KR102117639B1 - 표시장치용 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

표시장치용 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시장치용 윈도우 모재; 그리고 상기 표시장치용 윈도우 모재 위에 위치하는 색상 층을 포함하고, 상기 색상 층은 상기 윈도우 모재 위에 위치하며 안료 미립자를 포함하는 투명 잉크 층, 상기 투명 잉크 층 위에 위치하는 솔리드 컬러 층, 상기 솔리드 컬러 층 위에 위치하는 차폐 잉크 층을 포함하는 것인 표시장치용 윈도우, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시장치용 윈도우 제조 방법에 관한 것이다.

Description

표시장치용 윈도우, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치{WINDOW FOR DISPLAY DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE WINDOW PANEL}
표시장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
현재 알려져 있는 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라스마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(eletrophoretic display device) 등이 있다.
이러한 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 모듈과 상기 표시 모듈을 보호하는 윈도우(window)를 포함한다.
표시 장치에 미감을 부여하기 위하여 펄이나 메탈 플레이크 등의 미립자를 유색 잉크와 혼합하여 이러한 혼합물을 표시장치용 윈도우에 인쇄하는 방식이 채용되고 있다.
그러나 메탈 플레이크와 같은 미립자는 유색 잉크 내에서 반데르 발스 힘을 받게 되고, 이에 따라 미립자들이 서로 엉겨 붙게 되어 표시 장치에 얼룩 등의 외관 불량이 발생할 수 있다.
일 구현예는 우수한 미감을 구현하면서도 동시에 표면의 얼룩 발생을 방지할 수 있는 표시장치용 윈도우를 제공한다.
다른 구현예는 상기 표시 장치용 윈도우의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 윈도우를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 표시장치용 윈도우 모재; 그리고 상기 표시장치용 윈도우 모재 위에 위치하는 색상 층을 포함하고, 상기 색상 층은 상기 윈도우 모재 위에 위치하며 안료 미립자를 포함하는 투명 잉크 층, 상기 투명 잉크 층 위에 위치하는 솔리드 컬러 층, 상기 솔리드 컬러 층 위에 위치하는 차폐 잉크 층을 포함하는 것인 표시장치용 윈도우를 제공한다.
상기 안료 미립자는 메탈 플레이크, 펄, 마이카, 실리카 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 솔리드 컬러 층은 2층 이상의 적층 구조를 가질 수 있다.
상기 솔리드 컬러 층은 2종 이상의 유색 잉크의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 표시장치용 윈도우 모재는 유리 또는 투광성 고분자 수지를 포함할 수 있다.
상기 투광성 고분자 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트/폴리메틸메타크릴레이트(PC/PMMA) 공중합체 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 안료 미립자는 전체 투명 잉크 층에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
상기 윈도우 모재는 300 ㎛ 내지 1000 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 투명 잉크 층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 솔리드 컬러 층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 차폐 잉크 층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 표시장치용 윈도우는 1 mm 이하의 두께를 가질 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 표시장치용 윈도우 모재를 준비하는 단계, 그리고 상기 윈도우 모재 위에 색상 층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 색상 층을 형성하는 단계는 투명 잉크와 안료 미립자를 혼합하여 투명 잉크 층을 형성하는 단계, 상기 투명 잉크 층 위에 솔리드 컬러 층을 형성하는 단계 그리고 상기 솔리드 컬러 층 위에 차폐 잉크 층을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치용 윈도우 제조 방법을 제공한다.
상기 색상 층을 형성하는 단계는 용액 코팅 방식 또는 필름 부착 방식으로 수행할 수 있다.
상기 용액 코팅 방식은 스핀코팅, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯, ODF(one drop filling) 또는 이들의 조합으로 수행할 수 있다.
상기 안료 미립자는 메탈 플레이크, 펄, 마이카, 실리카 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 안료 미립자는 전체 투명 잉크 층에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%로 첨가할 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상술한 표시장치용 윈도우를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
우수한 미감을 제공하면서도 동시에 표면의 얼룩 발생을 최소화할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우를 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 표시장치용 윈도우(100)는 표시장치용 윈도우 모재(110)과 색상 층(120)을 포함한다.
