KR102457942B1 - 플렉시블 커버 윈도우 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성된 폴딩부를 포함하는 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 상기 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부가 형성되고, 상기 폴딩부는 무패턴 형상으로 형성되며, 상기 충격 보상용 패턴부에 연속하여 형성되어 상기 폴딩부에서의 폴딩반발력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 커버 윈도우의 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 개선시킨 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.

Description

플렉시블 커버 윈도우{Flexible Cover Window}

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로, 플렉시블 커버 윈도우의 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 개선시킨 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.

최근 전기, 전자 기술들이 급속도로 발전하고, 새로운 시대적 요구 및 다양한 소비자들의 요구에 맞춰 다양한 형태의 디스플레이 제품이 나오고 있으며, 그 중 화면을 접고 펼칠 수 있는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발한 실정이다.

플렉시블 디스플레이의 경우, 기본적으로 접히는 것에서부터 출발하여 구부리고 말고 늘리는 형태로 연구가 진행되고 있으며, 디스플레이 패널뿐만 아니라 이를 보호하기 위한 커버 윈도우 또한 플렉시블하게 형성되어야 한다.

이러한 플렉시블한 커버 윈도우는 기본적으로 유연성이 좋아야 하며, 반복적인 폴딩에도 폴딩 부위에 자국이 발생하지 않아야 하고, 그에 따른 화질의 왜곡이 없어야 한다.

기존의 플렉시블 디스플레이의 커버 윈도우는 디스플레이 패널 표면에 PI나 PET 필름과 같은 고분자 필름을 사용하여 왔다.

그러나, 고분자 필름의 경우 기계적 강도가 약해 단순히 디스플레이 패널의 스크래치를 방지하는 역할을 할 뿐 내충격성에 취약하고, 낮은 투과율을 갖는 단점이 있으며, 비교적 고가로 알려져 있다.

또한, 이러한 고분자 필름의 경우 디스플레이의 폴딩 횟수가 많아질수록 폴딩 부위에 자국이 남게 되면서 접히게 되는 부분의 손상을 초래하게 된다. 예컨대 폴딩 한계 평가(통상 20만회) 시 고분자 필름의 눌림이나 찢김이 발생하고 있다.

최근에는 고분자 필름의 커버 윈도우에 대한 한계를 극복하고자 글래스 기반의 커버 윈도우에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.

이러한 글래스 기반의 커버 윈도우의 경우 폴딩 특성을 만족하면서, 화면의 왜곡이 없고, 터치펜 등의 반복적인 접촉, 일정 압력에도 충분한 강도를 가져야 하는 기본 요구 물성이 요구되고 있다.

이러한 커버 윈도우의 강도 특성을 만족시키기 위해서는 글래스가 일정 두께 이상이어야 한 반면에, 폴딩 특성을 만족하기 위해서는 글래스가 일정 두께 이하이어야 하므로, 강도 특성을 만족하면서 폴딩 특성을 만족하고, 또한 화면의 왜곡이 없는 최적의 커버 윈도우 두께 및 구조에 대한 연구가 필요하다.

또한, 글래스가 일정 두께 이하일 경우 강화 글래스 고유의 질감이 저하되기 때문에 이러한 점도 고려하여야 한다.

따라서 강화 글래스 고유의 질감은 유지하면서, 강도를 확보할 수 있는 적정 두께는 유지하고, 동시에 폴딩 특성 또한 만족하는 커버 윈도우를 제공하기 위한 기술이 필요한 실정이다.

