KR102264276B1

KR102264276B1 - 항균 플렉시블 커버 윈도우

Info

Publication number: KR102264276B1
Application number: KR1020200117137A
Authority: KR
Inventors: 선우국현; 하태주; 오재석; 노중철
Original assignee: (주)유티아이
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-06-15
Also published as: US20220079161A1; TWI782684B; CN114163140A; US11957130B2; TW202216631A

Abstract

본 발명은 항균 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 수지코팅액 100중량부에 대해 항균 나노입자가 0.001~0.5 중량부로 분산되어 제공되는 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다. 이에 의해 본 발명은 수지코팅액에 분산된 항균 나노입자를 포함하는 항균 코팅 조성물을 글래스 기판 상에 코팅하여 항균층을 형성함으로써, 항균 작용을 지속적으로 유지시키면서 항균성이 우수한 플렉시블 커버 윈도우를 제공하게 된다.

Description

항균 플렉시블 커버 윈도우{Antibacterial flexible cover window}

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 항균 작용을 지속적으로 유지시키면서 항균성이 우수한 항균 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.

최근 산업이 점차적으로 발달함에 따른 환경 오염으로 이상 기후 현상이 나타나면서, 신종 바이러스와 같은 세균 등이 출현하여 전세계적으로 항균 제품에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 추세이다.

제품에 항균성을 부여하는 간단한 방법으로는 제품의 표면에 항균 물질을 코팅하거나, 제품의 표면에 항균 필름을 부착하는 방법 등이 있다.

일반적으로 가장 많이 사용되는 항균 물질로는 은(Ag)이나 구리(Cu) 나노입자 등이 사용되고 있으며, 이를 제품 표면에 코팅하여 사용하고 있으나, 일정 시간 후에는 이러한 나노입자 등이 박리되어, 제 기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

그리하여 최근에는 적용이 편리하고 다양한 제품에 적용할 수 있다는 점에서 항균 필름을 많이 사용하고 있다.

특히 많은 사람들이 이용하는 엘리베이터 조작 버튼이나 각종 전자제품의 터치 패널, 각종 조작 버튼 등에 이러한 항균 필름을 코팅하거나 부착하여 사용하고 있다.

그러나, 이러한 항균 필름의 경우 기재 표면에 단순히 항균물질이 코팅되는 형태로 제공되게 되어 시간이 지남에 따라 항균물질이 박리되는 문제점이 여전히 남아 있게 된다.

또한 이러한 항균 필름이 제품의 표면에 코팅되는 경우, 어느 정도 제품의 표면을 보호하는 역할도 수행하게 되나, 시간이 지남에 따라 항균 필름 자체가 손상되어 제품의 보호 역할을 더 이상 수행 못하면서 항균성은 점점 더 떨어지게 된다.

한편, 스마트폰과 같은 휴대용 정보통신 단말기의 경우 각종 정보의 입출력이 디스플레이 패널을 통해 구현되며, 이를 터치함으로써 작동시키고, 정보를 획득하게 된다. 디스플레이 패널 상면에는 이를 보호하기 위한 커버 윈도우가 형성되며, 통상 고분자 필름 또는 글래스 기반으로 형성된다.

최근에는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발하면서, 상기 커버 윈도우 또한 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 개선시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 터치감과 강도 특성을 개선하면서 동시에 폴딩 특성 또한 개선하기 위해 글래스 기반의 커버 윈도우에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.

그러나, 그 동안 상기 커버 윈도우에 대한 연구는 대부분이 강도 특성 및 폴딩 특성 개선에 주력해왔으며, 상술한 커버 윈도우에 항균성을 부여한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다.

특히, 스마트폰의 경우 지속적으로 손으로 터치하는 중에 많은 유해 세균이 커버 윈도우의 표면에 달라붙게 되고, 비말이나 주변의 바이러스나 세균 등에 지속적으로 노출되어, 스마트폰의 표면은 유해세균이 기생하기에 매우 적절한 환경이 조성되게 된다.

이에 스마트폰의 디스플레이 패널 보호용 커버 윈도우에 대한 강도 특성 및 폴딩 특성 뿐만 아니라 항균성을 부여하고 이를 지속시킬 필요성이 있다.