표시장치용 윈도우 모재(110)는 표시 모듈을 보호하는 층으로, 유리 또는 투광성 고분자 수지를 포함할 수 있다.
상기 투광성 고분자 수지는 광 투과가 가능한 고분자 수지라면 제한되지 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트/폴리메틸메타크릴레이트(PC/PMMA) 공중합체 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
표시장치용 윈도우 모재(110)는 예컨대 약 300 ㎛ 내지 1000 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 색상 층(120)을 설명한다.
색상 층(120)은 표시장치용 윈도우 모재(110) 위에 위치하며 표시장치용 윈도우(100)에 색상을 부여하는 층이다. 색상 층(120)은 투명 잉크 층(121), 솔리드 컬러 층(122) 및 차폐 잉크 층(123)을 포함한다.
투명 잉크 층(121)은 투명 잉크(121a)와 안료 미립자(121b)를 포함한다.
투명 잉크(121a)는 광 투광성이 있는 잉크를 의미하며 당업계에서 통상적으로 사용되는 것들 가운데 선택할 수 있다.
투명 잉크(121a)에 안료 미립자(121b)를 첨가함으로써 표시장치용 윈도우(100)에 예컨대 펄(pearl) 감과 같은 독특한 미감을 부여할 수 있다.
안료 미립자(121b)로서 예컨대 메탈 플레이크, 펄, 마이카, 실리카 또는 이들의 조합을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
투명 잉크 층(121)은 예컨대 약 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
안료 미립자(121b)의 크기는 투명 잉크 층(121)을 형성 공정과 목적하는 색상을 고려하여 당업자가 적절히 선택할 수 있다.
안료 미립자(121b)의 첨가량은 전체 투명 잉크 층(121)에 대하여 약 1 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 표시장치용 윈도우(100)에 표현하고자 하는 미감에 따라 그 함량을 조절할 수 있다.
통상의 유색 잉크에 메탈 플레이크나 펄과 같은 안료 미립자를 혼합하면 상기 유색 잉크와 안료 미립자 간의 비중 차이와 상기 안료 미립자에 가해지는 반데르 발스 힘으로 인하여 상기 안료 미립자는 아래로 가라 앉고 이들 간에 뭉침이 발생한다. 이러한 뭉침은 색상 층 적용시 인쇄 면 또는 제판 구멍을 막게 되므로 유색 잉크 인쇄시 두께 편차가 발생하게 된다. 이에 따라 표시장치용 윈도우에 색감 편차, 즉 색감 얼룩이 발생하게 되며 이는 표시장치의 외관 불량으로 이어질 수 있다.
그러나 안료 미립자(121b)를 투명 잉크(121a)에 혼합하면 시감적으로 통상의 유색 잉크에 혼합하는 경우와 비교하여 육안상 식별이 어렵다. 따라서, 표시장치용 윈도우(100)에 펄(pearl) 감 등을 부여하면서도 균일한 색상을 표현할 수 있다.
상술한 투명 잉크 층(121) 위에는 솔리드 컬러 층(122)층이 위치한다.
솔리드 컬러 층(122)은 표시장치용 윈도우(100)에 부여하고자 하는 색상을 표현하는 층으로 유색 잉크를 포함할 수 있다.
솔리드 컬러 층(122)은 2층 이상의 적층 구조를 가질 수 있다. 예컨대 2층 구조, 3층 구조 또는 4층 구조일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 목적하는 색상에 따라 상기 적층 개수를 선택할 수 있다.
솔리드 컬러 층(122)이 2층 이상의 구조인 경우 각 층의 색상은 같아도 되고 달라도 된다. 또한 하나의 층은 서로 다른 색상을 가지는 2종 이상의 잉크의 혼합물을 포함하여도 된다. 예를 들면 솔리드 컬러 층(122)에 포함되는 어느 하나의 층은 그레이(grey) 컬러 잉크와 유색 잉크의 혼합물을 포함할 수 있다.
솔리드 컬러 층(122)은 총 두께가 약 4 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있으나 이에 한정되는 것은 것은 아니며 목적하는 색상에 달라 두께를 선택할 수 있다.
