일 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서는 영상 (IM)의 일 예로 어플리케이션의 아이콘들과 시계형상을 도시하였다. 표시 영역(DD-DA)은 사각형상 일 수 있다. 표시 장치(DD)의 비표시 영역(DD-NDA)은 표시 영역(DD-NDA)을 에워싸는 것일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DD-DA)의 형상과 비표시 영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 변경될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 폴딩축(FX)을 기준으로 폴딩 될 수 있다. 사용자의 동작에 의해 표시 장치(DD)가 폴딩축(FX)을 기준으로 폴딩될 때, 표시 장치(DD)는 폴딩 영역(DD-FA) 및 폴딩 영역(DD-FA)을 사이에 두고 서로 이격된 비폴딩 영역들(DD-NFA1, DD-NFA2)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)가 폴딩축(FX)을 중심으로 인-폴딩 됨에 따라, 표시 장치(DD)의 표시면(IS)이 폴딩축(FX)을 중심으로 접혀, 폴딩축(FX)을 기준으로 구분되는 표시 장치(DD)의 표시면(IS)이 마주하도록 접히고, 표시면(IS)에 반대면인 배면(미도시)이 외부로 노출되는 것일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 폴딩축(FX)을 기준으로 아웃-폴딩 됨에 따라, 표시면(IS)이 외부로 노출되고, 표시면(IS)의 반대면인 배면이 폴딩축(FX)을 기준으로 접혀, 폴딩축(FX)을 기준으로 구분되는 배면(미도시)이 마주하도록 접힐 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서는 하나의 폴딩 영역(FA)과 제1 및 제2 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)이 도시되었으나, 폴딩 영역(FA) 및 제1 및 제2 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 2개보다 많은 복수 개의 비폴딩 영역들 및 비폴딩 영역들 사이에 배치된 복수 개의 폴딩 영역들을 포함할 수 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2b는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 이하 도 2a 및 도 2b를 참조하여 일 실시예의 표시 장치(DD)에 대해 상세히 설명한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 표시 패널(DP) 상부에 배치된 윈도우(WM) 및 표시 패널(DP)과 윈도우(WM) 사이에 배치된 점착층(PADL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 표시 패널(DP)은 평면상에서 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(DD, 도 1a)의 표시 영역(DD-DA, 도 1a) 및 비표시 영역(DD-NDA, 도 1a)에 각각 대응한다. 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(DD, 도 1a)의 표시 영역(DD-DA, 도 1a) 및 비표시 영역(DD-NDA, 도 1a)과 반드시 동일할 필요는 없으며, 표시 패널(DP)의 구조/디자인에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에서 표시 패널(DP)은 평면상에서 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)의 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)은 표시 장치(DD, 도 1a)의 폴딩 영역(DD-FA) 및 비폴딩 영역(DD-NFA1, DD-NFA2, 도 1a)에 각각 대응한다.
도시 하지는 않았으나, 일 실시예에서 표시 패널(DP)은 복수 개의 신호라인들 및 복수 개의 화소들을 포함할 수 있다. 복수 개의 화소들이 배치된 영역이 표시 영역(DA)로 정의되고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 테두리를 따라 정의될 수 있다.
복수 개의 신호라인들은 게이트 라인들, 데이터 라인들, 전원 라인, 및 제어신호 라인을 포함한다. 게이트 라인들은 복수 개의 화소들 중 대응하는 화소에 각각 연결되고, 데이터 라인들은 복수 개의 화소들 중 대응하는 화소에 각각 연결된다. 전원 라인은 복수 개의 화소들에 연결된다. 비표시 영역(NDA)의 일측에는 게이트 라인들이 연결된 게이트 구동회로가 배치될 수 있다. 제어 신호 라인은 게이트 구동회로에 제어신호들을 제공할 수 있다.