본 발명은 글래스 기판 상에 항균층을 형성하여 항균 작용을 지속적으로 유지시키면서 항균성이 우수한 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성된 폴딩부를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판과, 상기 글래스 기판의 앞면(Front surface)에 형성된 항균층;을 포함하며, 상기 항균층은 수지코팅액 100중량부에 대해 항균 나노입자가 0.001~0.5 중량부로 분산형성된 항균 코팅 조성물을 상기 글래스 기판 상에 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 항균 나노입자는, 은 나노입자, 백금 나노입자, 구리 나노입자, 이산화티탄 나노입자 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 항균 나노입자의 크기는, 0.01 ~ 30nm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 수지코팅액은, OCR(Optical Clear Resin)인 것이 바람직하며, 상기 수지코팅액은, 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 수지 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 항균층은, 연필경도 3H~9H인 것이 바람직하다.

또한, 상기 항균층의 두께는 2~20㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 항균 플렉시블 커버 윈도우는, 글래스 기판과, 상기 글래스 기판 상에 형성되거나, 상기 글래스 기판을 랩핑하는(Wrapping) 프라이머층 및 상기 글래스 기판의 앞면에 형성된 프라이머층의 상에 형성된 항균층을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 프라이머층의 두께는 0.1~10㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 글래스 기판의 뒷면의 프라이머층 하부에 충격 보상용 버퍼층이 더 형성된 것이 바람직하며, 상기 충격 보상용 버퍼층의 두께는 1~60㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 버퍼층 하부에 내부버퍼층이 더 형성되며, 상기 내부버퍼층은, 1~40㎛인 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 글래스 기판은, 일체로 형성될 수 있으며, 상기 글래스 기판은, 상기 폴딩부가 상기 평면부에 비해 슬리밍하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 글래스 기판은, 상기 폴딩부가 하나 이상으로 분절되어 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 수지코팅액에 분산된 항균 나노입자를 포함하는 항균 코팅 조성물을 글래스 기판 상에 코팅하여 항균층을 형성함으로써, 항균 작용을 지속적으로 유지시키면서 항균성이 우수한 플렉시블 커버 윈도우를 제공하게 된다.

또한 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우는 상기 항균 코팅 조성물을 글래스 기판 상에 코팅하여 구현하는 것으로, 연필경도 3H ~ 9H로 강도가 매우 우수하여 플렉시블 디스플레이의 표면을 보호하면서 항균성능까지 동시에 발현함으로써 그 실용성이 매우 우수할 것으로 기대된다.

도 1 내지 도 5 - 본 발명의 다양한 실시예에 따른 강도가 개선된 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도.
도 6 - 본 발명의 실시예에 따른 항균테스트 결과에 대한 사진을 나타낸 도.
도 7 - 도 6의 실시예에 따른 항균 플렉시블 커버 윈도우에 대한 사진을 나타낸 도.

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 글래스 기판 상에 항균층을 형성하여 항균 작용을 지속적으로 유지시키면서 항균성이 우수한 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.

또한 상기 항균층은 수지코팅액에 항균 나노입자가 분산된 항균 코팅 조성물을 글래스 기판 상에 코팅하여 형성한 것으로서, 항균성뿐만 아니라 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 만족시키는 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1 내지 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 강도가 개선된 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항균테스트 결과에 대한 사진을 나타낸 것이며, 도 7은 도 6의 실시예에 따른 항균 플렉시블 커버 윈도우에 대한 사진을 나타낸 도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 강도가 개선된 플렉시블 커버 윈도우는 , 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부(P)와, 상기 평면부(P)에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성된 폴딩부(F)를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판(100)과 상기 글래스 기판(100)의 앞면(Front surface)에 형성된 항균층(200)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 앞면이라 함은 사용자가 터치할 수 있는 면을 의미하며, 터치펜 등이 접촉하는 면을 뜻하는 것으로, 도면 상 위쪽 방향의 면을 의미한다. 그리고 본 발명에서의 배면이라 함은 이에 앞면에 대향되는 면으로써, 터치 반대면, 즉, 디스플레이 패널 쪽 방향의 면을 의미하며, 도면 상 아래쪽 방향의 면을 의미한다.