대한민국특허청 등록번호

본 발명은 상기 필요성에 의해 고안된 것으로서, 플렉시블 커버 윈도우의 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 개선시킨 플렉시블 커버 윈도우의 제공을 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 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 상기 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부가 형성되고, 상기 폴딩부는 무패턴 형상으로 형성되며, 상기 충격 보상용 패턴부에 연속하여 형성되어 상기 폴딩부에서의 폴딩반발력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 상기 패턴의 높이는 0.5~280㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 상기 패턴 상단의 너비는 0~1000㎛, 상기 패턴 하단의 너비는 30~2000㎛이고, 상기 패턴 간 간격은 30~4000㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 규칙 또는 불규칙적으로 동일한 크기 또는 서로 다른 크기로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴은, 격자배열 또는 교차배열 형태로 구현되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 상기 패턴의 측면의 기울기는 상기 커버 윈도우의 수평면에 대해 0.1~50°인 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 수평 단면 형상이 다각형, 타원형 및 원형 중 어느 하나 이상 또는 이들의 조합으로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 상기 글래스 기판의 일면 또는 양면에 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부는, 마스킹 에칭 공정에 의해 구현되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마스킹 에칭 공정은, 단일 회 또는 2회 이상 반복하여, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이와 상기 폴딩부의 형상 및 깊이를 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폴딩부는, 평면 또는 곡면 형상으로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 폴딩부는, 상기 평면부에 비해 슬리밍(Slimming)하게 형성될 수 있으며, 상기 폴딩부는, 상기 평면부와의 경계에 경사부가 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 패턴부가 형성된 커버 윈도우 상에는 수지충진층이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 수지충진층은, 상기 커버 윈도우의 평면부 및 폴딩부 전 영역에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 커버 윈도우의 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 개선시킨 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.

즉, 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우의 평면부에 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현함으로써, 펜드랍 충격 시에 패턴 사이로 충격이 분산되어 펜드랍에 대한 강성을 증가시키고, 폴딩부에서는 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 만족시키도록 하는 것이다.

또한 폴딩부를 무패턴의 평면 또는 곡면 형상으로 형성함으로써, 폴딩부 성형시의 불량률을 최소화할 수 있어 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 글래스 기판 상이 수지충진층을 형성한 복합 재료로 구현되어, 글래스의 질감은 최대한 유지하면서 수지재에 의한 유연성, 복원력, 탄성력 및 강도 특성은 보강되도록 하며, 특히 수지재에서 펜드랍과 같은 충격을 흡수하여 내충격성을 더욱 개선시키고 충격 보상용 패턴부가 외부 시인되지 않도록 하는 복합 재료로 구현된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하도록 한 것이다.

도 1 내지 도 10 - 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도.

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 플렉시블 커버 윈도우의 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 개선시킨 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.

즉, 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우의 평면부에 충격 보상용 패턴부를 형성하고, 폴딩부에는 무패턴 형상으로 구현함으로써, 펜드랍 충격 시에 패턴 사이로 충격이 분산되어 펜드랍에 대한 강성을 증가시키고, 폴딩부에서는 폴딩반발력을 감소시켜 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 만족시키도록 하는 것이다.

또한 폴딩부를 무패턴의 평면 또는 곡면 형상으로 형성함으로써, 폴딩부 성형시의 불량률을 최소화할 수 있어 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 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 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 상기 평면부(P)에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부(120)가 형성되고, 상기 폴딩부(F)는 무패턴 형상으로 형성되며, 상기 충격 보상용 패턴부(120)에 연속하여 형성되어 상기 폴딩부(F)에서의 폴딩반발력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

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

여기에서 디스플레이의 폴딩 방식에 따라 폴딩부(F)는 접히고(Folding), 말리거나(Rolling), 밀고 당겨지거나(Sliding), 늘어질(Stretching) 수 있으며, 본 발명에 따른 커버 윈도우는 Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable 등 다양한 방식의 플렉시블 디스플레이 패널의 보호용 커버 윈도우로 사용될 수 있다.

본 발명에서의 커버 윈도우는 글래스 기판(110)을 기반으로 하고, 그 두께는 20~400㎛ 정도로 형성되며, 이를 화학 강화 처리하여 사용한다. 이 두께에서, 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 스케일 및 형상, 폴딩부(F)의 폭 및 깊이 등을 적절히 설계하여 강도 및 폴딩 특성이 유지되도록 한다.

본 발명의 실시예로 폴딩부(F)는 평면부(P)에 이어져 형성되며, 평면부(P)와 두께가 동일하게 형성되거나, 상기 커버 윈도우의 폴딩 영역에서 내측으로 슬리밍(Slimming)된 형태로 상기 평면부(P)에 비해 두께가 얇게 형성될 수 있다.

