JP2018055098A - 表示装置用ウィンドウおよび表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】柔軟性を有すると共に耐衝撃性を改善することができる表示装置用ウィンドウこれを含む表示装置を提供する。
【解決手段】高分子基材11と、高分子基材11の下部に位置し、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有する第1バッファー層13と、高分子基材11と第1バッファー層13の間に位置する第1透明粘着層14と、高分子基材11の上部に位置する保護層12と、を含む表示装置用ウィンドウ10およびこれを含む表示装置。
【選択図】図1
【解決手段】高分子基材11と、高分子基材11の下部に位置し、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有する第1バッファー層13と、高分子基材11と第1バッファー層13の間に位置する第1透明粘着層14と、高分子基材11の上部に位置する保護層12と、を含む表示装置用ウィンドウ10およびこれを含む表示装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、表示装置用ウィンドウおよび表示装置に関する。
スマートフォンやタブレットPCなど携帯用電子機器の多様化に伴い、表示装置は薄形および軽量だけでなく、曲げたり(bendable)、折りたたんだりすることができる(foldable)柔軟性も要求されている。
現在、携帯用電子機器に装着された表示装置は、表示モジュールを保護するために硬いガラスを用いている。しかし、ガラスは柔軟性が不足しており、フレキシブル表示装置に適用され難い。そのため、ガラスを代替できるプラスチックフィルムが研究されているが、プラスチックフィルムは、耐衝撃性が弱くて表示モジュールを効果的に保護し難い。
これによって、柔軟性および耐衝撃性を同時に満足することができる表示装置用ウィンドウが必要である。
本発明の目的は、柔軟性を有すると共に耐衝撃性を改善することができる表示装置用ウィンドウを提供することにある。
本発明の他の目的は、柔軟性を有すると共に耐衝撃性を改善することができる表示装置を提供することにある。
本発明の一実施形態によれば、高分子基材と、前記高分子基材の下部に位置し、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有する第1バッファー層と、前記高分子基材と前記第1バッファー層の間に位置する第1透明粘着層と、前記高分子基材の上部に位置する保護層と、を含む表示装置用ウィンドウを提供する。
前記第1バッファー層は、150μm乃至250μm厚さを有することができる。
前記表示装置用ウィンドウを半径1mmに折りたたむ時の前記表示装置用ウィンドウの剛性度(stiffness)は、10.0N以下であってもよい。
前記第1バッファー層は、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有するポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート、シリコン樹脂またはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記第1バッファー層は、全面にかけて一定の厚さを有することができる。
前記高分子基材は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記高分子基材は、25μm乃至100μm厚さを有することができる。
前記第1透明粘着層は、5μm乃至200μm厚さおよび0.1MPa以下の弾性モジュラスを有することができる。
前記保護層は、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、無機粒子、ポリシルセスキオキサンまたはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記保護層は、1μm乃至50μm厚さを有することができる。
前記表示装置用ウィンドウは、前記高分子基材と前記保護層の間に位置する第2バッファー層をさらに含むことができる。
前記第2バッファー層は、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有することができる。
前記表示装置用ウィンドウは、前記高分子基材と前記第2バッファー層の間に位置する第2透明粘着層をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態によれば、表示パネルと、前記表示装置用ウィンドウと、を含む表示装置を提供する。
前記表示パネルは、有機発光表示パネルまたは液晶表示パネルであってもよい。
前記表示パネルは、ベンダブル表示パネルまたはフォールダブル表示パネルであってもよい。
前記表示装置は、前記表示パネルと前記表示装置用ウィンドウの間に位置するタッチパネルをさらに含むことができる。
前記ウィンドウの上部でデュポン衝撃試験機(Dupont Impact Tester)を用いて30gのおもりを落下時、前記表示パネルに輝点が発生しない最大高さは9cm以上であってもよい。