본 발명에서 디스플레이의 폴딩 영역은 디스플레이가 반으로 접히는 영역이나 구부려지는 영역을 말하며, 이 영역에 대응되어 커버 윈도우가 폴딩되는 영역을 본 발명에서는 커버 윈도우의 "폴딩부"(F)라 하며, 폴딩부(F)를 제외한 평면 영역을 커버 윈도우의 "평면부"(P)라고 한다.

특히 본 발명은 글래스 기반으로 형성되며, 글래스 기판(100)이 전체적으로 평탄하게 형성(폴딩부(F) 및 평면부(P)의 두께가 동일)되거나, 상기 폴딩부(F)가 하나 이상으로 분절되어, 전체적으로 글래스 기판(100)이 투피스, 쓰리피스 등으로 형성될 수 있다.

또한 상기 폴딩부(F)는 상기 평면부(P)에 비해 두께가 얇게 슬리밍(Slimming)되어 형성될 수 있다. 대체적으로 상기 커버 윈도우의 평면부(P)의 두께는 50~300㎛이고, 상기 폴딩부(F)의 두께는 10~100㎛ 정도로, 매우 얇은 박판의 글래스를 가공하여 폴딩부(F)를 형성하는 것이다.

여기에서 상기 폴딩부(F)는 두께가 균일하게 형성되거나, 폴딩 영역의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 두께가 점차적으로 두껍게 형성될 수 있다. 즉, 폴딩부(F)는 직선 또는 곡선 형태로 형성될 수 있다.

상기 폴딩부(F)가 직선 형태로 형성된 경우에는 곡선 형태로 형성된 기술에 비해 폴딩 특성을 더욱 개선시킨 것으로, 폴딩부(F)가 곡선 형태인 경우 최소 두께의 범위가 상대적으로 작아 폴딩이 반복되게 되면 두께가 두꺼운 부분에서 폴딩 시 깨지는 등 폴딩 특성이 저하되게 되나, 폴딩부(F)가 전체적으로 두께가 균일하게 즉, 두께가 동일하게 직선 형태로 형성된 경우에는 최소 두께를 이루는 영역이 넓게 형성되어 유연성, 복원력 및 탄성력 등이 향상되어 폴딩 특성을 개선시키게 된다.

또한, 곡선형 폴딩부(F)는 기구적으로 조립시 센터를 맞추는 것이 용이하지 않으나, 본 발명에 따른 폴딩부(F)는 두께가 균일하게 형성되어, 기구적으로 조립시 즉 디스플레이 패널의 전면에 접합시 조립공차를 줄일 수 있어 제품 간 품질 차이를 최소화할 수 있으며, 불량률을 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 직선형 폴딩부(F)의 장점이 곡선형 폴딩부(F)에 비해 더 많으나, 제품의 사양에 따라 직선형 폴딩부(F) 또는 곡선형 폴딩부(F)를 선택하여 제조할 수 있다.

여기에서, 상기 폴딩부(F)의 폭은 커버 윈도우를 접었을 때의 곡률반경을 고려하여 설계되게 되는데, 대략적으로 곡률반경 x π로 설정되게 되며, 상기 폴딩부(F)에서의 커버 윈도우의 두께는 10~100㎛로 형성되고, 이는 폴딩부(F)와 관련되게 된다.

상기 폴딩부(F)의 깊이가 너무 깊게 되면 즉, 커버 윈도우의 폴딩 영역이 너무 얇으면 폴딩성은 좋지만 강화시 주름이 생기거나 강도는 불리해지고, 너무 두껍게 형성된 경우에는 폴딩 영역에서의 유연성, 복원력 및 탄성력이 떨어지게 되어 폴딩 특성이 저하되게 되므로, 상기 폴딩부(F)에서의 커버 윈도우의 두께는 10~100㎛ 정도가 적당하다.