게이트 라인들, 데이터 라인들, 전원라인, 및 제어신호 라인 각각은 신호 배선부와 신호 배선부의 말단에 연결된 표시 패널 패드들을 포함할 수 있다. 신호 배선부는 게이트 라인들, 전원 라인, 및 제어신호 라인 각각의 표시 패널 패드들을 제외한 부분으로 정의될 수 있다.
윈도우(WM)는 평면 상에서 폴딩 영역(W-FA) 및 폴딩 영역(W-FA)을 사이에 두고 서로 이격된 비폴딩 영역들(W-NFA1, W-NFA2)을 포함할 수 있다. 윈도우(WM)의 폴딩 영역(W-FA)은 표시 패널(DP)의 폴딩 영역(FA)과 중첩하고, 윈도우(WM)의 제1 비폴딩 영역(W-NFA1)과 제2 비폴딩 영역(W-NFA2)은 각각 표시 패널(DP)의 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 각각 중첩한다.
윈도우(WM)는 표시 영역(DA)과 중첩하는 투과 영역(TA), 비표시 영역(NDA)과 중첩하는 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA)에서 방출되는 영상(IM, 도 1a)을 투과시켜 외부로 방출할 수 있다. . 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
윈도우(WM)는 유리 기판(GL), 유리 기판(GL) 하부에 배치된 충격 흡수층(AL), 유리 기판(GL)과 충격 흡수층(AL)을 결합시키는 점착층(WADL) 및 충격 흡수층(AL) 상에 배치된 코팅층(CL)을 포함할 수 있다. 그러나 점착층(WADL)은 생략될 수 있고, 또는 충격 흡수층(AL)은 점착층(WADL) 없이 유리 기판(GL)상에 직접 배치될 수 있다. 윈도우(WM)의 적층 구조에 관해서는 이후 보다 상세히 설명한다.
도 3a 내지 3c는 각각 일 실시예에 따른 윈도우의 단면도를 나타낸다. 이하 도 3a 내지 3c를 참조하여 일 실시예에 따른 윈도우(WM-a, WM-b, WM-c)에 대해 상세히 설명한다.
도 3a 내지 3c를 참조하면, 윈도우(WM-a, WM-b, WM-c)는 유리 기판(GL), 유리 기판(GL) 상에 배치되는 충격 흡수층(AL), 및 충격 흡수층(AL) 상면(TAA) 또는 하면(BAA)에 배치되는 적어도 하나의 코팅층(TCL, BCL)을 포함할 수 있다. 상면(TAA)에 배치되는 코팅층은 상부 코팅층(TCL), 하면(BAA)에 배치되는 코팅층은 하부 코팅층(BCL)으로 정의한다. 충격 흡수층(AL)이 유리 기판(GL)상에 배치되는 것은 도 3a 내지 3c를를 참조할 때, 충격 흡수층(AL)이 유리 기판(GL)의 하부에 배치된 것을 나타낸다.
충격 흡수층(AL)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthlate), 폴리 카보네이트(polycarbonate), 사이클로 올레핀 고분자(cycloolefin polymer) 및 트리 아세틸 셀룰로오스(triacetyl cellulose) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충격 흡수층(AL)은 외부 충격을 흡수하여, 윈도우(WM-a, WM-b, WM-c)의 하부에 배치되는 표시 패널(DP, 도 2a)에 전달되는 충격을 감소시키는 기능을 한다.
코팅층(TCL, BCL)은 에폭시 실란(epoxy silan), 실세스퀴옥세인(silsesquioxane), 이민(imine) 및 실라제인(silazane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 윈도우(WM-a, WM-b, WM-c)에 외부 충격이 가해지면, 코팅층(TCL, BCL)은 외부 충격을 제2 방향(DR2)로 충격을 분산시킬 수 있다. 코팅층(TCL, BCL)은 열 증착 장치, 이빔(E-beam) 증착 장치 또는 스퍼터링(sputtering) 증착 장치로 증착될 수 있다.