前記ウィンドウの上部でデュポン衝撃試験機(Dupont Impact Tester)を用いて30gのおもりを落下時、前記表示パネルに輝点が発生しない最大高さは9cm乃至12cmであってもよい。
本発明によれば、柔軟性および耐衝撃性を同時に満足し、曲げたり(bendable)、折りたたんだり(foldable)、巻いたり(rollable)することができる表示装置用ウィンドウを提供することができる。また、この表示装置用ウィンドウを表示装置に適用することによって、曲げたり(bendable)、折りたたんだり(foldable)、巻いたり(rollable)することができる表示装置を提供することができる。
以下、実施形態について当該技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、実際適用される構造は、多様な異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面において、複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して表示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという時には、中間にまた他の部分がないことを意味する。以下で「組み合わせ」とは、2以上の混合および2以上の積層構造を含む。
以下、一実施形態に係る表示装置用ウィンドウについて説明する。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る表示装置用ウィンドウを示す断面図である。
図1は、実施形態1に係る表示装置用ウィンドウを示す断面図である。
図1を参照すると、実施形態1に係る表示装置用ウィンドウ10は、基材11、基材11の上部に位置する保護層12、基材11の下部に位置する第1バッファー層13、そして基材11と第1バッファー層13の間に位置し、これらの間を結合する第1透明粘着層14を含む。
基材11は、高分子基材であってもよく、例えば透明高分子基材であってもよい。基材11は、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含むことができるが、これに限定されるものではない。
基材11は、例えば約85%以上の光透過率および約3.0以下の黄色度(yellow index、YI)を有することができる。
基材11は、例えば約25μm乃至100μm厚さを有することができる。
保護層12は、基材11の上部に位置して機械的物理的損傷からウィンドウ10を保護することができる。保護層12は、例えばハードコーティング層、耐スクラッチ層または高硬度層であってもよい。
保護層12は、例えば高硬度特性を有する有機物、無機物、有機−無機物またはこれらの組み合わせを含むことができる。保護層12は、例えば(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂またはこれらの組み合わせのような有機物;シリカ、アルミナまたはジルコニアのような無機物;ポリシルセスキオキサンのような有機−無機物;または前記有機物に前記無機物または有機−無機物が混合された有機−無機ハイブリッド有機物;これらの組み合わせを含むことができる。保護層12は、例えば(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂またはこれらの組み合わせのような有機物にシリカ、アルミナまたはジルコニアのような無機物および/またはポリシルセスキオキサンのような有機−無機物が混合されていてもよい。ここで無機物および/または有機−無機物は、例えば表面改質された形態であってもよい。
保護層12は、例えば2H以上の鉛筆硬度を有することができ、前記範囲内で例えば3H以上、例えば4H以上の鉛筆硬度を有することができる。ここで鉛筆硬度は、荷重1kg下でASTM D3363により測定されたものであってもよい。
保護層12は、約1μm乃至50μm厚さを有することができる。
保護層12は、基材11の単面、つまり、基材11の上部にだけ位置し、基材11の下部には位置しなくてもよい。これによって、基材11の両面に保護層12を有するウィンドウと比較してウィンドウ10の柔軟性を高めることができる。
第1バッファー層13は、基材11の下部に位置し、基材11を中心に保護層12と対向している。第1バッファー層13は、基材11の下部に位置して基材11の下部側に伝達される衝撃(impact)を吸収および/または緩和させることができる。これによって、後述するように液晶表示パネルまたは有機発光表示パネルのような表示パネルの上部にウィンドウ10が配置される時、ウィンドウ10側に加えられる衝撃が表示パネル側に伝達されることを低減したり防止したりして表示装置を効果的に保護することができる。
第1バッファー層13は、約7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有することができる。前記範囲の弾性モジュラスを有することによって外部衝撃を効果的に吸収および/または緩和させることができる。前記範囲内で例えば約10MPa乃至20MPaの弾性モジュラスを有することができる。