본 발명에서의 커버 윈도우는 글래스 기반으로 두께 50~300㎛ 정도로 형성되며, 이를 화학 강화 처리하여 사용한다. 이 두께에서, 상기와 같이 폴딩부(F)의 폭 및 깊이 등을 적절히 설계하게 된다. 상기 두께보다 얇으면 폴딩부(F)의 형성 후 커버 윈도우의 폴딩 영역의 두께가 너무 얇게 되어 상기와 같은 문제점이 발생하게 되고, 상기 두께보다 두꺼워도 상기와 같이 글래스 기반으로 유연성, 복원력 및 탄성력이 떨어지게 되며, 디스플레이 제품의 경량화에 지장을 초래하게 된다.

본 발명의 일실시예로 상기 폴딩부(F)는 상기 커버 윈도우의 폴딩 영역에서 내측으로 슬리밍(Slimming)된 형태로 전체적으로 사각의 트렌치(Trench) 형태로 형성된 것으로, 상기 폴딩부(F)의 양측단에는 상기 폴딩부(F)에서 두께가 점진적으로 두꺼워지는 경사부를 형성시켜 상기 커버 윈도우의 평면 영역으로 이어지도록 형성될 수 있다.

특히 폴딩부(F)의 양측단(평면부(P)와의 경계부)에 기울기가 낮은 경사부를 형성시켜 폴딩부(F) 전 영역에서 반사면에 의한 반사각의 크기를 비슷하게 조절하여 빛의 간섭 및 반사면에서의 육안 시인성이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 글래스 기판(100)에는 강도 및 폴딩 특성을 개선시키고자, 폴딩부(F) 및 평면부(P), 또는 폴딩부(F)에 식각 패턴이 형성될 수도 있다.

본 발명은 폴딩 특성 및 강도 특성이 유지되도록 하여, 디스플레이 패널의 전면에 형성되어 디스플레이 패널을 보호하는 용도로 사용되게 되며, CPI(Clear Polyimide) 커버 위에 배치되어 CPI 커버 보호용으로도 사용할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 글래스 기반으로 형성되며, 플렉시블 디스플레이에 적용될 수 있도록 박판이면서도 강도 특성 및 폴딩 특성을 보강한 폴딩부(F)를 갖는 플렉시블 커버 윈도우를 제공하고자 하며, 상기 플렉시블 커버 윈도우를 이루는 글래스 기판(100)은 전체가 일체로 형성되어 전 영역에서 동일한 두께로 형성되거나, 평면부(P)에 비해 두께가 얇게 형성된 슬리밍부가 형성될 수 있다.

또한 폴딩부(F)에서 하나 이상으로 분절된 글래스 기판(100) 형태를 이룰 수도 있으며, 상기 글래스 기판(100)의 전영역 또는 폴딩부(F)에는 식각 패턴이 형성될 수도 있다.

본 발명의 일실시예로 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 강도가 개선된 플렉시블 커버 윈도우는, 글래스 기판(100)과, 상기 글래스 기판(100)의 전면(Front Surface)에 항균층(200)이 형성된 것을 특징으로 한다.

글래스 기판을 플렉시블 커버 윈도우로 사용하고자 하는 경우, 폴딩 특성을 확보하기 위해서는 두께가 일정 두께 이하이어야 하고, 강도 특성을 확보하기 위해서는 두께가 일정 두께 이상이어야 한다.

예컨대 폴딩 시 곡률반경이 최소 0.5mm 이상을 만족하여야 하는 경우, 50~300㎛ 두께, 바람직하게는 커버 윈도우의 두께는 200㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20~100㎛로 형성될 수 있으며, 이 경우 펜드랍(Pen-Drop)과 같이 단면적이 좁은 물체가 상기 글래스 기판(100)의 상면(앞면)에 충격이 가해지는 경우, 펜드랍 접촉부를 중심으로 글래스 기판(100) 전체의 변형 및 파손이 가해질 수 있다.

특히 슬리밍된 폴딩 영역을 갖는 커버 윈도우의 경우, 그 부분의 두께가 특히 얇아 펜드랍 특성이 매우 취약할 뿐만 아니라, 폴딩 영역과 평면 영역 간의 두께 차이로 인한 응력 차이가 발생하여 글래스 기판(100)의 웨이브니스(Waveness) 등의 문제가 함께 플러스되어, 내충격성에 매우 취약한 단점이 있다.

