KR20160002593A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 표시 장치는, 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 하드 코팅층을 포함하고, 상기 하드 코팅층은 불소계 고분자를 포함하는 광 경화형 수지 조성물로 형성되고, 상기 불소계 고분자는 상기 광 경화형 수지 조성물에 15 내지 35 중량%의 함량으로 포함된다.

Description

표시 장치{Display device}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하드 코팅층을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 표시 장치(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판표시 장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 표시 장치의 구체적인 예로는 액정표시 장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기전계발광표시 장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 전기영동표시 장치(Electrophoretic Display: EPD,Electric Paper Display), 플라즈마표시 장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시 장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시 장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 및 전기습윤표시 장치(Electro-Wetting Display: EWD) 등을 들 수 있다.
이러한 표시 장치 화면 상에는 그 표면을 보호함과 동시에 그 디스플레이 화면이 외부 광에 의한 눈부심 현상을 방지하기 위해 하드 코팅 필름이 적용될 수 있다. 종래의 표시 장치에 적용되는 하드 코팅 필름은 반사를 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 반사를 방지하는 역할을 위해 표면을 요철처리하여, 나노 사이즈의 작은 미세 돌기 패턴을 형성하여 패턴의 반사를 이용할 수 있다.
하지만, 하드 코팅 필름을 나노 사이즈의 미세패턴을 갖도록 만들기 위한 제작 단가가 매우 비싼 단점이 있다. 또한, 재료를 식각하는 제조 공정에서 특정 화합물에만 한정되어 다양한 재료 적용에 어려움이 있으며, 표면을 패터닝 함으로 인해 고경도의 하드 코팅 필름을 형성하기 어려운 문제점 있다. 경도가 낮은 경우, 화면을 보호하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 종래의 하드 코팅 필름은 다수의 코팅층을 적층하여 형성할 수 있다. 상기 다수의 코팅층은 건식법 또는 습식법으로 형성될 수 있다. 진공장비를 이용한 건식법의 경우, 베이스 필름에 하드 코팅층을 형성하고, 고굴절층과 저굴절층을 여러번 겹쳐 형성한다. 이러한 다수의 코팅층으로 이루어진 하드 코팅 필름 상에는 필요에 따라 내지문성을 위해 건식법 또는 습식법으로 내지문 코팅층을 추가로 더 형성할 수 있다.
상기 종래의 하드 코팅 필름 제조 방법에서 건식법을 이용하는 경우, 제조 단가가 매우 비싸고, 여러 번에 걸쳐 다수의 층을 형성하므로 제조 공정 자체가 매우 복잡하고, 생산성이 낮은 단점이 있다. 즉, 건식법은 종래에 적어도 6개의 층이 차례로 한층씩 증착 코팅 공정이 필요함에 따라 공정이 매우 복잡하고, 진공장비에 들어가는 수량과 사이즈에 제약이 있으며, 공정시간이 길어지는 문제점이 있다.
딥코팅 또는 롤코팅을 이용한 습식법의 경우, 베이스 필름에 하드 코팅층을 형성하고, 상기 하드 코팅층 상에 저굴절 코팅층을 형성한다. 즉, 상기 베이스 필름 상에는 하드 코팅층을 포함하여 적어도 2개 이상의 층이 형성되어 하드 코팅 필름을 구성한다. 이러한 다수의 코팅층으로 이루어진 하드 코팅 필름 상에는 필요에 따라 내지문성을 위해 건식법 또는 습식법으로 내지문 코팅층을 추가로 더 형성할 수 있다.
상기 종래의 하드 코팅 필름 제조 방법에서 습식법을 이용하여 저굴절 코팅층을 형성하는 기술은 하드 코팅층과 저굴절 코팅층 사이의 밀착력이 상대적으로 떨어지고, 저굴절 코팅층을 이루는 재료 자체의 특성으로 경도가 매우 낮은 단점이 있다. 즉, 습식법은 하드 코팅층과 저굴절 코팅층을 이루는 수지 조성물과 결합이 어려워 층이 서로 분리되는 문제점이 있다.
본 발명은 표시 패널 상에 하드 코팅층이 형성되어, 반사 방지 특성을 향상시키고, 내지문성 필요시에도 별도의 내지문성 코팅층을 생략할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 제조 공정이 단순하여 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있도록 개발된 하드 코팅층을 갖는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 표시 장치는, 예를 들면, 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 하드 코팅층을 포함할 수 있으며, 상기 하드 코팅층은 하기 [화학식 8]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 불소계 고분자를 포함한다.