즉, 상기 폴딩부(F)는 상기 평면부(P)와 두께가 동일한 평면 형상으로 형성되거나, 상기 평면부(P)에 대해 슬리밍된 형상으로 트렌치(Trench) 형상의 평면 또는 곡면 형상으로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예로 폴딩부(F)는 전체적으로 트렌치 형태로 형성된 것으로, 상기 폴딩부(F)의 양측단에는 상기 폴딩부(F)에서 두께가 점진적으로 두꺼워지는 경사부(140)를 형성시켜 상기 커버 윈도우의 평면 영역으로 이어지도록 형성될 수 있다.

특히 폴딩부(F)의 양측단(평면부(P)와의 경계부)에 기울기가 낮은 경사부(140)를 형성시켜 폴딩부(F) 전 영역에서 반사면에 의한 반사각의 크기를 비슷하게 조절하여 빛의 간섭 및 반사면에서의 육안 시인성이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 글래스 기반으로 형성되며, 플렉시블 디스플레이에 적용될 수 있도록 박판이면서도 강도 특성 및 폴딩 특성을 보강한 플렉시블 커버 윈도우를 제공하고자 한다.

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

이를 위해 본 발명은 도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 평면부(P)에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부(120)가 형성되고, 상기 폴딩부(F)는 무패턴 형상으로 형성되며, 상기 충격 보상용 패턴부(120)에 연속하여 형성된다.

즉, 상기 평면부(P)에는 요철 형상의 충격 보상용 패턴부(120)가 형성되고, 상기 충격 보상용 패턴부(120)에 연속하여 상기 폴딩부(F)가 형성되며, 상기 폴딩부(F)에는 상기 평면부(P)와는 달리 무패턴 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이러한 평면부(P)에서의 충격 보상용 패턴부(120)와, 폴딩부(F)에서의 무패턴 형상에 의해 강도 특성과 동시에 폴딩 특성 또한 개선되도록 한다. 특히 폴딩부(F)에서의 무패턴 형상에 의해 폴딩반발력을 감소시켜 폴딩 특성을 더욱 개선시키게 된다.

상기 충격 보상용 패턴부(120)는 상기 커버 윈도우의 일면 또는 양면의 평면부(P)에 형성될 수 있으며, 글래스 기판(110)을 건식 또는 습식 에칭 공정을 이용하여 규칙 또는 불규칙적으로 동일한 크기 또는 서로 다른 크기의 패턴이 연속적으로 형성된 것이다.

상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴은 수평 단면 형상이 다각형, 타원형 및 원형 중 어느 하나 이상 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있으며, 폴딩 특성 개선과 충격력의 고른 분산을 위해 격자 배열 또는 교차 배열 패턴을 이룰 수 있다.

일반적으로 글래스 기판을 이용하여 플렉시블 커버 윈도우를 구현하고자 하는 경우, 글래스 기판의 두께가 얇아야 하고, 강도 특성을 확보하기 위해서는 일정 두께 이상이어야 한다.

예컨대 폴딩 시 곡률반경이 최소 0.5mm 이상을 만족하여야 하는 경우, 커버 윈도우의 두께는 200㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 이 경우 펜드랍(Pen-Drop)과 같이 단면적이 좁은 물체가 상기 커버 윈도우의 상면(앞면)에 충격이 가해지는 경우, 펜드랍 접촉부를 중심으로 커버 윈도우 전체의 변형 및 파손이 발생할 수 있다.

일반적으로, 커버 윈도우 상에 펜드랍과 같은 충격이 가해지는 경우, 수평으로 전달되는 충격력보다 수직으로 전달되는 충격력이 더 강하게 되는데, 본 발명에 따른 충격 보상용 패턴부(120)는 복수의 요철 형태의 패턴으로 이루어져, 수직 충격력을 효율적으로 분산시키거나 지지하게 되어 펜드랍 특성이 현저하게 개선되게 된다.

즉, 펜드랍 충격력이 글래스 기판의 내부로 전달되어 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴에 부딪히거나 흡수되어 그 충격력을 효율적으로 분산시키거나 흡수시킬 수 있도록 하는 것이다. 또한 후술할 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴 사이에 수지충진층(130)이 형성되며, 충격력의 흡수, 지지 효과가 월등히 개선되게 된다.