第1バッファー層13は、前記弾性モジュラスを満たす高分子樹脂を含むことができ、例えば前記弾性モジュラスを満たすポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート、シリコン樹脂またはこれらの組み合わせを含むことができるが、これに限定されるものではない。
第1バッファー層13は、全面にかけて一定の厚さを有することができ、例えば約150μm乃至250μm厚さを有することができる。第1バッファー層13が全面にかけて一定の厚さを有することによってウィンドウ10のフォールディング(folding(折り))、ベンディング(bending(曲げ))またはローリング(巻き)が方向および位置に関係なしに可能である。また第1バッファー層13が前記範囲の厚さを有することによって外部衝撃を効果的に吸収および/または緩和させながらもウィンドウ10のフォールディング、ベンディングおよび/またはローリングを効果的に実現することができる。
基材11と第1バッファー層13は、第1透明粘着層14により結合している。第1透明粘着層14は、粘着剤または接着剤を含むことができ、例えば光学透明粘着剤(optical clear adhesive、OCA)を含むことができる。
第1透明粘着層14は、基材11と第1バッファー層13を結合させる役割以外に基材11の下部側に伝達される衝撃を補助的に吸収および/または緩和させることができる。これによって、第1透明粘着層14は、第1バッファー層13と共に基材11の下部側に伝達される衝撃を効果的に吸収および/または緩和させることができる。
第1透明粘着層14は、例えば約0.1MPa以下の弾性モジュラスを有することができる。前記範囲内で例えば約0.001MPa乃至0.1MPaの弾性モジュラスを有することができ、例えば約0.01MPa乃至0.1MPaの弾性モジュラスを有することができる。
第1透明粘着層14は、例えば約5μm乃至200μm厚さを有することができる。前記範囲内で例えば約5μm乃至150μm厚さを有することができ、前記範囲内で約10μm乃至120μm厚さを有することができ、前記範囲内で約15μm乃至100μm厚さを有することができ、前記範囲内で約20μm乃至80μm厚さを有することができる。
ウィンドウ10は、所定の大きさの曲率半径に曲げたり折りたたんだりするとき、所定範囲以下の剛性度(stiffness)にすることができ、これによって、ウィンドウ10のフォールディングおよび/またはベンディングを効果的に実現することができる。例えばウィンドウ10を半径1mmに折りたたむ時の剛性度は、約10N以下であってもよい。前記範囲内で例えば約9N以下であってもよく、前記範囲内で例えば約8N以下であってもよく、前記範囲内で例えば約7N以下であってもよい。
ウィンドウ10は、基材11の両側に保護層12および第1バッファー層13を含むことによって耐スクラッチ性および高硬度特性を有しながらも外部衝撃を効果的に吸収および/または緩和させて表示パネルを効果的に保護することができ、柔軟性を確保することができる。
例えばウィンドウ10は、3H以上の鉛筆硬度を満たしながら30gのおもりを用いたデュポン衝撃試験機(Dupont Impact Tester)で耐衝撃性試験時、約6cm以上を満たすことができる。ここでデュポン衝撃試験機は、ウィンドウ10の表面から所定高さで所定重量のおもりを落として衝撃を与えた時、ウィンドウ10または表示パネルが損傷または変形が起こらない最大高さから耐衝撃性を評価することができる。例えばウィンドウ10は、3H以上の鉛筆硬度を満たしながら30gのおもりを用いたデュポン衝撃試験機で耐衝撃性試験時、約8cm以上を満たすことができる。例えばウィンドウ10は、3H以上の鉛筆硬度を満たしながら30gのおもりを用いたデュポン衝撃試験機で耐衝撃性試験時、約9cm以上を満たすことができる。例えばウィンドウ10は、3H以上の鉛筆硬度を満たしながら30gのおもりを用いたデュポン衝撃試験機で耐衝撃性試験時、約9cm乃至12cmを満たすことができる。例えばウィンドウ10は、3H以上の鉛筆硬度を満たしながら30gのおもりを用いたデュポン衝撃試験機で耐衝撃性試験時、約10cm以上を満たすことができる。例えばウィンドウ10は、3H以上の鉛筆硬度を満たしながら30gのおもりを用いたデュポン衝撃試験機で耐衝撃性試験時、約10cm乃至12cmを満たすことができる。
また、ウィンドウ10は、第1透明粘着層14および第1バッファー層13が接合加工されている基材11の一面に保護層12が形成されることによって保護層12の支持を強化することができる。したがって、基材11の一面にだけ保護層12が具備された構造で不可避に発生する末端の巻き上げ(curl)を改善することができ、これによって、加工性および生産性を改善することができる。
また、ウィンドウ10は、高い柔軟性を有することができる。
図6乃至図10は、実施形態1に係る表示装置用ウィンドウのベンディング、フォールディングまたはローリング形態を示す概略図である。
図6乃至図10を参照すると、実施形態1に係る表示装置用ウィンドウ10は、多様な形態にベンディング、フォールディングまたはローリングが可能であり、ウィンドウ10のある地点を基準にしてもベンディング、フォールディングまたはローリングが可能である。例えば図6に示したように折りたたむことができる。例えば図7に示したように、一部を曲げることができる。例えば図8に示したように一部を折りたたむことができる。例えば図9に示したように両端が互いに逆方向となるように曲げることができる。例えば図10に示したように巻くことができる。