차폐 잉크 층(123)은 솔리드 컬러 층(122) 위에 위치하며, 예컨대 블랙 컬러의 잉크를 포함할 수 있다. 차폐 잉크 층(123)은 목적하는 차폐 수준을 고려하여 선택할 수 있고 예컨대 약 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
표시장치용 윈도우(100)는 예컨대 1 mm 이하의 두께를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우(100)는 안료 미립자(121b)를 포함함으로써 독특한 색감을 표현할 수 있다. 또한, 안료 미립자(121b)가 유색 잉크 층(122)과 분리하여 위치하게 함으로써 안료 미립자(121b)의 뭉침 발생이 발생하지 않게 되고 이에 따라 표시장치용 윈도우(100) 표면의 얼룩 발생을 최소화할 수 있다.
이하 다른 일 구현예에 따른 표시장치용 윈도우의 제조 방법에 관하여 설명한다. 전술한 구현예와 중복되는 부분에 관해서는 그 설명을 생략한다.
상기 제조 방법은 표시장치용 윈도우 모재를 준비하는 단계, 그리고 상기 윈도우 모재 위에 색상 층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 색상 층을 형성하는 단계는 투명 잉크와 안료 미립자를 혼합하여 투명 잉크 층을 형성하는 단계, 상기 투명 잉크 층 위에 솔리드 컬러 층을 형성하는 단계 그리고 상기 솔리드 컬러 층 위에 차폐 잉크 층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 색상 층은 용액 코팅 방식 또는 필름 부착 방식에 의하여 상기 윈도우 모재 위에 적용될 수 있다.
즉, 상기 투명 잉크 층, 상기 솔리드 컬러 층 및 상기 차폐 잉크 층은 각각 용액 코팅 방식 또는 필름 부착 방식에 의하여 상기 윈도우 모재 위에 적용될 수 있다.
여기서 상기 용액 코팅 방식은 스크린 인쇄 또는 패드 인쇄와 같은 인쇄 방식일 수 있으며, 그 밖에도 스핀코팅, 잉크젯, ODF(one drop filling) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 투명 잉크 층 적용 단계와 상기 솔리드 컬러 층의 적용 단계 사이, 그리고 상기 솔리드 컬러 층의 적용 단계와 상기 차폐 잉크 층 적용 단계 사이에는 각각 건조 단계를 포함할 수 있다.
상기 투명 잉크 층은 투명 잉크와 안료 미립자를 포함하며 이에 관해서는 전술한 구현예에서 설명한 바와 같다.
상기 제조 방법은 윈도우 모재 위에 색상 층을 도입 시에 안료 미립자와 유색 잉크를 서로 분리하여 적용한다. 따라서 안료 미립자와 유색 잉크를 혼합 시에 나타나는 안료 미립자의 뭉침 현상이 시감적으로 약화될 수 있다. 이에 따라 표시장치용 윈도우에 독특한 미감을 부여하면서도 상기 뭉침에 따른 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
상술한 표시장치용 윈도우는 다양한 표시 장치에 적용될 수 있다. 표시장치는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 플라즈마 디스플레이, 전계 효과 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 표시장치용 윈도우는 표시 모듈 위에 배치될 수 있으며, 여기서 표시 모듈은 액정 표시 모듈, 유기 발광 표시 모듈, 플라즈마 표시 모듈, 전계 효과 표시 모듈, 전기 영동 표시 모듈 등일 수 있다.
이하 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
표시장치용 윈도우 제작
실시예 1
300 ㎛ 두께의 글라스 위에 투명 잉크와 메탈 플레이크의 혼합물을 1도 인쇄하였다.
이어서 유색 솔리드 잉크로 2도 인쇄하고, 그 후 블랙 컬러 잉크로 3도 인쇄하여 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
상기 1도, 2도 및 3도 인쇄는 각각 패드 인쇄 방식으로 인쇄한 것이며, 상기 상기 1도, 2도 및 3도 인쇄에 따른 인쇄 층의 두께는 각각 7 ㎛, 5 ㎛ 및 5 ㎛ 이었다.
비교예 1
1도 인쇄 시에 유색 잉크와 메탈 플레이크의 혼합물을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 표시장치용 윈도우를 제작하였다.
평가
실시예 1 및 비교예 1에 따른 표시장치용 윈도우의 외관을 육안으로 평가하였다.