또한 본 발명에 따른 충격 보상용 패턴부(120)는 글래스 고유결함과 물리적인 결함(Physical Defect)에 대한 응력을 분산시키고, 표면 스크래치를 개선시켜 강도 특성을 개선시키게 된다.

일반적으로 펜드랍 충격력은 커버 윈도우의 뒷면(충격이 가해지는 반대면)에 더욱 취약하므로, 본 발명의 일실시예로는 도 1, 도 3, 도 5, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 글래스 기판(110)의 뒷면(도면 상 아래쪽)에 본 발명에 따른 충격 보상용 패턴부(120)가 형성될 수 있다.

이에 의해 상기 커버 윈도우의 앞면(터치면)으로부터 전달된 충격력은 글래스 기판(110)의 내부로 전달되어 요철 형상 패턴으로 이루어진 충격 보상용 패턴부(120)에 의해 그 충격력이 분산되거나 흡수될 수 있도록 한 것이다.

또한 도 2, 도 4, 도 6, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 충격 보상용 패턴부(120)는 글래스 기판(110)의 양면 즉, 앞면과 뒷면에 형성될 수도 있으며, 이 또한 충격을 받는 접촉부를 포함하는 면인 앞면에 형성된 상기 충격 보상용 패턴부(120)에 의해 1차적으로 충격력이 흡수될 수 있도록 하고, 글래스 기판(110) 내부로 전달된 충격력은 뒷면에 형성된 충격 보상용 패턴부(120)에 흡수될 수 있도록 하는 것이다.

여기에서, 상기 앞면의 평면부(P)에 형성되는 충격 보상용 패턴부(120)와 뒷면의 평면부(P)에 형성되는 충격 보상용 패턴부(120)는, 각각 그 패턴의 크기, 패턴 간의 간격, 패턴의 높이, 패턴의 형상 등이 제품 사양이나, 용도 등에 따라 서로 같거나 다르게 형성될 수 있다.

상기 충격 보상용 패턴부(120)는 스트라이프 형태 또는 패턴이 전체적으로 분산된 형태, 바람직하게는 수평 단면 형상이 다각형, 타원형 및 원형 중 어느 하나 이상 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 이는 상기 폴딩부(F)의 슬리밍시 동시에 형성되거나 패터닝 공정에 의해 평면부(P)에 형성되게 된다.

또한 본 발명에서의 충격 보상용 패턴부(120)의 높이는 글래스 기판(110)의 두께에 대해 절반 이하로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 글래스 기판(110)의 두께에 대해 10~30% 범위로 형성되는 것이 바람직하다.

상기의 범위보다 높이가 더 낮은 경우, 충격력 분산의 효과가 미미하며, 이보다 높은 경우에는 유효 두께의 감소로 전체적인 강도 특성을 저하시키게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴 상단의 너비는 0~1000㎛, 상기 패턴 하단의 너비는 30~2000㎛로, 글래스 기판(110)의 중심쪽으로 갈수록 패턴의 너비가 넓게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 패턴 간 간격은 30~4000㎛ 정도이다.

상기 패턴의 크기가 상기의 범위보다 크면 폴딩 특성이 낮아지고, 작으면 펜드랍 특성이 낮아지게 되며, 상기 패턴 사이의 간격이 상기의 범위보다 크면 펜드랍 특성이 낮아지고, 상기 패턴 사이의 간격이 상기의 범위보다 작으면 폴딩 특성이 낮아지게 된다.

또한 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴의 높이(에칭깊이)는 0.5~280㎛인 것이 바람직하다. 또한 상기 충격 보상용 패턴부(120)는, 상기 패턴의 측면의 기울기는 상기 커버 윈도우의 수평면에 대해 0.1~50°의 기울기로 형성된다. 이는 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 에칭 공정 조건에 따라 의존하게 되며, 제품 사양 등에 따라서 패턴의 높이 및 기울기를 조절하여 형성한다.

상기 높이보다 패턴의 높이가 더 작으면 충격력 흡수 및 분산 기능이 미미하며, 싱기 높이보다 패턴의 높이가 더 높으면 패턴의 경면에서 빛반사가 일어나거나 강도특성이 저하될 수 있다.