表示装置用ウィンドウ10は、例えば5mm以下の曲率半径(r)を有するように曲げたり折りたたんだり巻いたりすることができ、例えば3mm以下の曲率半径(r)を有するように曲げたり折りたたんだり巻いたりすることができ、例えば2mm以下の曲率半径(r)を有するように曲げたり折りたたんだり巻いたりすることができ、例えば1mm以下の曲率半径(r)を有するように曲げたり折りたたんだり巻いたりすることができる。
このように表示装置用ウィンドウ10は、耐衝撃性および柔軟性を同時に満たすことによって曲げたり(bendable)、折りたたんだり(foldable)、巻いたりする(rоllable)ことができる表示装置に効果的に適用することができる。
(実施形態2)
図2は、実施形態2に係る表示装置用ウィンドウを示す断面図である。
図2は、実施形態2に係る表示装置用ウィンドウを示す断面図である。
図2を参照すると、本実施形態2に係る表示装置用ウィンドウ10は、前述した実施形態1と同様に、基材11、基材11の上部に位置する保護層12、基材11の下部に位置する第1バッファー層13、そして基材11と第1バッファー層13の間に位置し、これらの間を接合する第1透明粘着層14を含む。
しかし、本実施形態2に係る表示装置用ウィンドウ10は、前述した実施形態1とは異なり、基材11の上部に位置する第2バッファー層15をさらに含む。
第2バッファー層15は、基材11および/または基材11の下部側に伝達される衝撃を吸収および/または緩和させて第1バッファー層13と共にウィンドウ10の耐衝撃性を一層高めることができる。これによって、後述するように液晶表示パネルまたは有機発光表示パネルのような表示パネルの上部にウィンドウ10が配置される時、ウィンドウ10側に加えられる衝撃が表示パネル側に伝達されることを低減したり防止して表示装置を効果的に保護することができる。
第2バッファー層15は、約7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有することができる。前記範囲の弾性モジュラスを有することによって外部衝撃を効果的に吸収および/または緩和させることができる。前記範囲内で例えば約10MPa乃至20MPaの弾性モジュラスを有することができる。
第2バッファー層15は、前記弾性モジュラスを満たす高分子樹脂を含むことができ、例えば前記弾性モジュラスを満たすポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート、シリコン樹脂またはこれらの組み合わせを含むことができるが、これに限定されるものではない。
第2バッファー層15は、全面にかけて一定の厚さを有することができ、例えば約10μm乃至250μmの厚さを有することができる。第2バッファー層15が全面にかけて一定の厚さを有することによってウィンドウ10のフォールディングまたはベンディングが方向および位置に関係なしに可能である。また第2バッファー層15が前記範囲の厚さを有することによって外部衝撃を効果的に吸収および/または緩和させながらもウィンドウ10のフォールディングおよび/またはベンディングを効果的に実現することができる。
このような本実施形態2の表示装置用ウィンドウ10においても、図6乃至図10と同様に、多様な形態にベンディング、フォールディングまたはローリングが可能である。
(実施形態3)
図3は、実施形態3に係る表示装置用ウィンドウを示す断面図である。
図3は、実施形態3に係る表示装置用ウィンドウを示す断面図である。
図3を参照すると、本実施形態3に係る表示装置用ウィンドウ10は、前述した実施形態2と同様に、基材11、基材11の上部に位置する保護層12、基材11の下部に位置する第1バッファー層13、基材11と第1バッファー層13の間に位置し、これらの間を接合する第1透明粘着層14、そして基材11の上部に位置する第2バッファー層15を含む。
しかし、本実施形態3に係る表示装置用ウィンドウ10は、前述した実施形態2とは異なり、基材11と第2バッファー層15の間に第2透明粘着層16をさらに含む。
第2透明粘着層16は、基材11と第2バッファー層15を結合させることができる。第2透明粘着層16は、粘着剤または接着剤を含むことができ、例えば光学透明粘着剤(OCA)を含むことができる。
第2透明粘着層16は、基材11と第2バッファー層15を結合させる役割以外に基材11および/または基材11の下部側に伝達される衝撃を補助的に吸収および/または緩和させることができる。これによって、第2透明粘着層16は、第2バッファー層15と共に基材11および/または基材11の下部側に伝達される衝撃を効果的に吸収および/または緩和させることができる。
第2透明粘着層16は、例えば約0.1MPa以下の弾性モジュラスを有することができる。前記範囲内で例えば約0.001MPa乃至0.1MPaの弾性モジュラスを有することができ、例えば約0.01MPa乃至0.1MPaの弾性モジュラスを有することができる。
第2透明粘着層16は、例えば約5μm乃至200μm厚さを有することができる。前記範囲内で例えば約5μm乃至150μm厚さを有することができ、前記範囲内で約10μm乃至120μm厚さを有することができ、前記範囲内で約15μm乃至100μm厚さを有することができる。