[화학식 8]
Figure pat00001
상기 [화학식 8]에서, d는 1 내지 10의 정수, e는 1 내지 10의 정수, x는 1 이상인 정수이고, R11은 탄소수 1~4개의 알킬이다.
다른 구현예에 따르면, 본 발명의 표시 장치 제조 방법은, 표시 패널을 제조하는 단계; 및 상기 표시 패널 상에 하기 [화학식 8]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 불소계 고분자를 포함하는 광 경화형 수지 조성물을 이용하여 하드 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
[화학식 8]
Figure pat00002
상기 [화학식 8]에서,
d는 1 내지 10인 정수, e는 1 내지 10인 정수, x는 1 이상인 정수이고, R11은 C1~4 알킬이다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 표시 패널 상에 하드 코팅층이 형성되어, 반사 방지 특성을 향상시키고, 내지문성 필요시에도 별도의 내지문성 코팅층을 생략할 수 있는 제 1 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치는, 하드 코팅층을 단일층으로 형성함으로써, 공정을 단순화하고, 공정 시간 및 공정 비용을 감소할 수 있는 제 2 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1구현예에 따른 표시 장치를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1구현예에 따른 표시 장치의 표시 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2구현예에 따른 표시 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3구현예에 따른 표시 장치를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3구현예에 따른 표시 장치의 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 구현예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 구현예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 구현예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1구현예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1구현예에 따른 표시 장치를 도시한 도면이다. 또한, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제1구현예에 따른 표시 장치의 표시 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1구현예에 따른 표시 장치는 표시 패널(300)을 포함한다. 상기 표시 패널(300) 상에는 하드 코팅층(100)이 배치된다.
상기 표시 패널(300) 상에 배치된 하드 코팅층(100)은 단일층 구조로 형성된다. 이때, 상기 하드 코팅층(100)은 광 경화형 수지 조성물로 형성될 수 있다. 상기 광 경화형 수지 조성물은 액상이기 때문에 도포 장치로 도포할 수 있다. 즉, 상기 표시 패널(300) 상에 광 경화형 수지 조성물을 도포하여 상기 하드 코팅층(100)을 형성할 수 있다. 이때, 도포 방식으로는 공지된 코팅 방법을 이용할 수 있다.
상기 광 경화형 수지 조성물은 불소계 고분자 및/또는 불소계 실란을 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 밀폐형(cage) 실세스퀴옥산 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 체인형 실록산 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 광중합 개시제 및 아크릴계 모노머를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 유기 용매를 포함할 수 있다.
상기 광 경화형 수지 조성물에 포함되는 불소계 고분자는, 예를 들면, 우레탄 아크릴레이트를 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 불소계 고분자는 우레탄 변성 고분자 일 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 불소계 고분자는 하기 화학식 8로 나타내는 화합물 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 8]
Figure pat00003
상기 [화학식 8]에서 상기 d는 1 내지 10의 정수이고, 상기 e는 0 내지 10의 정수이다. 또한, 상기 R11은 수소 또는 탄소수 1~4개의 알킬이다. 또한, 상기 x는 최소한 1 이상의 정수이다. 상기 불소계 고분자의 분자량은 1000 내지 100000 일 수 있다.
상기 불소계 고분자는 상기 광 경화형 수지 조성물이 100중량부(wt%) 일 때, 상기 광 경화형 수지 조성물의 15 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 불소계 고분자는 상기 하드 코팅층(100)이 저반사성 및 내오염성을 갖도록 할 수 있다. 또한, 상기 불소계 고분자는 우레탄 변성 고분자로서, 상기 하드 코팅층(100)에 탄성을 부여하고, 상기 하드 코팅층(100)의 경도를 높일 수 있다.
또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 불소계 실란을 포함할 수 있다. 상기 불소계 실란은 하기 화학식 9로 나타내는 화합물 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 9]
Figure pat00004
상기 [화학식 9]에서 상기 f는 0 내지 10의 정수이고, 상기 g는 1 내지 10의 정수이다. 또한, 상기 R12 내지 R14는 각각 독립적으로 탄소수 1~4개의 알킬이다.
상기 불소계 실란은 상기 광 경화형 수지 조성물이 100중량부(wt%) 일 때, 상기 광 경화형 수지 조성물의 10 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 불소계 실란은 상기 하드 코팅층(100)에 저반사성 및 내오염성을 동시에 부여할 수 있다. 즉, 상기 불소계 실란은 상기 하드 코팅층(100)의 굴절율을 낮추어 저반사 기능을 갖도록 한다.