상기 기울기보다 낮은 경우에는 패턴의 높이가 너무 작아 충격력 흡수 및 분산 기능이 미미하며, 상기 기울기보다 높은 경우에는 패턴의 경면에서 빛반사가 발생할 확률이 높게 된다.

또한, 상기 평면부(P)에 형성된 충격 보상용 패턴부(120)의 높이는 상기 폴딩부(F)의 깊이보다 크거나, 같거나 작을 수도 있으며, 바람직하게는 폴딩 특성을 위해 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 높이는 상기 폴딩부(F)의 깊이보다 같거나 더 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 슬리밍된 폴딩부(F)가 형성된 경우에 대한 것으로, 폴딩부(F)가 슬리밍되지 않은 경우도 있을 수 있다.

이러한 상기 충격 보상용 패턴부(120)는 건식 또는 습식에 따른 마스킹 에칭 공정에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 일실시예로 포토 마스킹에 따른 에칭 공정에 의해 구현될 수 있다.

이 경우, 상기 마스킹 에칭 공정은 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴의 높이와 상기 폴딩부(F)의 형상 및 깊이와의 관계를 고려하여 단일 회 또는 2회 이상 반복하여 수행될 수 있다.

즉, 상기 충격 보상용 패턴부(120)와 상기 폴딩부(F)의 깊이가 다른 경우 복수회 마스킹 에칭 공정을 수행하여 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 깊이 또는 상기 폴딩부(F)의 깊이를 조절할 수 있다.

예컨대, 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴의 높이가 상기 폴딩부(F)의 깊이보다 더 작게 형성되는 경우(도 5, 도 6, 도 8, 도 9 및 도 10)에는 상기 충격 보상용 패턴부(120)는 1차 에칭 공정에 의해 상기 폴딩부(F)와 동일한 높이를 가지는 패턴으로 형성되고, 2차 에칭 공정에 의해 상기 폴딩부(F)만 에칭함으로써, 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 패턴의 높이가 상기 폴딩부(F)의 깊이보다 더 작은 높이를 가지게 된다.

또한 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이가 상기 폴딩부의 깊이보다 더 높게 형성되는 경우에는 상기 충격 보상용 패턴부는 1차 에칭 공정에 의해 상기 폴딩부와 동일한 높이를 가지는 패턴으로 형성되고, 2차 에창 공정에 의해 상기 평면부의 충격 보상용 패턴부만을 한번 더 에칭함으로써, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이가 상기 폴딩부의 깊이보다 더 큰 높이를 가지게 된다.

이러한 마스킹 에칭 공정은 일반적으로, 글래스 기판(110) 상에 레지스트층을 형성하고, 상기 레지스트층을 패터닝하여 상기 글래스 기판(110) 상에 충격 보상용 패턴부(120) 형성을 위한 레지스트 패턴층을 형성하고, 상기 레지스트 패턴층을 마스크로 하여 상기 평면부(P)에 충격 보상용 패턴부(120)를 형성하는 것이다.

그 후 상기 충격 보상용 패턴부(120)를 포함하는 평면부(P)가 형성된 글래스 기판(110)을 강화시켜, 상기 충격 보상용 패턴부(120)를 포함하는 커버 윈도우를 완성하게 된다.

이때 폴딩부(F)가 슬리밍되지 않은 경우에는 폴딩부(F)에 대해서는 에칭 공정이 수행되지 않도록 레지스트 패턴층을 형성하게 되며, 폴딩부(F)가 슬리밍된 경우에는 이를 고려하여 레지스트 패턴층을 형성한다.