그 결과 비교예 1에 따른 표시장치용 윈도우는 실시예 1에 따른 표시장치용 윈도우와 달리 표면에서 얼룩이 관찰되었다.
또한 실시예 1에 따른 표시장치용 윈도우는 생산 수율이 약 70%로서 생산 수율이 약 20%인 비교예 1에 비하여 제조 효율 또한 개선되었음을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시형태들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 표시장치용 윈도우
110: 표시장치용 윈도우 모재
120: 색상 층
121: 투명 잉크 층
121a: 투명 잉크
121b: 안료 미립자
122: 솔리드 컬러 층
123: 차폐 잉크 층

Claims (18)

  1. 표시장치용 윈도우 모재; 그리고
    상기 표시장치용 윈도우 모재 위에 위치하는 색상 층을 포함하고,
    상기 색상 층은 상기 윈도우 모재 위에 위치하며 안료 미립자를 포함하는 투명 잉크 층, 상기 투명 잉크 층 위에 위치하는 솔리드 컬러 층, 상기 솔리드 컬러 층 위에 위치하는 차폐 잉크 층을 포함하고,
    상기 투명 잉크층은 상기 표시장치용 윈도우 모재 바로 위에 위치하고, 상기 솔리드 컬러 층은 상기 투명 잉크층 바로 위에 위치하는
    표시장치용 윈도우.
  2. 제1항에서,
    상기 안료 미립자는 메탈 플레이크, 펄, 마이카, 실리카 또는 이들의 조합을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  3. 제1항에서,
    상기 솔리드 컬러 층은 2층 이상의 적층 구조를 가지는 표시장치용 윈도우.
  4. 제1항에서,
    상기 솔리드 컬러 층은 2종 이상의 유색 잉크의 혼합물을 포함하는 표시장치용 윈도우.
  5. 제1항에서,
    상기 표시장치용 윈도우 모재는 유리 또는 투광성 고분자 수지를 포함하는 표시장치용 윈도우.
  6. 제5항에서,
    상기 투광성 고분자 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트/폴리메틸메타크릴레이트(PC/PMMA) 공중합체 또는 이들의 조합에서 선택되는 표시장치용 윈도우.
  7. 제1항에서,
    상기 안료 미립자는 전체 투명 잉크 층에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%로 포함되어 있는 표시장치용 윈도우.
  8. 제1항에서,
    상기 윈도우 모재는 300 ㎛ 내지 1000 ㎛의 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  9. 제1항에서,
    상기 투명 잉크 층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  10. 제1항에서,
    상기 솔리드 컬러 층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  11. 제1항에서,
    상기 차폐 잉크 층은 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  12. 제1항에서,
    상기 표시장치용 윈도우는 1 mm 이하의 두께를 가지는 표시장치용 윈도우.
  13. 표시장치용 윈도우 모재를 준비하는 단계, 그리고
    상기 윈도우 모재 위에 색상 층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 색상 층을 형성하는 단계는
    투명 잉크와 안료 미립자를 혼합하여 투명 잉크 층을 형성하는 단계,
    상기 투명 잉크 층 위에 솔리드 컬러 층을 형성하는 단계 그리고
    상기 솔리드 컬러 층 위에 차폐 잉크 층을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 투명 잉크층은 상기 표시장치용 윈도우 모재 바로 위에 형성되고, 상기 솔리드 컬러 층은 상기 투명 잉크층 바로 위에 형성되는 표시장치용 윈도우 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 색상 층을 형성하는 단계는 용액 코팅 방식 또는 필름 부착 방식으로 수행하는 표시장치용 윈도우 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 용액 코팅 방식은 스핀코팅, 스크린인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯, ODF(one drop filling) 또는 이들의 조합으로 수행하는 표시장치용 윈도우 제조 방법.
  16. 제13항에서,
    상기 안료 미립자는 메탈 플레이크, 펄, 마이카, 실리카 또는 이들의 조합을 포함하는 표시장치용 윈도우 제조 방법.
  17. 제13항에서,
    상기 안료 미립자는 전체 투명 잉크 층에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%로 첨가하는 표시장치용 윈도우 제조 방법.
  18. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 표시장치용 윈도우를 포함하는 표시 장치.
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