하기 표 1에는 본 발명의 구현예에 따라 표시 패널(300) 상에 형성된 하드 코팅층(100)에 대한 실험 결과가 기재되어 있다. 하기 실험 결과는 불소의 몰비에 따라 하드 코팅층(100)의 반사율, 투과율 및 헤이즈가 영향을 받음을 보여준다.
불소 몰비 반사율(%) 투과율(%) 헤이즈(Haze)
7 2.48 93.82 0.33
14 2.08 94.08 0.38
17 1.95 93.95 0.35
20 1.92 94.26 0.28
23 1.88 94.21 0.29
25 1.79 94.27 0.28
상기 [표 1]을 참조하면, 상기 광 경화형 수지 조성물의 몰비(mole fraction)를 100이라고 할 때, 상기 광 경화형 수지 조성물에 포함된 불소(fluoro)의 몰비는 17 내지 25일 수 있다. 상기 불소의 몰비가 17보다 작은 경우, 반사율이 상대적으로 크게 나타난다. 또한, 상기 불소의 몰비가 25보다 큰 경우, 상기 하드 코팅층(100)의 코팅이 이루어지지 않을 수 있다.
반사율 측정 장비는 코니카 미놀타(CM-2600D)를 사용한다. 광원은 D65, Observer 값은 2 degree를 사용한다. 상기 반사율 측정은 코팅면을 제외한 나머지 면에 Black 접착 테이프(Toyohozai 社 Black 점착필름)으로 부착 후 측정한다.
즉, 상기 광 경화형 수지 조성물은 불소계 고분자 및 불소계 실란을 포함하여 저반사 특성을 가질 수 있다. 이때, 상기 하드 코팅층(100)은 약 6% 이하의 반사율을 가질 수 있다.
또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 불소계 고분자 및 불소계 실란을 포함하여 발수 특성을 가질 수 있다. 이때, 상기 하드 코팅층(100)의 물 접촉각은 100°이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 하드 코팅층(100)의 물 접촉각은 100° 이상 130°이하일 수 있다.
한편, 상기 광 경화형 수지 조성물은 밀폐형 실세스퀴옥산 수지를 포함할 수 있다. 이때, 상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 [화학식 1]에서 n은 6 내지 18의 정수이다. 바람직하게는, 상기 n은 12일 수 있으며, 하기 [화학식 2]와 같이 상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 육방면체로 형성될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
상기 [화학식 1] 및 [화학식 2]에서 상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로 하기 [화학식 3] 내지 [화학식 6]로 표시되는 작용기들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00007
[화학식 4]
Figure pat00008
[화학식 5]
Figure pat00009
[화학식 6]
Figure pat00010
상기 [화학식 3] 내지 [화학식 6]에서 상기 m은 1 내지 20의 정수이고, 상기 R10은 탄소수 1~80개의 지방족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소이다.
상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 상기 광 경화형 수지 조성물 100중량부(wt%)에 대하여, 10중량% 내지 20 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 이때, 상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 하드 코팅층(100)을 고경도로 형성되게 할 수 있다.
상기 표시 패널(300) 상에 형성되는 상기 하드 코팅층(100)은 표시 장치를 보호하기 위해, 고경도로 형성될 필요가 있다. 상기 하드 코팅층(100)은 연필 경도 6H 이상의 경도를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 하드 코팅층(100)은 연필 경도가 6H 내지 9H로 형성될 수 있다. 연필 경도는, 제조한 하드 코팅층 시료를 온도 25℃, 상대 습도 60％의 조건으로 2 시간 동안 습도 조절한 후, JIS S 6006이 규정하는 시험용 연필을 이용하여, JIS K 5400이 규정하는 연필 경도 평가 방법에 따라서 측정한 값이다. 즉, 본 발명에 따른 표시 장치는 광 경화형 수지 조성물이 밀폐형 실세스퀴옥산 수지를 포함함으로써, 고경도로 형성되는 하드 코팅층(100)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 체인형 실록산 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 체인형 실록산 아크릴레이트는 하기 [화학식 7]로 표시되는 화합물 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 7]
Figure pat00011
상기 [화학식 7]에서 상기 a는 0 내지 1000의 정수이고, 상기 b는 1 내지 30의 정수이고, 상기 c는 1 내지 25의 정수이다.
상기 체인형 실록산 아크릴레이트가 상기 광 경화형 수지 조성물에 포함되는 경우, 상기 체인형 실록산 아크릴레이트는 상기 광 경화형 수지 조성물이 100중량부(wt%) 일 때, 상기 광 경화형 수지 조성물의 2중량% 내지 4중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 이때, 상기 체인형 실록산 아크릴레이트는 상기 하드 코팅층(100)이 내지문 특성을 갖도록 하는 내지문 첨가제 역할을 할 수 있다.