이 경우 상기 충격 보상용 패턴부(120) 형성과 폴딩부(F)의 슬리밍 에칭 공정을 동시에 수행할 수도 있고, 순차적으로 수행할 수도 있으며, 상술한 바와 같이 상기 충격 보상용 패턴부(120)와 상기 폴딩부(F)의 깊이가 다른 경우 복수회 마스킹 에칭 공정을 수행하여 상기 충격 보상용 패턴부(120)의 깊이 또는 상기 폴딩부(F)의 깊이를 조절할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 커버 윈도우의 폴딩부(F)는 무패턴 형상으로 형성되며, 상기 충격 보상용 패턴부(120)에 연속하여 형성되어 상기 폴딩부(F)에서의 폴딩반발력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 충격 보상용 패턴부가 상기 평면부뿐만 아니라 폴딩부(F)에도 형성된 경우, 상기 폴딩부(F)에 형성된 충격 보상용 패턴부(120)에 의해 폴딩반발력이 증가하여 폴딩 특성이 저하되게 된다.

즉, 폴딩부(F)에 형성된 충격 보상용 패턴부(120)에 의해 폴딩 방식(Folding, Rolling, Sliding, Stretching)에 따라 폴딩부(F)에서 폴딩반발력이 증가하게 되어 상기 폴딩 방식에 따라서는 폴딩 특성이 저하되거나 폴딩 재현성이 저하되는 경우가 발생할 수도 있다.

이에 본 발명은 커버 윈도우의 평면부(P)에는 충격 보상용 패턴부(120)를 형성하여 강도 특성을 개선시키고, 커버 윈도우의 폴딩부(F)에는 이러한 패턴을 형성하지 않아 폴딩반발력을 감소시켜 폴딩 방식에 따라 정확한 폴딩과 폴딩 재현성이 유지되도록 하는 것이다.

특히 본 발명에 따른 폴딩부(F)는 슬리밍되지 않은 글래스 기판(110) 두께 그대로인 평면 형상일 수 있으며, 또한 상기 폴딩부(F)는 슬리밍되어 평면부(P)에 비해 두께가 얇게 형성될 수 있으며, 이는 평면 형상을 이루거나 필요에 따라 곡면 형상을 이룰 수 있다.

상기 폴딩부(F)가 슬리밍되어 형성된 경우에는 상기 평면부(P)와의 경계에 경사부(140)를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예로 폴딩부(F)는 전체적으로 트렌치 형태로 형성된 것으로, 상기 폴딩부(F)의 양측단에는 상기 폴딩부(F)에서 두께가 점진적으로 두꺼워지는 경사부(140)를 형성시켜 상기 커버 윈도우의 평면부(P)와 자연스럽게 이어지도록 형성될 수 있다.

즉, 폴딩부(F)의 양측단(평면부(P)와의 경계부)에 기울기가 낮은 경사부(140)를 형성시켜 폴딩부(F) 전 영역에서 반사면에 의한 반사각의 크기를 비슷하게 조절하여 빛의 간섭 및 반사면에서의 육안 시인성이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.

그리고 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 충격 보상용 패턴부(120)가 형성된 커버 윈도우 상에는 수지충진층(130)이 형성될 수 있다.

상기 수지충진층(130)은 상기 커버 윈도우 일면 또는 양면에 형성되거나, 측면까지 에워싸도록 형성될 수 있다.

상기 수지충진층(130)이 상기 커버 윈도우 양면으로 형성된 경우에는, 상기 글래스 기판(110)의 뒷면 측에 형성된 수지충진층(130)과 상기 글래스 기판(110)의 앞면 측에 형성된 수지충진층(130)은 동일한 소재로 형성되거나, 상기 글래스 기판(110)의 뒷면 측에 형성된 수지충진층(130)이 상기 글래스 기판(110)의 앞면 측에 형성된 수지충진층(130)보다 상대적으로 더 소프트(Soft)한 소재로 형성될 수도 있다.

구체적으로는 커버 윈도우의 앞면에 형성된 수지충진층(130)의 경우 경화되었을 때 상대적으로 경도가 높은 수지 예컨대 아크릴이나 에폭시 같은 수지의 함량이 높은 것을 사용하며, 상기 커버 윈도우 뒷면에 형성된 수지충진층(130)의 경우 경화되었을 때 상대적으로 탄성도가 높은 수지 예컨대 실리콘, 우레탄 합성수지 등의 함량이 높게 하여 사용한다. 또한 유무기 하이브리드졸겔에서 유기물 및 무기물의 함량을 조절하여 강도나 탄성을 보강하여 사용할 수 있다.