본 발명은 기본적으로 상기 폴딩부(F)에서의 펜드랍 특성 개선을 통한 내충격성 향상, 그와 동시에 폴딩 특성 및 강도 특성을 향상시고, 항균성을 부여하기 위해 수지 복합형 항균층(200)을 상기 글래스 기판(100)의 전면(Front surface)에 형성하는 것이다.

도 1은 글래스 기판(100)의 전면에 항균층(200)이 형성된 것을 도시한 것으로, 상기 항균층(200)은 상기 커버 윈도우의 전면(Front surface), 즉 터치면에 형성되며, 커버 윈도우에 항균성 및 항균 지속성을 부여하기 위한 것이다.

상기 항균층(200)은 수지코팅액 100중량부에 대해 항균 나노입자가 0.001~0.5 중량부로 분산형성된 수지 복합형 항균 코팅 조성물로 이루어지며, 상기 글래스 기판(100)에 코팅하여 형성할 수 있다.

이러한 항균 나노입자의 크기는 0.01~30nm 정도로, 수지코팅액 100중량부에 대해 항균 나노입자가 0.001~0.5 중량부로 분산되어 제공되므로, 전체적으로 투명하거나 반투명한 투명도를 가지게 된다.

여기에서 상기 항균층(200)은 상기 글래스 기판(100) 상에 스프레이(Spray), 딥코팅(Dip coating), 바코팅(Bar coating), 스탬핑(Stamping), 슬롯 코팅(Slot coating) 등의 공정 중 어느 하나에 의해 구현될 수 있다.

상기 항균층(200)은 항균 나노입자를 사용하여 항균성을 부여하고, 수지와 항균 나노입자가 함께 사용되어 항균 나노입자의 고른 분산을 도모하고, 항균 나노입자가 수지 내에 함침된 상태로 코팅 형성되어, 항균성능의 균일성, 항균 나노입자의 탈리를 방지하면서 수지의 사용으로 인한 폴딩 특성 개선과 충격력의 분산을 동시에 도모하게 된다.

또한 수지 내에 항균 나노입자가 함침되어 코팅되므로, 전체적으로 항균층(200)의 강도를 개선시키게 되며 본 발명에 따른 항균층(200)은 연필경도 3H~9H를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 항균 나노입자는 은 나노입자, 백금 나노입자, 구리 나노입자, 이산화티탄 나노입자 중 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 은 나노입자, 백금 나노입자, 이산화티탄 나노입자는 항균성이 우수하며, 상기 구리 나노입자는 세균 제거 기능이 우수한 것으로 알려져 있어, 이들을 각각 사용하거나, 이들 둘 이상을 혼합하여 사용하거나, 상기 은 나노입자, 백금 나노입자, 이산화티탄 나노입자 중 어느 하나와 구리 나노입자를 혼용하여 사용할 수 있다.

기존의 항균 필름과 같은 경우에는 기재 표면에 구리 입자와 같은 항균 물질이 코팅되어 제공되었는데, 이 경우 기재와 항균 물질 간의 지속성이 떨어질 뿐만 아니라, 기재 상에 항균 물질이 골고루 코팅되지가 않아 항균성능이 균일하지 않고, 항균 물질의 산화로 항균성능이 떨어지는 문제가 있었다.

또한 플렉시블한 제품의 표면에 사용시 폴딩 부분에 웨이브니스(Waveness)가 발생하거나, 폴딩 부분을 중심으로 항균 물질이 떨어져 나가는 문제가 있었다.

본 발명에 따른 항균 코팅 조성물의 경우에는 항균 나노입자가 수지코팅액 내부에 균일하게 분산된 상태로 상기 글래스 기판(100) 상에 코팅되어, 전체적으로 균일한 투명도를 유지하면서 항균 나노입자가 외부로 유출되거나, 산화되는 등의 문제가 없어 항균성이 높고, 항균 지속성이 오래 유지되는 특징이 있다.

특히 상기 항균 나노입자는 수지코팅액 100중량부에 대해 0.001~0.5중량부로 포함되어, 투명 또는 반투명한 정도의 투명도를 가지면서, 수지코팅액 내부에 고르게 분산된 상태를 유지하게 되어, 소량만으로도 항균성이 매우 높아 경제적인 장점이 있다.