즉, 하드 코팅층(100)에 내지문성이 필요한 경우, 광 경화형 수지 조성물은 체인형 실록산 아크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 하드 코팅층(100)은 별도의 지문 방지층을 생략할 수 있으며, 하드 코팅층(100)이 단일층으로 형성되더라도 내지문성을 가질 수 있다.
상기 표시 패널(300) 상에 형성되는 하드 코팅층(100)은 표시 장치를 보호하기 위해, 물이 묻는 경우 흡수되지 않고 흘러내리도록 발수 기능이 필요하며, 사용자의 지문이 묻어나지 않도록 내지문 기능이 필요하였다. 따라서, 상기 하드 코팅층(100)이 내지문성을 갖지 못하는 경우, 내지문성 기능성 박막인 지문 방지층이 별도로 필요하였다.
본 발명에 따른 표시 장치는 단일층으로 형성되며, 내지문성을 갖는 하드 코팅층(100)을 포함하므로 별도의 지문 방지층은 생략될 수 있다. 이로 인해, 공정을 단순화 하고, 공정 비용 및 공정 시간을 감소할 수 있다.
또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 상기 광중합 개시제는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 제한 없이 적용할 수 있다. 상기 광중합 개시제는 히드록시케톤류, 아미노케톤류 및 수소탈환형 광중합 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 광중합 개시제는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아테토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 공지된 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 광 경화형 수지 조성물이 100중량부(wt%) 일 때, 상기 광 경화형 수지 조성물의 1 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 함량은 상기 하드 코팅층(100)의 광 경화형 수지 조성물의 경화 속도와 과경화 여부를 고려하여 선택될 수 있다.
또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 아크릴계 모노머를 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 모노머는 (메타)아크릴레이트 모노머일 수 있다. 상기 아크릴계 모노머는 상기 하드 코팅층(100)의 경도 향상 및 컬링 특성을 향상시키기 위해 포함될 수 있다.
예를 들면, 상기 아크릴계 모노머는 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴릭에스테르, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소-덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보네올(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 모노머의 함량은 상기 광 경화형 수지 조성물이 100중량부(wt%) 일 때, 상기 광 경화형 수지 조성물의 10 내지 30 중량%일 수 있다.
또한, 상기 광 경화형 수지 조성물은 용매를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 용매는 에탄올과 같은 알콜계 유기 용매를 포함할 수 있다. 또한, 상기 용매는 디프로필렌 글리콜 (DPG), 모노에틸렌 글리콜 (MEG), 디에틸렌 글리콜 (DEG), 트리에틸렌 글리콜 (TEG), 트리프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올 (BDO), 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올 (네오펜틸 글리콜) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 용매는 이에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 포함할 수 있다.
상기 용매는 상기 광 경화형 수지 조성물 내에서 상기 불소계 고분자, 불소계 실란, 밀폐형 실세스퀴옥산 수지, 체인형 실록산 아크릴레이트, 광중합 개시제를 제외하고, 잔량만큼 포함되는 것이 바람직하다.
상기 하드 코팅층(100)은 불소계 고분자, 불소계 실란, 밀폐형 실세스퀴옥산 수지, 체인형 실록산 아크릴레이트, 광중합 개시제 및 아크릴계 모노머를 포함하는 광 경화형 수지 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 상기 광 경화형 수지 조성물은 밀폐형 실세스퀴옥산 수지 10 내지 20 중량%, 체인형 실록산 아크릴레이트 2 내지 5 중량%, 불소계 고분자 15 내지 35 중량%, 불소계 실란 10 내지 15 중량%, 광중합 개시제 1 내지 3 중량% 및 아크릴계 모노머 10 내지 30 중량% 및 잔량의 용매를 포함할 수 있다.
상기 단일층으로 형성된 하드 코팅층(100)의 두께는 80nm 내지 5㎛일 수 있다. 상기 하드 코팅층(100)의 두께는 반사율 및 투과율을 고려하여 결정될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인하여 한정 해석되어서는 안된다.