충격 흡수층(AL)은 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖고, 코팅층(TCL, BCL)은 제1 저장 탄성률 보다 큰 제2 저장 탄성률을 가질 수 있다. 제1 저장 탄성률은 4Gpa 이상 10Gpa 이하이고, 제2 저장 탄성률은 40Gpa 이상 60Gpa이하일 수 있다. 저장 탄성률은 나노 인덴터(Nano Indenter)를 이용하여 상온에서 측정하였다. 제1 저장 탄성률과 제2 저장 탄성률의 비는 1:4 내지 1:15일 수 있다. 제2 저장 탄성률이 제1 저장 탄성률 대비 4배 이상 15배 이하 이상 큰 것일 수 있다.
충격 흡수층(AL)은 제1 두께(T1)를 가지고, 코팅층(TCL, BCL)은 제1 두께(T1) 보다 작은 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 20㎛ 이상 50㎛ 이하이고, 제2 두께(T2)는 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하일 수 있다. 제1 두께(T1)가 20㎛미만일 경우 윈도우(WM-a)의 내충격 특성이 감소하고, 50㎛를 초과하는 경우 윈도우(WM-a)의 벤딩 토크(bending torque, BT)가 증가하여 폴더블 특성이 감소할 수 있다.
제2 두께(T2)가 0.01㎛ 미만일 경우, 윈도우(WM-a)의 내충격 특성이 감소하고, 1㎛ 초과하는 경우 윈도우(WM-a)의 벤딩 토크(bending torque, BT)가 증가하여 폴더블 특성이 감소할 수 있다. 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2)의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05 일 수 있다. 코팅층(TCL, BCL)의 두께는 충격 흡수층(AL) 보다 0.0002배 이상 0.05배 이하로 작은 것일 수 잇다.
일 실시예에서 유리 기판(GL)은 표시 장치의 표면을 보호 하기 위한 강화 유리를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 유리 기판(GL)은 폴딩될 수 있는 연성 유리를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 유리 기판(GL)은 울트라씬글래스(UTG: Ultra Thin Glass)일 수 있다. 유리 기판(GL)의 상부에 지문 방지층 또는 하드 코팅층 등의 기능층을 더 포함할 수 있다.
유리 기판(GL)의 두께(TG)는 20㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있다. 유리 기판(GL)의 두께가 20㎛미만일 경우 윈도우(WM-a)의 내충격 특성이 감소하고, 두께가 50㎛를 초과하는 경우 윈도우(WM-a)의 폴더블 특성이 감소할 수 있다.
도 4는 일 실시예의 윈도우의 단면도이다. 이하 도 4를 참조하여 일 실시예의 윈도우(WM-1)를 상세히 설명한다. 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하고 차이점에 대해서 상세히 설명한다. 본 실시예의 윈도우(WM-1)는 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 상술한 실시예와 상부 코팅층(TCL, 도 3a)이 단일층이 아닌 제1 서브 코팅층(S-TCL1) 및 제2 서브 코팅층(S-TCL2)이 순차적으로 적층된 복수 개의 층인점에 차이가 있다.