또한, 상기 수지코팅액은, OCR(Optical Clear Resin)과 같은 투명 수지를 사용하며, 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 수지 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 이러한 재료들은 다양한 조합으로 혼합하여 강도 및 탄성을 조절하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 항균층(200)이 구현된 플렉시블 커버 윈도우는 연필경도 3H~9H인 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 수지를 이용한 코팅층은 연필경도 1H~2H의 경도를 지니는 것으로 알려져 있으나, 본 발명의 경우 수직 복합형 항균층(200)으로 제공됨으로써, 3H~9H의 경도를 가지고 있어, 항균성뿐만 아니라 강도 특성을 보강하여 제품의 표면을 보호하는 역할을 수행하게 된다.

특히 본 발명에 따른 항균층(200)은 수지코팅액에 고르게 분산된 항균 코팅 조성물을 글래스 기판(100) 상에 코팅하여 형성하는 것으로서, 글래스 기판(100)을 접거나 구부려도 상기 항균층(200)의 크랙이나 분리 현상이 발생하지 않아 최근 웨어러블 전자제품이나 플렉시블 디스플레이 등에 유용하게 사용할 수 있다.

이는 우수한 항균성, 강도 특성 및 폴딩 특성을 나타내어 디스플레이 패널의 커버 윈도우로 사용되거나 전자제품의 각종 조작 버튼이나 항균을 필요로 하는 각종 제품의 표면이나 굴곡이 있는 제품의 커버 윈도우로도 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예로 대략 150㎛ 정도의 두께를 갖는 글래스 기판(100) 상에 구리 나노입자를 이용한 항균층(200)을 코팅하여, 플렉시블 커버 윈도우를 제공할 수 있으며, 이때 상기 항균층(200)의 두께는 10㎛ 정도로 형성하였다.

또한, 상기 항균층(200)에는 필요에 따라 AF(Anti Finger) 또는 AR(Anti Reflective) 기능이 부여되도록 할 수 있으며, 이러한 기능을 갖는 수지를 합성하여 구현하거나, 상기 기능성 코팅층에 다양한 패턴을 형성하여 구현할 수도 있다.

본 발명의 일실시예로 도 2에 도시한 바와 같이, 글래스 기판(100)과, 상기 글래스 기판(100)을 상에 형성된 프라이머층(300) 및 상기 글래스 기판(100)의 앞면에 형성된 프라이머층(300)의 상에 형성된 항균층(200)을 포함하여 형성될 수 있다.

상기 프라이머층(300)은 상기 글래스 기판(100)의 일면 또는 양면(앞면 및 뒷면), 또는 상기 글래스 기판(100)의 전체면을 에워싸도록 랩핑하여(Wrapping) 형성될 수 있다. 도 2의 실시예에서는 상기 프라이머층(300)이 상기 글래스 기판(100)의 전체면을 에워싸도록 랩핑하여 형성된 것이다.

상기 프라이머층(300)은 상기 글래스 기판(100) 상에 형성되어, 상기 글래스 기판(100)의 비산을 방지하고, 내환경 신뢰성을 보강하는 것으로 그 두께는 0.1~10㎛ 정도로 형성한다.

본 발명의 다른 실시예로 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 글래스 기판(100)의 뒷면의 프라이머층(300) 하부에 충격 보상용 버퍼층(400)을 더 형성하여, 필요에 따라 상기 글래스 기판(100)의 하면에 펜드랍 충격을 흡수할 수 있도록 한 것이다.

또한 본 발명에서의 충격 보상용 버퍼층(400)의 두께는 1~60㎛로 형성될 수 있으며, 이는 플렉시블 커버 윈도우 전체 두께 및 폴딩 특성을 고려하면서, 충격력을 효율적으로 흡수, 분산할 수 있도록 하는 두께이다.

상기의 범위보다 두께가 더 낮은 경우, 충격력 분산의 효과가 미미하며, 이보다 높은 경우에는 플렉시블 커버 윈도우의 두께가 두꺼워지며, 폴딩 특성이 저하될 수 있다.