表示装置用ウィンドウ10は、多様な表示装置に適用可能である。
表示装置用ウィンドウ10は、表示パネルの上に付着され得る。この時、表示パネルと表示装置用ウィンドウ10は、直接結合されたり粘着剤または接着剤を介して結合されてもよい。
このような本実施形態3の表示装置用ウィンドウ10においても、図6乃至図10と同様に、多様な形態にベンディング、フォールディングまたはローリングが可能である。
(実施形態4)
図4は、実施形態4に係る表示装置の断面図である。
図4は、実施形態4に係る表示装置の断面図である。
図4を参照すると、実施形態4に係る表示装置100は、表示パネル50、ウィンドウ10および第3透明粘着層17を含む。
表示パネル50は、例えば有機発光表示パネルまたは液晶表示パネルであってもよく、例えばベンダブル表示パネル、フォールダブル表示パネルまたはローラブル表示パネルであってもよい。
ウィンドウ10は、観察者側に配置されてもよく、その構造は前述したとおりである。
表示パネル50とウィンドウ10は、第3透明粘着層17により結合している。第3透明粘着層17は、粘着剤または接着剤を含むことができ、例えば光学透明粘着剤(OCA)を含むことができる。
第3透明粘着層17は、例えば約0.1MPa以下の弾性モジュラスを有することができる。前記範囲内で例えば約0.001MPa乃至0.1MPaの弾性モジュラスを有することができ、例えば約0.01MPa乃至0.1MPaの弾性モジュラスを有することができる。
第3透明粘着層17は、例えば約5μm乃至200μm厚さを有することができる。前記範囲内で例えば約5μm乃至150μm厚さを有することができ、前記範囲内で約10μm乃至120μm厚さを有することができ、前記範囲内で約15μm乃至100μm厚さを有することができる。
第3透明粘着層17は、表示パネル50とウィンドウ10を結合させる役割以外に表示パネル50側に伝達される衝撃を補助的に吸収および/または緩和させることができる。これによって、第3透明粘着層17は、ウィンドウ10の第1バッファー層13および第1透明粘着層14と共に表示パネル50側に伝達される衝撃を効果的に吸収および/または緩和させることができる。
表示パネル50とウィンドウ10の間には追加的に他の層が介されてもよく、例えば単一層または複数層の高分子層(図示せず)と選択的に透明粘着層(図示せず)をさらに含むことができる。
(実施形態5)
図5は、実施形態5に係る表示装置の断面図である。
図5は、実施形態5に係る表示装置の断面図である。
図5を参照すると、本実施形態5に係る表示装置は、表示パネル50、ウィンドウ10、第3透明粘着層17、そして表示パネル50とウィンドウ10の間に位置するタッチパネル70を含む。
表示パネル50は、例えば有機発光表示パネルまたは液晶表示パネルであってもよく、例えばベンダブル表示パネル、フォールダブル表示パネルまたはローラブル表示パネルであってもよい。
ウィンドウ10は、観察者側に配置されてもよく、その構造は前述したとおりである。
タッチパネル70は、ウィンドウ10と表示パネル50にそれぞれ隣接するように配置されてウィンドウ10を通じて人間の手または物体がタッチされると、タッチ位置および位置変化を認識し、タッチ信号を出力することができる。駆動モジュール(図示せず)は、出力されたタッチ信号からタッチ地点の位置を確認し、確認されたタッチ地点の位置に表示されたアイコンを確認し、確認されたアイコンに対応する機能を行うように制御することができ、機能の遂行結果は表示パネル50に表示され得る。
タッチパネル70とウィンドウ10の間には他の層が介されてもよく、例えば単一層または複数層の高分子層(図示せず)と選択的に透明粘着層(図示せず)をさらに含むことができる。
表示装置は、多様な電子機器に適用可能であり、例えばスマートフォン、タブレットPC、カメラ、タッチスクリーン機器などに適用可能であるが、これに限定されるのではない。
以下、実施例を通じて前述した実施形態をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、単に説明の目的のためのものであり、範囲を制限するものではない。
ウィンドウの製造
製造例1
50μm厚さの無色ポリイミド(colorless polyimide、CPI)フィルム(TS−50−P、Kolon)と150μm厚さの熱可塑性ポリウレタンフィルム(thermopolyurethane film、TPU)(弾性モジュラス:約15MPa)を50μm厚さの透明粘着シート(OCA)(8147、3M社)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)を介してロール−ツー−ロール方式で接合加工する。次に、無色ポリイミドフィルムの他の一面に保護層用組成物(3−Mercaptopropyl)trimethoxysilane(MPTMS)で改質されたシリカ15wt%、無機バインダー(NCH2020、ミウォンスペシャルティーケミカル社)およびウレタンアクリレート有機バインダー(MU9800、ミウォンスペシャルティーケミカル社)が混合された有機−無機ハイブリッド組成物)をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して10μm厚さの保護層(HC)を形成してウィンドウを製造する。