[실시예 1 내지 실시예 4]
실시예 1에서 불소계 고분자 25 중량%, 밀폐형 실세스퀴옥산 수지 20 중량%, 불소계 실란 10 중량%, 아크릴계 모노머 25 중량%, 광중합 개시제 3 중량%, 체인형 실록산 아크릴레이트 3 중량% 및 잔량의 용매를 포함하는 광 경화형 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2에서 불소계 고분자 30 중량%, 밀폐형 실세스퀴옥산 수지 20 중량%, 불소계 실란 15 중량%, 아크릴계 모노머 15 중량%, 광중합 개시제 3 중량%, 체인형 실록산 아크릴레이트 4 중량% 및 잔량의 용매를 포함하는 광 경화형 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3에서 불소계 고분자 35 중량%, 밀폐형 실세스퀴옥산 수지 20 중량%, 불소계 실란 10 중량%, 아크릴계 모노머 15 중량%, 광중합 개시제 3 중량%, 체인형 실록산 아크릴레이트 4 중량% 및 잔량의 용매를 포함하는 광 경화형 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4에서 불소계 고분자 25 중량%, 밀폐형 실세스퀴옥산 수지 15 중량%, 불소계 실란 15 중량%, 아크릴계 모노머 20 중량%, 광중합 개시제 3 중량%, 체인형 실록산 아크릴레이트 3 중량% 및 잔량의 용매를 포함하는 광 경화형 수지 조성물을 제조하였다.
폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA) 필름의 일 면에 실시예 1 내지 실시예 4로 이루어진 광경화성 수지 조성물을 코팅하고 UV를 조사하여 경화시켰다.
상기 실시예 1 내지 실시예 4에서 상기 불소계 고분자는 우레탄 변성 고분자로 하기 화학식 8로 나타내는 화합물이다. 하기 [화학식 8]에서 d는 2이고, e는 7이고, R11은 C2H5 이다.
[화학식 8]
Figure pat00012
상기 실시예 1 내지 실시예 4에서 상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 하기 [화학식 2]로 나타내는 화합물이다. 하기 [화학식 2]에서 R2 내지 R8은 각각 에폭시 아크릴레이트 일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00013
상기 실시예 1 내지 실시예 4에서 상기 불소계 실란은 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyltriethoxysilane)이다.
[비교예]
비교예는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmetacrylate, PMMA) 필름을 하드 코팅하지 않고 사용하였다.
[실험예]
상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에 대해 물 접촉각, 반사율, 연필경도, 투과율 및 헤이즈를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
물 접촉각 (°) 반사율(%) 연필 경도(H) 투과율(%) 헤이즈
실시예 1 105-110 2.0 8 94.08 0.29
실시예 2 103-107 1.7 8-9 94.28 0.28
실시예 3 105-110 1.5 8 94.59 0.21
실시예 4 100-105 2.1 7-8 93.98 0.31
비교예 70-75 4.2 8-9 91.89 0.28
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 4는 비교예와 비교하여 물 접촉각이 커진 것을 확인하였다. 실시예 1 내지 실시예 4에서 코팅된 표면의 표면에너지가 더 낮고 소수성을 나타내어 방오-방습성이 더 뛰어남을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 하드 코팅층(100)은 내오염성 및 내지문성이 우수하다.
일반적으로 저굴절 고분자는 경도가 낮아질 수 있으나, 실시예 1 내지 실시예 4는 연필 경도가 낮아지지 않음을 확인하였다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 4는 비교예와 비교하여 반사율이 2% 이상 감소하고, 투과율이 2% 이상 증가한 것을 확인하였다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 4는 헤이즈가 문제되지 않는 범위에서 형성됨을 확인하였다.
종래에는 반사율을 만족시키기 위해 건식법으로 하드 코팅층 상에 다수의 고굴절율층과 저굴절율층을 반복 적층하여 형성하거나, 습식법으로 하드 코팅층 상에 저굴절율층을 형성하는 등 다수의 층이 필요하였다. 이로 인해, 공정이 복잡하고, 건식법의 경우에는 수량과 사이즈에 제약이 있으며, 공정 시간이 길어지는 등의 문제점이 있으며, 습식법의 경우, 하드 코팅층과 저굴절율층의 밀착력이 떨어져 박리 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
하지만, 본 발명에 따른 상기 하드 코팅층(100)은 다수의 층을 적층하지 않고 원하는 반사율을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 하드 코팅층(100)은 단일층으로 형성될 수 있으며, 공정을 단순화하고, 공정 시간 및 공정 비용을 감소할 수 있고, 내찰상성이 우수하고, 반사 방지 효과가 우수하다.
상기 표시 패널(300)은 액정표시패널 또는 유기전계발광표시패널일 수 있다. 도 2를 참조하여 상기 표시 패널(300)이 액정표시패널인 경우를 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 상기 표시 패널(300)은 액정표시패널이다. 상기 액정표시패널(300)은 액정층(380)을 사이에 두고 제 1 기판(301)과 제 2 기판(302)이 합착되어 형성된다. 상기 하드 코팅층(100)은 상기 표시 패널(300)의 제 1 기판(301) 또는 제 2 기판(302)의 외부로 노출된 면에 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 액정표시패널(300) 하부에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 상기 표시 패널(300)은 편광 기능이 부가되는 편광부를 포함할 수도 있다.