또한, 이는 인폴딩 또는 아웃폴딩 방식에 따라 폴딩되어 접혀지는 쪽은 더 하드한 소재로 형성시키고, 늘어나는 부분은 상대적으로 소프트한 소재로 형성시켜, 늘어지는 부분에서의 크랙을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

또한 상기 수지충진층(130)에는 별도의 기능성 패턴을 부여하여 형성하거나, 기능성 물질을 혼합하여 형성할 수 있다. 예컨대 AF(Anti Finger) 또는 AR(Anti Reflective) 기능이 부여되도록 할 수 있으며, 이러한 기능을 갖는 수지를 합성하여 구현하거나, 상기 수지충진층(130)에 다양한 패턴을 형성하여 구현할 수도 있다.

또한 상기 수지충진층(130)의 조성물에 항균 조성물을 혼합하여 커버 윈도우의 앞면에 형성되는 수지충진층(130)의 경우 항균성을 가지도록 형성할 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 수지충진층(130)은 필요에 따라서는 상기 충격보상용 패턴부의 패턴에 충진되거나, 상기 충격보상용 패턴부의 패턴에 충진된 후 그 상측으로도 커버 윈도우 전면(Total Surface)에 수지충진층(130)이 일정 두께로 형성될 수도 있다.

상기 폴딩부(F)가 슬리밍된 경우에는 그 영역에도 상기 수지충진층(130)이 형성될 수 있으며, 상기 수지충진층(130)에 의해 상기 커버 윈도우는 전체적으로 평편하게 되어, 디스플레이 패널의 전면(Total Surface)과 커버 윈도우가 빈 공간없이 접합되도록 하는 것이다.

특히, 글래스 기판(110)의 배면에 충격보상용 패턴부가 형성된 경우에는 그쪽 면에만 상기 수지충진층(130)이 형성될 수도 있다. 물론 글래스 기판(110)의 앞면에는 보호를 위한 하드 코팅용(Hard Coating) 수지충진층(130)이 형성될 수도 있다.

이와 같이 상기 충격보상용 패턴부의 패턴 사이에 수지충진층(130)이 충진되어 전체적으로 균일한 커버 윈도우를 제공하게 되며, 충격력을 흡수하고, 디스플레이 패널의 전면에 접합시 빈 공간(공기층)이 존재하지 않도록 하여 시인성 및 접합성이 개선되도록 한다.

상기 수지충진층(130)은 글래스의 굴절율(1.5)과 거의 동일한 OCR(Optical Clear Resin)과 같은 투명 수지를 사용한다. 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등을 사용할 수 있으며, 이를 다양한 조합으로 혼합하여 강도 및 탄성 보강을 위해 사용될 수 있다.

상기 수지충진층(130)은 상기 충격보상용 패턴부의 패턴 사이에 충진되면서 일정 두께 예컨대 2~20㎛ 정도로 형성되며, 필요에 따라 단일층 또는 다층으로 형성될 수도 있다.

본 발명은 이와 같이 글래스와 수지재와의 복합 재료로 구현되어 글래스의 질감은 최대한 유지하면서 수지재에 의한 유연성, 복원력, 탄성력 및 강도 특성은 보강되도록 한다.

특히 본 발명은 상기 글래스 기판(110) 상에 충격보상용 패턴부가 형성되고, 상기 충격보상용 패턴부 상에 수지충진층(130)이 형성됨으로써, 펜드랍에 대한 충격력을 더욱 분산 또는 흡수시켜 내충격성을 더욱 개선시키게 된다.

또한, 폴딩부(F)에서의 크랙 발생을 최소화하고, 상기 충격보상용 패턴부의 형태가 외부에서 시인되는 것을 방지하면서, 상기 수지충진층(130)이 상기 충격보상용 패턴부 내부로 고르게 충진되도록 하여 디스플레이 패널과 접하는 부분의 평탄도(Flatness)가 확보될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 디스플레이 패널에 접하는 면에서는 커버 윈도우에 탄성력을 보강하여 내충격성이 향상되도록 하며, 글래스가 깨졌을 때 비산을 방지하는 기능을 하게 된다.