製造例1
50μm厚さの無色ポリイミド(colorless polyimide、CPI)フィルム(TS−50−P、Kolon)と150μm厚さの熱可塑性ポリウレタンフィルム(thermopolyurethane film、TPU)(弾性モジュラス:約15MPa)を50μm厚さの透明粘着シート(OCA)(8147、3M社)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)を介してロール−ツー−ロール方式で接合加工する。次に、無色ポリイミドフィルムの他の一面に保護層用組成物(3−Mercaptopropyl)trimethoxysilane(MPTMS)で改質されたシリカ15wt%、無機バインダー(NCH2020、ミウォンスペシャルティーケミカル社)およびウレタンアクリレート有機バインダー(MU9800、ミウォンスペシャルティーケミカル社)が混合された有機−無機ハイブリッド組成物)をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して10μm厚さの保護層(HC)を形成してウィンドウを製造する。
ウィンドウは下部からTPU(150μm)/OCA(50μm)/CPI(50μm)/HC(10μm)の順に積層される。
製造例2
50μm厚さの透明粘着シートの代わりに25μm厚さの透明粘着シートを用いたことを除き、製造例1と同様な方法でウィンドウを製造する。
50μm厚さの透明粘着シートの代わりに25μm厚さの透明粘着シートを用いたことを除き、製造例1と同様な方法でウィンドウを製造する。
ウィンドウは下部からTPU(150μm)/OCA(25μm)/CPI(50μm)/HC(10μm)の順に積層される。
比較製造例1
50μm厚さの無色ポリイミドフィルムの上に保護層用組成物をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して10μm厚さの保護層を形成してウィンドウを製造する。
50μm厚さの無色ポリイミドフィルムの上に保護層用組成物をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して10μm厚さの保護層を形成してウィンドウを製造する。
ウィンドウは下部からCPI(50μm)/HC(10μm)の順に積層される。
比較製造例2
透明粘着シートを用いないことを除き、製造例1と同様な方法でウィンドウを製造する。
透明粘着シートを用いないことを除き、製造例1と同様な方法でウィンドウを製造する。
ウィンドウは下部からTPU(150μm)/CPI(50μm)/HC(10μm)の順に積層される。
比較製造例3
熱可塑性ポリウレタンフィルムの代わりに50μm厚さのポリアクリールフィルム(PA)(ISR−ACF−JPS−T、Iwatani社)(弾性モジュラス:0.7MPa)を用いたことを除き、製造例1と同様な方法でウィンドウを製造する。
熱可塑性ポリウレタンフィルムの代わりに50μm厚さのポリアクリールフィルム(PA)(ISR−ACF−JPS−T、Iwatani社)(弾性モジュラス:0.7MPa)を用いたことを除き、製造例1と同様な方法でウィンドウを製造する。
ウィンドウは下部からPA(50μm)/OCA(50μm)/CPI(50μm)/HC(10μm)の順に積層される。
比較製造例4
50μm厚さの無色ポリイミドフィルムの上に保護層用組成物(有機−無機ハイブリッドウレタンアクリレート)をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して10μm厚さの保護層(HC)を形成する。次に、保護層がコーティングされた無色ポリイミドフィルムと150μm厚さの熱可塑性ポリウレタンフィルム(弾性モジュラス:約15MPa)を25μm厚さの透明粘着シート(OCA)(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)を介してロール−ツー−ロール方式で接合加工する。次に、熱可塑性ポリウレタンの上部に保護層用組成物(有機−無機ハイブリッドウレタンアクリレート)をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して30μm厚さの保護層(HC)を形成してウィンドウを製造する。
50μm厚さの無色ポリイミドフィルムの上に保護層用組成物(有機−無機ハイブリッドウレタンアクリレート)をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して10μm厚さの保護層(HC)を形成する。次に、保護層がコーティングされた無色ポリイミドフィルムと150μm厚さの熱可塑性ポリウレタンフィルム(弾性モジュラス:約15MPa)を25μm厚さの透明粘着シート(OCA)(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)を介してロール−ツー−ロール方式で接合加工する。次に、熱可塑性ポリウレタンの上部に保護層用組成物(有機−無機ハイブリッドウレタンアクリレート)をドクターブレードコーティングして乾燥した後、33mW/cm2の光量で30秒間光硬化して30μm厚さの保護層(HC)を形成してウィンドウを製造する。