상기 충격 보상용 버퍼층(400) 하부에는 내부버퍼층(500)이 더 형성될 수 있다. 즉, 상기 내부버퍼층(500)은 플렉시블 디스플레이와 상기 충격 보상용 버퍼층(400) 사이에 형성될 수 있다. 상기 내부버퍼층(500)은 상기 글래스 기판(100)의 비산을 방지하면서 내충격을 보강하게 되며, 이를 위해 그 두께는 1~40㎛로 형성되게 된다.

본 발명의 다른 실시예로 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 글래스 기판(100)의 앞면에는 항균층(200), 상기 글래스 기판(100)을 랩핑하는 프라이머층(300), 상기 프라이머층(300) 하부에 충격 보상용 버퍼층(400), 그 하부에 내부버퍼층(500)이 형성되되, 상기 글래스 기판(100)의 폴딩부(F)가 상기 평면부(P)에 비해 슬리밍하게 형성된 것을 나타낸 것이다. 이에 의해 강도 특성뿐만 아니라 폴딩 특성을 더욱 개선시키게 된다.

도 4는 슬리밍된 폴딩부가 앞면을 향하도록 형성된 실시예이고, 도 5는 슬리밍된 폴딩부가 뒷면(배면)을 향하도록 형성된 실시예이다. 상기 슬리밍된 폴딩부는 제품 사양에 따라 글래스 기판(100)의 앞면 또는 배면에 형성되거나, 양면에 다 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 글래스 기판(100)의 앞면에는 항균층(200)이 형성되고, 상기 글래스 기판을 랩핑하는 프라이머층(300), 상기 프라이머층(300) 하부에 충격 보상용 버퍼층(400)이 형성되고, 그 하부에 내부버퍼층(500)이 형성되되, 상기 글래스 기판(100)의 폴딩부(F)가 하나 이상으로 분절되어, 상기 글래스 기판(100)이 전체적으로 쓰리피스로 형성된 것을 나타낸 것이다. 이게 의해 강도 특성뿐만 아니라 폴딩 특성을 더욱 개선시키게 된다.

한편 본 발명에 따른 프라이머층(300), 충격 보상용 버퍼층(400), 내부버퍼층(500)은 글래스의 굴절율(1.5)과 거의 동일한 OCR(Optical Clear Resin)과 같은 투명 수지를 사용하며, 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등을 사용할 수 있다. 이러한 재료들을 다양한 조합으로 혼합하여 강도 및 탄성을 조절하여 사용하게 된다.

다음 표 1은 본 발명의 일실시예(대략 150㎛ 정도의 두께를 갖는 글래스 기판 상에 은 나노입자를 이용한 항균층을 형성하고, 이때 상기 항균층의 두께는 10㎛ 정도로 형성하였다.)에 따라 은 나노입자의 크기 및 함량에 따른 항균테스트 결과를 나타낸 것이다.

은 나노입자 크기 및 함량	항균활성치		황색포도상구균		대장균		항균%
은 나노입자 크기 및 함량	황색포도상구균	대장균	control	시험 후	control	시험 후	황색포도상구균	대장균
2nm, 0.01%	4.8	5.9	1,500,000	24	22,000,000	28	99.998%	99.99987%
2nm, 0.05%	4.8	5.9	1,500,000	24	22,000,000	28	99.998%	99.99987%
2nm, 0.1%	4.8	5.9	1,500,000	24	22,000,000	35	99.998%	99.99988%
15nm, 0.01%	3.2	5.9	1,500,000	1,000	22,000,000	35	99.93%	99.99988%
15nm, 0.05%	4.8	5.9	1,500,000	24	22,000,000	35	99.998%	99.99988%
15nm, 0.1%	4.8	5.9	1,500,000	24	22,000,000	35	99.998%	99.99988%

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 은 나노입자의 크기 및 함량에 따라 항균성의 차이가 거의 없음을 확인할 수 있었다. 즉, 모든 실시예에서 우수한 항균성능을 나타내었다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 항균테스트 결과에 대한 사진을 나타낸 것으로, 상기 표 1 중 세번째 줄까지의 실시예를 테스트한 것이다. 도시된 바와 같이 항균 성능이 매우 우수한 것으로 확인되었다.