본 발명의 도 9의 실시예로, 글래스 기판(두께 0.08t)의 뒷면의 평면부에 충격 보상용 패턴부(높이 0.03mm, 상단의 너비 0.05mm, 하단의 너비 0.1mm, 간격 0.15mm)를 형성하고, 평면 형상의 폴딩부의 높이 0.045mm, 아크릴계 수지충진층(두께 0.02mm을 형성하여, 폴딩 특성 및 펜드랍 특성을 측정하였다.

이를 이용한 슬라이더블 커버 윈도우의 경우 폴딩 특성(2 point bending 방법에 의한 폴딩 한계 평가, 2R 기준) 측정 결과, 불량품이 없는 100% 수율로 측정되었다.

상기 실시예에 따른 슬라이더블 커버 윈도우의 펜드랍 특성(펜드랍 테스트는 Ball size 0.5mm, 중량 6.2g의 펜을 이용하였으며, 상기 글래스 기판의 앞면 측 다양한 높이에서 상기 펜을 자유 낙하하여 상기 커버 윈도우가 파손되는 높이를 측정함)은 평균 8cm 높이에서 펜드랍 후 파손되는 것을 확인할 수 있으며, 상용화 수준보다 훨등히 높은 것으로 측정되었다.

110 : 글래스 기판 120 : 충격 보상용 패턴부
130 : 수지충진층 140 : 경사부
P : 평면부 F : 폴딩부

Claims (15)

1. 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 평면부에 비해 슬리밍되어 형성되고, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 형성된 폴딩부를 포함하는 글래스 기판 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서,
   상기 평면부에 요철 형상의 충격 보상용 패턴부가 형성되고,
   상기 폴딩부는 무패턴 형상으로 형성되며, 상기 충격 보상용 패턴부에 연속하여 형성되어 상기 폴딩부에서의 폴딩반발력을 감소시키며,
   상기 충격 보상용 패턴부의 패턴 상단의 너비는 0~1000㎛, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴 하단의 너비는 30~2000㎛이고, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴 간 간격은 30~4000㎛이고,
   상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 측면의 기울기는 상기 커버 윈도우의 수평면에 대해 0.1~50°이고,
   상기 충격 보상용 패턴부는 2회 이상 반복하여, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이와 상기 폴딩부의 형상 및 깊이를 조절하는 마스킹 에칭 공정에 의해 구현되며,
   상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이가 상기 폴딩부의 깊이보다 더 작게 형성되는 경우에는, 상기 충격 보상용 패턴부는 1차 에칭 공정에 의해 상기 폴딩부의 깊이와 동일한 높이를 가지는 패턴으로 형성되고, 2차 에칭 공정에 의해 상기 폴딩부만 에칭하여 구현되며,
   상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이가 상기 폴딩부의 깊이보다 더 높게 형성되는 경우에는, 상기 충격 보상용 패턴부는 1차 에칭 공정에 의해 상기 폴딩부의 깊이와 동일한 높이를 가지는 패턴으로 형성되고, 2차 에칭 공정에 의해 상기 평면부의 충격 보상용 패턴부만 에칭하여 구현되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
2. 제 1항에 있어서, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴의 높이는 0.5~280㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 충격 보상용 패턴부는,
   규칙 또는 불규칙적으로 동일한 크기 또는 서로 다른 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
5. 제 4항에 있어서, 상기 충격 보상용 패턴부의 패턴은,
   격자배열 또는 교차배열 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 충격 보상용 패턴부는,
   수평 단면 형상이 다각형, 타원형 및 원형 중 어느 하나 이상 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
8. 제 1항에 있어서, 상기 충격 보상용 패턴부는,
   상기 글래스 기판의 일면 또는 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 1항에 있어서, 상기 폴딩부는,
    평면 또는 곡면 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
12. 삭제
13. 제 1항에 있어서, 상기 폴딩부는,
    상기 평면부와의 경계에 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
14. 제 1항, 제 2항, 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 8항, 제 11항 및 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 보상용 패턴부가 형성된 커버 윈도우 상에는 수지충진층이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
15. 제 14항에 있어서, 상기 수지충진층은,
    상기 커버 윈도우의 평면부 및 폴딩부 전 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.

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