일 실시예의 윈도우(WM-1)의 상부 코팅층(TCL)은 충격 흡수층(AL) 상에 순차적으로 적층되어 배치된 제1 서브 코팅층(S-TCL1) 및 상대적으로 충격 제2 서브 코팅층(S-TCL2)을 포함할 수 있다. 제1 서브 코팅층(S-TCL1)의 두께(Ta) 제2 서브 코팅층(S-TCL2)의 두께(Tb)의 합(T2)은 0.01㎛ 이상 1㎛이하 일 수 있다. 제1 서브 코팅층(S-TCL1)과 제2 서브 코팅층(S-TCL2)은 각각 독립적으로 에폭시 실란(epoxy silan), 실세스퀴옥세인(silsesquioxane), 이민(imine) 및 실라제인(silazane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 서브 코팅층(S-TCL2)은 외부 충격을 제2 방향(DR2)로 분산하여 제1 서브 코팅층(S-TCL1)에 전달되는 외부 충격을 완화시킨다. 제1 서브 코팅층(S-TCL1)은 제2 서브 코팅층(S-TCL2)를 통과한 외부 충격을 제2 방향(DR2)로 분산하여 충격 흡수층(AL)에 전달되는 충격을 완화시킨다. 도 4에서는 2개의 코팅층이 적층된 것을 도시하였으나, 이는 예시적인 것일뿐 본 발명에서 코팅층(CL)은 3개 이상의 복수 개의 코팅층이 적층된 것일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 각각 일 실시예의 윈도우의 단면도이다. 이하 도 5a 및 도 5b를 참조하여 일 실시예의 윈도우(WM-2)를 상세히 설명한다. 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하고 차이점에 대해서 상세히 설명한다. 본 실시예의 윈도우(WM-2)는 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 상술한 실시예와 코팅층(TCL, 도 3a)이 연속되지 않고, 제1 코팅층(TCL-a)과 제2 코팅층(TCL-b)이 간격을 두고 이격된 것에 차이가 있다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예의 윈도우(WM-2)의 상부 코팅층(TCL2)은 제1 비폴딩 영역(W-NFA1)에 중첩하는 제1 코팅층(TCL-a) 및 제2 비폴딩 영역(W-NFA2)에 중첩하고, 제1 코팅층(TCL-a)과 이격된 제2 코팅층(TCL-b)을 포함할 수 있다. 제1 코팅층(TCL-a)과 제2 코팅층(TCL-b) 사이에 정의되는 빈 공간(ES)은 폴딩 영역(W-FA)에 대응할 수 있다. 제1 코팅층(TCL-a)과 제2 코팅층(TCL-b)이 이격되어 정의된 빈 공간(ES)을 포함함으로써, 폴딩 영역(W-FA)의 벤딩 토크를 감소시켜 폴딩 특성을 증가시킬 수 있다.
도 5b를 참조하면, 일 실시예의 윈도우(WM-2)는 제1 코팅층(TCL-a)과 제2 코팅층(TCL-b), 충격 흡수층(AL) 및 유리 기판(GL)에 모두 접하는 점착층(WADL-a)을 더 포함할 수 있다. 점착층(WADL-a)은 제1 코팅층(TCL-a)과 제2 코팅층(TCL-b) 사이를 충전할 수 있다. 점착층(WADL-a)은 폴딩 영역(W-FA)과 중첩하는 영역의 두께가 비폴딩 영역들(W-NFA1, W-NFA2)과 중첩하는 영역의 두께보다 두꺼울 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 각각 일 실시예의 윈도우의 단면도이다. 이하 도 6a 및 도 6b를 참조하여 일 실시예의 윈도우(WM-3)에 대해 상세히 설명한다. 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하고, 이하 차이점에 대해서 상세히 설명한다. 본 실시예의 윈도우(WM-3)는 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 상술한 실시예와 보호층(PL)이 더 포함된 점에 차이가 있다.
일 실시예의 윈도우(WM-3)는 유리 기판(GL)의 상부에 배치된 보호층(PL)을 더 포함할 수 있다. 보호층(PL)은 하부에 배치된 유리 기판(GL) 및 표시 패널(DP)을 보호할 수 있다. 보호층(PL)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthlate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 사이클로올레핀고분자(cycloolefin polymer) 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예의 윈도우(WM-3)는 유리 기판(GL)과 보호층(PL) 사이에 배치된 점착층(WADL1)과 유리 기판(GL)과 충격 흡수층(AL)사이에 배치된 점착층(WADL2)을 더 포함할 수 있다. 각 점착층(WADL1, WADL2)은 각각 감압 점착제(pressure sensitive adhesive)일 수 있다.