상기 액정표시패널(300)은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분될 수 있다. 상기 표시 영역에서 상기 제 1 기판(301)의 일면에는 게이트 배선과 데이터 배선이 게이트 절연막(352)을 사이에 두고 서로 수직하게 교차하여 화소 영역을 정의한다. 상기 화소 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 구비되어 각 화소 영역에 마련된 화소 전극(357)과 절연층(356)에 형성된 콘택홀을 통해 일대일 대응 접속된다. 즉, 상기 제 1 기판(301)은 박막트랜지스터 기판이라고 할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(351), 게이트 절연막(352), 반도체층(353), 소스 전극(354) 및 드레인 전극(355)으로 이루어진다. 또한, 도면에는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극(351)이 반도체층(353)의 아래에 배치되는 보텀 게이트(Bottom gate) 구조로 도시하였으나, 이 외에 게이트 전극(351)이 반도체층(353)의 위에 배치되는 탑(Top) 게이트 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 박막 트랜지스터의 구성 등은 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
또한, 상기 액정표시패널(300)의 상기 제 2 기판(302)의 일면에는 제 1 기판(301)의 박막 트랜지스터(TFT) 등 비표시 영역을 가리면서 화소 영역을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(371)가 형성된다. 또한, 이들 격자 내부에서 각 화소 영역에 대응되게 순차적으로 반복 배열되는 R(red), G(green), B(blue) 컬러필터층(372) 및 이들 모두를 덮는 투명한 공통 전극(373)을 포함한다. 즉, 상기 제 2 기판(302)은 컬러필터 기판 일 수 있다.
상기 액정층(380)과 화소 전극(357) 사이 및 상기 액정층(380)과 공통 전극(373) 사이에는 각각 제 1 배향막(358) 및 제 2 배향막(374)이 개재된다. 상기 제 1 배향막(358) 및 제 2 배향막(374)은 액정분자의 초기배열상태와 배향 방향을 균일하게 정렬할 수 있다.
다만, 도면은 본 발명에 따른 액정표시패널을 간소화하여 도시한 것으로, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도면 상에는 하나의 박막 트랜지스터로 표현하였으나, 동작의 특성의 따라 상기 박막 트랜지스터는 하나 이상의 박막 트랜지스터 조합으로 구성될 수 있다.
또한, 액정분자의 배열을 조절하는 방식은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드 외에도 IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등으로 다양하게 적용할 수 있다. 이에 따라 도면 상에는 화소 전극(357)이 제 1 기판(301)에 형성되고, 공통 전극(373)은 제 2 기판(302)에 형성되는 구성을 도시하였으나, 화소 전극(357)과 공통 전극(373)의 구성도 변경 및 수정될 수 있다. IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드일 경우, 상기 화소 전극(357)과 공통 전극(373)은 상기 제 1 기판(301)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 액정표시패널(300)은 박막 트랜지스터, 컬러필터층 및 블랙매트릭스가 제 1 기판(301)에 형성되고, 제 2 기판(302)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(301)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1 기판(301) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(301)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소 전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
즉, 액정표시패널(300)은 도면의 표현에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 박막 트랜지스터의 구성 등은 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
이어서, 도 3을 참조하여 상기 표시 패널(300)이 유기전계발광표시패널인 경우를 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 상기 표시 패널(300)은 유기전계발광표시패널이다. 상기 유기전계발광표시패널(300)은 박막 트랜지스터(TFT)와 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된 유기발광소자(OL)가 형성된 제 1 기판(301)과 상기 유기발광소자(OL)를 보호하기 위한 제 2 기판(302)을 포함한다. 상기 하드 코팅층(100)은 상기 표시 패널(300)의 제 1 기판(301) 또는 제 2 기판(302)의 외부로 노출된 면에 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 제 1 기판(301)과 상기 제 2 기판(302) 사이에는 봉지층(324)이 형성될 수 있다. 도면 상에는 상기 봉지층(324)을 단일층으로 도시하였으나, 상기 봉지층(324)은 보호층 및 접착층 등 다수의 층으로 구성될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 상기 표시 패널(300)은 편광 기능이 부가되는 편광부를 포함할 수도 있다.