도 8은 도 1의 실시예에 따른 항균 플렉시블 커버 윈도우에 대한 사진을 나타낸 도이다. 상기 글래스 기판 상에 항균층이 안정적으로 형성되어 있음을 확인할수 있었다.

다음 표 2는 상기 본 발명의 일실시예와 비교예 1(항균층이 없는 기재의 경우), 비교예 2(시판되고 있는 구리 항균 필름)에 대한 향균테스트 결과를 나타낸 것이다.

[표 2]

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 항균성능이 매우 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 시간에 따른 항균성의 변화를 측정한 결과, 그 성능에 변화가 거의 없음을 확인할 수 있었다.

또한 본 발명은 연필경도 7H를 나타내었으며, 이는 전자제품 등의 터치 패널이나 조작버튼에 적용되어, 강도가 매우 우수하여 그 표면을 보호하면서 항균성능까지 동시에 발현하여, 커버 윈도우에 적용성이 매우 뛰어나며, 폴딩성까지 구비하여, 플렉시블 디스플레이의 커버 윈도우에 적용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로 구리 나노입자를 사용한 경우에도 항균성 및 항균지속성이 매우 우수하였으며, 상기와 같이 강도 특성 및 폴딩 특성 또한 매우 우수하였다.

이와 같이 본 발명은 글래스 기판 상에 항균층을 형성하여 항균 작용을 지속적으로 유지시키면서 항균성이 우수한 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.

100 : 글래스 기판 200 : 항균층
300 : 프라이머층 400 : 충격 보상용 버퍼층
500 : 내부버퍼층
P : 평면부 F : 폴딩부

Claims

플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성된 폴딩부를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서,
글래스 기판;
상기 글래스 기판의 앞면(Front surface)에 형성된 항균층;을 포함하고,
상기 항균층은 수지코팅액 100중량부에 대해 항균 나노입자가 0.001~0.5 중량부로 분산형성된 항균 코팅 조성물을 상기 글래스 기판 상에 코팅하여 형성되며,
상기 항균층은,
상기 수지코팅액 내에 상기 항균 나노입자가 함침되어 상기 글래스 기판 상에 코팅되어 수지 복합형 항균층으로 구현되며,
연필경도 3H~9H이고, 두께는 2~20㎛인 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 항균 나노입자는,
은 나노입자, 백금 나노입자, 구리 나노입자, 이산화티탄 나노입자 중 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 항균 나노입자의 크기는,
0.01 ~ 30nm인 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 수지코팅액은,
OCR(Optical Clear Resin)인 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 4항에 있어서, 상기 수지코팅액은,
아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 수지 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
삭제
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제 1항에 있어서, 상기 항균 플렉시블 커버 윈도우는,
글래스 기판;
상기 글래스 기판 상에 형성된 프라이머층; 및
상기 글래스 기판의 앞면에 형성된 프라이머층의 상부에 형성된 항균층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 8항에 있어서, 상기 프라이머층은,
상기 글래스 기판을 랩핑하여(Wrapping) 형성된 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 8항에 있어서, 상기 프라이머층의 두께는,
0.1~10㎛인 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 8항에 있어서, 상기 글래스 기판의 뒷면의 프라이머층 하부에 충격 보상용 버퍼층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 11항에 있어서, 상기 충격 보상용 버퍼층의 두께는,
1~60㎛인 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 11항에 있어서, 상기 충격 보상용 버퍼층 하부에 내부버퍼층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 13항에 있어서, 상기 내부버퍼층의 두께는,
1~40㎛인 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항 내지 제 5항, 제 8항 내지 제 14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 글래스 기판은,
일체로 형성된 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 15항에 있어서, 상기 글래스 기판은,
상기 폴딩부가 상기 평면부에 비해 슬리밍하게 형성된 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항 내지 제 5항, 제 8항 내지 제 14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 글래스 기판은,
상기 폴딩부가 하나 이상으로 분절되어 형성된 것을 특징으로 하는 항균 플렉시블 커버 윈도우.