도 2b 및 도 6b를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 유리 기판(GL)과 보호층(PL) 사이, 유리 기판(GL)과 충격 흡수층(AL) 사이 및 충격 흡수층(AL)과 표시 패널(DP)사이에 적어도 하나의 점착층 (WADL1, WADL2, PADL, 도 2b 및 도 6b)이 배치될 수 있다.
점착층(WADL1, WADL2)의 두께는 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 점착층(WADL1, WADL2)의 두께가 10㎛ 미만일 경우 윈도우(WM-3)의 내충격 특성이 감소하고, 100㎛ 이상일 경우 폴더블 특성이 감소할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
하기 표 1에는 실시예 1, 실시예 2 및 비교예의 윈도우에 포함된 각 구성의 두께를 나타내었다. 하기 표 1에서, 구성의 두께가 "0"으로 표시된 것은 해당 구성이 포함되지 않은 것을 의미한다.
윈도우 충격 흡수층(㎛) 유리 기판(㎛) 상부 코팅층(㎛) 하부 코팅층(㎛)
실시예 1 40 30 0 1
실시예 2 40 30 1 1
비교예 40 30 0 0
하기 표 2에는 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 윈도우에 대해 펜 드롭(pen drop) 낙하 테스트를 진행한 시험 결과를 비교하여 나타내었다. 펜 드롭 테스트는 일정 높이에서 펜을 낙하하였을 때 윈도우 부재에 크랙(crack)이 발생하는 시점을 평가하여, 크랙이 발생하기 시작하는 높이를 평가하였다. 실험에 사용된 펜은 중량이 5.7g, 볼(ball)의 직경이 0.7mm인 것을 사용하였고, 크랙이 생기는 높이는 15회 측정하여 평균 값을 사용하였다.
윈도우 펜 드롭 테스트(cm)
실시예 1 5.27
실시예 2 5.80
비교예 5.10
표 2를 참조하면, 비교예에 비하여 하부 코팅층이 포함된 실시예들의 윈도우가 더 높은 펜 드롭 높이를 가지는 것을 통해 내충격성이 강화된 것을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1과 실시예 2를 비교하였을 때 충격 흡수층의 양면에 코팅층이 형성된 경우가 충격 흡수층의 일 면에 코팅층이 형성된 경우보다 내충격 특성이 더 향상된 것을 확인할 수 있다.일 실시예는 유리 기판과, 유리 기판 하부에 배치된 충격 흡수층 및 충격 흡수층의 상면 또는 하면 중 적어도 한 면에 두께가 얇은 충격 흡수층을 포함함으로써, 폴더블 특성을 유지한 채 내충격 특성이 향상된 윈도우를 제공할 수 있다.
일 실시예는 표시 패널 및 표시 패널 상부에 배치된 윈도우를 포함하고, 유리 기판과, 유리 기판 하부에 배치된 충격 흡수층 및 충격 흡수층의 상면 또는 하면 중 적어도 한 면에 두께가 얇은 충격 흡수층을 포함함으로써, 외부 충격으로부터 표시 패널을 보호할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 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 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
표시 장치: DD 윈도우: WM
표시 패널: DP 유리 기판: GL
충격 흡수층: AL 상면: TAA
하면: BAA 코팅층: CL
상부 코팅층: TCL 하부 코팅층: BCL

Claims (20)

  1. 유리 기판;
    상기 유리 기판 상에 배치되고, 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖는 충격 흡수층; 및
    상기 충격 흡수층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 저장 탄성률보다 큰 제2 저장 탄성률을 갖는 코팅층; 을 포함하고,
    상기 충격 흡수층의 제1 두께와 상기 코팅층의 제2 두께의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05이고,
    상기 충격 흡수층은 단일층이고,
    상기 코팅층은 상기 충격 흡수층 상에 순차적으로 적층되어 배치된 제1 서브 코팅층 및 제2 서브 코팅층을 포함하는 윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 두께는 20㎛ 이상 50㎛ 이하이고, 상기 제2 두께는 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하인 윈도우.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리 기판의 두께는 20㎛ 이상 70㎛ 이하인 윈도우.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저장 탄성률과 상기 제2 저장 탄성률의 비는 1:4 내지 1:15인 윈도우.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저장 탄성률은 4Gpa 이상 10Gpa 이하이고, 상기 제2 저장 탄성률은 40Gpa 이상 60Gpa 이하인 윈도우.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 에폭시 실란(epoxy silan), 실세스퀴옥세인(silsesquioxane), 이민(imine) 및 실라제인(silazane) 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충격 흡수층은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthlate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 사이클로올레핀고분자(cycloolefin polymer) 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose) 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 열 증착 장치, 이빔(E-beam) 증착 장치, 또는 스퍼터링 장치로 증착된 윈도우.