상기 유기전계발광표시패널(300)은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분될 수 있다. 상기 유기전계발광표시패널(300)의 표시 영역에서 제 1 기판(301) 상의 일면에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(311), 게이트 전극(313), 소스 전극(315) 및 드레인 전극(316)을 포함하여 형성된다.
자세하게는, 상기 제 1 기판(301) 상에 소스영역(311a), 채널영역(311b) 및 드레인영역(311c)을 포함하는 반도체층(311)이 형성된다. 상기 반도체층(311) 상에 게이트 절연막(312)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(312) 상에 게이트 배선과 상기 게이트 배선으로부터 분기된 게이트 전극(313)이 형성된다. 상기 게이트 배선과 게이트 전극(313) 상에 층간 절연막(314)이 형성된다.
상기 층간 절연막(314)을 사이에 두고 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선으로부터 분기된 소스 전극(315) 및 상기 소스 전극(315)으로부터 일정간격 이격하여 드레인 전극(316)이 형성된다. 이때, 상기 소스 전극(315)과 드레인 전극(316)은 상기 게이트 전극(313) 상에 형성된 층간 절연막(314)과 게이트 절연막(312)을 관통하여 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체층(311)의 소스영역(311a)과 드레인영역(311c)과 접촉한다.
상기 소스 전극(315) 및 드레인 전극(316) 상에는 보호막(317)이 형성되고, 상기 보호막(317)에는 상기 드레인 전극(316)을 노출하는 콘택홀이 형성된다. 상기 노출된 드레인 전극(316)은 상기 보호막(317) 상에 형성된 연결전극(318)과 전기적으로 연결된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제 1 기판(301) 전면에 평탄화막(319)이 형성되고, 상기 평탄화막(319)에는 상기 연결전극(318)이 노출되는 콘택홀이 형성된다.
상기 평탄화막(319)에 형성된 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 유기발광소자(OL)가 형성된다. 상기 유기발광소자(OL)는 하부 전극(320), 유기발광층(322) 및 상부 전극(323)으로 이루어진다.
보다 자세하게는, 상기 노출된 연결전극(318) 상에 유기발광소자(OL)의 하부 전극(320)이 형성된다. 도면 상에는 유기발광소자(OL)의 하부 전극(320)과 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(316)이 연결전극(318)을 통해 연결되도록 도시되어 있으나, 연결전극(318)이 생략되고, 유기발광소자(OL)의 하부 전극(320)과 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(116)이 콘택홀이 형성된 평탄화막(319)을 통해 직접 접촉하여 형성될 수도 있다.
상기 하부 전극(320) 상에는 화소 영역 단위로 상기 하부 전극(320)을 노출하는 뱅크(bank) 패턴(321)이 형성된다. 상기 노출된 하부 전극(320) 상에는 유기발광층(322)이 형성된다. 상기 유기발광층(322)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성되거나, 또는 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer), 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수 있다.
상기 유기발광층(322) 상에 상부 전극(323)이 형성된다. 상기 하부 전극(320)이 애노드(anode)인 경우, 상기 상부 전극(323)은 캐소드(cathode)이며, 상기 하부 전극(320)이 캐소드(cathode)인 경우, 상기 상부 전극은 애노드(anode)이다.
상기 박막 트랜지스터(TFT) 및 상기 유기발광소자(OL)가 형성된 제 1 기판(301) 상에는 밀봉부가 형성된다. 예를 들면, 상기 상부 전극(323) 상에는 표시소자들을 보호하는 봉지층(324)이 형성된다. 상기 봉지층(324)은 다수의 층으로 형성될 수도 있으며, 제 2 기판(302)과 합착될 수 있다. 상기 제 2 기판(302)은 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판일 수 있다. 다만, 상기 제 1 기판(301) 상에 배치되는 밀봉부는 상기 봉지층(324) 및 상기 제 2 기판(302)에 한정되지 않으며, 산소 또는 수분 등의 유입을 막기 위해 일반적으로 알려진 다양한 형태의 밀봉부가 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치의 구성은 도면에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2 구현예에 따른 표시 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명의 제 2 구현예에 따른 표시 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 제 2 구현예에 따른 표시 장치는 앞서 설명한 제 1 구현예에 따른 표시 장치와 동일 유사한 구성을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대한 설명과 동일 유사한 부분에 대한 설명은 생략할 수 있다. 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 구현예에 따른 표시 장치는 표시 패널(300) 및 하드 코팅층(100) 사이에 배치되는 베이스 기판(200)을 포함한다. 즉, 상기 표시 패널(300) 상에 베이스 기판(200)이 형성되고, 상기 베이스 기판(200) 상에 하드 코팅층(100)이 형성된다. 상기 하드 코팅층(100)은 베이스 기판(200)의 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 하드 코팅층(100) 및 상기 표시 패널(300)은 앞서 설명한 제1구현예와 동일할 수 있다.