ウィンドウは下部からCPI(50μm)/HC(10μm)/OCA(25μm)/TPU(150μm)/HC(30μm)の順に積層される。
表示装置の製造
実施例1
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と製造例1によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
実施例1
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と製造例1によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
実施例2
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と製造例2によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と製造例2によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
比較例1
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例1によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例1によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
比較例2
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例2によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例2によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
比較例3
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例3によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例3によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
比較例4
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例4によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
表示パネル(三星電子、S6ギャラクシーパネル)と比較製造例4によるウィンドウを透明粘着シート(8147、3M)(弾性モジュラス:0.1MPa以下)で接合加工してサンプルを準備する。
評価
評価1
実施例1、2と比較例1乃至4によるサンプルの表面硬度、耐衝撃性および剛性度を測定する。
評価1
実施例1、2と比較例1乃至4によるサンプルの表面硬度、耐衝撃性および剛性度を測定する。
表面硬度は、鉛筆硬度測定器(安田精機社の電動鉛筆引っかき硬度試験器 No. 553−M1)と三菱鉛筆を利用してASTM D3363規格で鉛筆スクラッチ硬度を測定する。具体的に、ウィンドウの上面に垂直荷重1kg下で速度60mm/minで鉛筆を10mm5回往復させた時にキズがない最高鉛筆硬度値で評価する。
耐衝撃性は、デュポン衝撃試験機を用いてウィンドウの表面から所定高さで30gのおもりを落として衝撃を与えた時、表示パネルに輝点が発生しない最大高さから評価する。輝点は、表示パネルが損傷して発生するものであり、輝点が発生しない高さが高いほど耐衝撃性が強いことを意味する。
剛性度は、ウィンドウフィルムを所望の屈曲半径に折りたたんだ時に加えられる力であり、屈曲荷重で測定する。
ウィンドウの末端の浮き上がりまたはカール(Curl)の発生有無は肉眼で確認する。Xはカールなし無しを示す。Oはカールありを示す。
その結果は表1のとおりである。
表1を参照すると、実施例1、2によるサンプルは、比較例1乃至4によるサンプルと比較して耐衝撃性が改善されたことを確認できる。
評価2
実施例1および2によるサンプルの柔軟性を評価する。
実施例1および2によるサンプルの柔軟性を評価する。
柔軟性は、動的(dynamic)および静的(static)屈曲テストで行う。
動的屈曲テストは、二つのステンレス板の間に実施例1および2によるサンプルを曲率半径(r)1mmになるように折りたたんだり/広げたりる動作を20万回繰り返して行った後、フォールディング部分を外観検査する。
静的屈曲テストは、同一の装備で曲率半径(r)1mmとなるように折りたたみサンプルを固定し、常温で240時間放置した後、広げて、折りたたまれていた部分でのクラックおよびシワの発生の有無を外観検査する。
その結果は表2のとおりである。
表2を参照すると、実施例1および2によるサンプルは、折りたたまれた後にも外観変形がないため、フォールダブルおよび/またはベンダブル表示装置に効果的に適用され得ることを確認できる。
以上、実施形態および実施例について説明したが、実際実現される構造はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも権利範囲に属するのは当然である。
10…表示装置用ウィンドウ、
11…基材、