  9. 삭제
  10. 유리 기판;
    상기 유리 기판 상에 배치되고, 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖는 충격 흡수층; 및
    상기 충격 흡수층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 저장 탄성률보다 큰 제2 저장 탄성률을 갖는 코팅층; 을 포함하고,
    상기 충격 흡수층의 제1 두께와 상기 코팅층의 제2 두께의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05이고,
    상기 윈도우는 일 방향을 따라 연장되는 폴딩축을 따라 폴딩되는 폴딩 영역; 및
    상기 폴딩 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 비폴딩 영역 및 제2 비폴딩 영역을 포함하고,
    상기 코팅층은 상기 제1 비폴딩 영역에 중첩하는 제1 코팅층; 및
    상기 제2 비폴딩 영역에 중첩하고, 상기 제1 코팅층과 이격된 제2 코팅층을 포함하는 윈도우.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 코팅층 상에 배치된 점착층을 더 포함하고,
    상기 점착층은 상기 제1 코팅층 및 상기 제2 코팅층 사이를 충전하는 윈도우.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 코팅층 및 상기 제2 서브 코팅층의 두께의 합은 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하인 윈도우.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 코팅층 및 상기 제2 서브 코팅층은 각각 에폭시 실란(epoxy silan), 실세스퀴옥세인(silsesquioxane), 이민(imine) 및 실라제인(silazane) 중 적어도 하나를 포함하는 윈도우
  15. 제1항에 있어서,
    상기 유리 기판 상에 배치되고, 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthlate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 사이클로올레핀고분자(cycloolefin polymer) 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose) 중 적어도 하나를 포함하는 보호층을 더 포함하는 윈도우.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보호층과 상기 유리 기판 사이 및 상기 유리 기판과 상기 충격 흡수층 사이 중 적어도 하나에 배치된 점착층을 더 포함하는 윈도우.
  17. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우를 포함하고,
    상기 윈도우는
    유리 기판;
    상기 유리 기판 상에 배치되고, 제1 저장 탄성률(storage modulus)을 갖는 충격 흡수층;
    상기 충격 흡수층의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제1 저장 탄성률 보다 큰 제2 저장 탄성률을 갖는 코팅층; 을 포함하고,
    상기 충격 흡수층의 제1 두께와 상기 코팅층의 제2 두께의 비는 1:0.0002 내지 1:0.05 이고,
    상기 충격 흡수층은 단일층이고,
    상기 코팅층은 상기 충격 흡수층 상에 순차적으로 적층되어 배치된 제1 서브 코팅층 및 제2 서브 코팅층을 포함하는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 유리 기판 상부에 배치된 보호층; 및;
    상기 보호층과 상기 유리 기판 사이, 상기 유리 기판과 상기 충격 흡수층 사이, 및 상기 충격 흡수층과 상기 표시 패널 사이 중 적어도 하나에 배치된 점착층을 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 점착층의 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 표시 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 점착층은 감압 점착제(pressure sensitive adhesive)인 표시 장치.
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