12…保護層、
13…第1バッファー層、
14…第1透明粘着層、
15…第2バッファー層、
16…第2透明粘着層、
50…表示パネル、
70…タッチパネル、
100…表示装置。
11…基材、
12…保護層、
13…第1バッファー層、
14…第1透明粘着層、
15…第2バッファー層、
16…第2透明粘着層、
50…表示パネル、
70…タッチパネル、
100…表示装置。
Claims (20)
- 高分子基材と、
前記高分子基材の下部に位置し、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有する第1バッファー層と、
前記高分子基材と前記第1バッファー層の間に位置する第1透明粘着層と、
前記高分子基材の上部に位置する保護層と、
を含む表示装置用ウィンドウ。 - 前記第1バッファー層は、150μm乃至250μm厚さを有する、請求項1に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記表示装置用ウィンドウを曲率半径1mmに折りたたむ時の前記表示装置用ウィンドウの剛性度(stiffness)は、10.0N以下である、請求項1または2に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記第1バッファー層は、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有するポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート、シリコン樹脂またはこれらの組み合わせを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記第1バッファー層は、10MPa乃至20MPaの弾性モジュラスを有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記第1バッファー層は、全面にかけて一定の厚さを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記高分子基材は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、これらの共重合体またはこれらの組み合わせを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記高分子基材は、25μm乃至100μm厚さを有する、請求項7に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記第1透明粘着層は、5μm乃至200μm厚さおよび0.1MPa以下の弾性モジュラスを有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記保護層は、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、無機粒子、ポリシルセスキオキサンまたはこれらの組み合わせを含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記保護層は、1μm乃至50μm厚さを有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記高分子基材と前記保護層の間に位置する第2バッファー層をさらに含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記第2バッファー層は、7MPa乃至30MPaの弾性モジュラスを有する、請求項12に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 前記高分子基材と前記第2バッファー層の間に位置する第2透明粘着層をさらに含む、請求項12または13に記載の表示装置用ウィンドウ。
- 表示パネルと、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の表示装置用ウィンドウと、
を含む表示装置。 - 前記表示パネルは、有機発光表示パネルまたは液晶表示パネルである、請求項15に記載の表示装置。
- 前記表示パネルは、ベンダブル表示パネル、フォールダブル表示パネルまたはローラブル表示パネルである、請求項15または16に記載の表示装置。
- 前記表示パネルと前記表示装置用ウィンドウの間に位置するタッチパネルをさらに含む、請求項15〜17のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記ウィンドウの上部でデュポン衝撃試験機(Dupont Impact Tester)を用いて30gのおもりを落下時、前記表示パネルに輝点が発生しない最大高さは9cm以上である、請求項15〜18のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記ウィンドウの上部でデュポン衝撃試験機(Dupont Impact Tester)を用いて30gのおもりを落下時、前記表示パネルに輝点が発生しない最大高さは9cm乃至12cmである、請求項15〜18のいずれか1項に記載の表示装置。
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