상기 베이스 기판(200)은 편광판일 수 있다. 자세하게는, 상기 베이스 기판(200)은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 상기 표시 패널(300)이 액정표시패널인 경우, 상기 베이스 기판(200)은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(300)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 베이스 기판(200)은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
도면 상에는, 상기 베이스 기판(200)이 상기 표시 패널(300) 상부에만 배치되도록 도시하였으나, 상기 베이스 기판(200)이 편광판인 경우, 상기 베이스 기판(200)은 표시 패널(300)의 상부 및 하부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(300)이 액정표시패널이고, 상기 베이스 기판(200)은 선 편광판이며, 상기 베이스 기판(200)의 상기 표시 패널(300)의 상면 및 하면에 배치될 수 있다. 이때, 상기 하드 코팅층(100)은 상기 표시 패널(300)의 상면에 배치된 베이스 기판(200)의 상면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스 기판(200)은 투명 기판일 수 있다. 즉, 상기 베이스 기판(200)을 투과하는 광은 편광되지 않은 광일 수 있다. 이때, 상기 베이스 기판(200)은 유리 또는 플라스틱일 수 있다. 예를 들면, 상기 베이스 기판(200)은 유리, 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 및 니트로 셀룰로오스), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리-1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 1,2-디페녹시에탄-4,4'-디카르복실레이트, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 폴리스티렌(예: 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌), 폴리올레핀(예: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 폴리메틸펜텐), 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르-이미드, 폴리메틸 메타아크릴레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐알코올 및 폴리염화비닐과 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 상기 베이스 기판(200)은 투명성이 저해되지 않는 기판 또는 필름이면 충분하다.
상기 베이스 기판(200)이 편광되지 않은 광을 투과시키는 투명 기판으로 형성되는 경우, 도면 상에는 도시하지 않았으나, 상기 하드 코팅층(100)은 상기 베이스 기판(200)의 양면에 형성될 수 있다. 상기 하드 코팅층(100)은 상기 베이스 기판(200)의 양면에 형성되었을 때, 약 4% 이하의 반사율을 가질 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제 3 구현예에 따른 표시 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 제 3 구현예에 따른 표시 장치를 도시한 도면이다. 또한, 도 6 및 도 7은 본 발명의 구현예에 따른 표시 장치의 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제 3 구현예에 따른 표시 장치는 앞서 설명한 구현예들에 따른 표시 장치와 동일 유사한 구성을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 본 발명의 구현예들에 따른 표시 장치에 대한 설명과 동일 유사한 부분에 대한 설명은 생략할 수 있다. 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 구현예에 따른 표시 장치는 표시 패널(300) 및 상기 표시 패널(300) 상에 배치되는 터치 패널(400)을 포함한다. 또한, 상기 표시 장치는 상기 터치 패널(400) 상에 배치되는 베이스 기판(200)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 베이스 기판(200) 및 상기 표시 패널(300) 사이에 터치 패널(400)이 배치될 수 있다.
도면 상에는, 상기 터치 패널(400)이 상기 베이스 기판(200) 및 상기 표시 패널(300)과 구분되는 별도의 구성으로 도시하였으나, 상기 터치 패널(400)은 상기 베이스 기판(200)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 터치 패널(400)은 상기 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다.
자세하게는, 상기 터치 패널(400)은 외장형(Add-on Type) 터치 패널(400)일 수 있다. 또한, 상기 터치 패널(400)은 내장형(Integrated Type) 터치 패널(400)일 수 있다.
상기 터치 패널(400)이 외장형 터치 패널(400)인 경우, 상기 터치 패널(400)은 상기 표시 패널(300)과 구분되는 별도의 구성일 수 있다. 상기 터치 패널(400)과 상기 표시 패널(300) 사이에는 투명 접착층이 형성될 수 있다.
이때, 상기 터치 패널(400)은 베이스 기판(200)과 구분되는 별도의 구성으로 형성되거나, 상기 베이스 기판(200)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 터치 패널(400)이 상기 베이스 기판(200)과 구분되는 별도의 구성으로 형성되는 경우, 상기 터치 패널(400)과 상기 베이스 기판(200) 사이에 투명 접착층이 형성될 수 있다. 상기 터치 패널(400)이 상기 베이스 기판(200)과 일체로 형성되는 경우, 상기 베이스 기판(200)의 배면에 감지 전극 등이 형성될 수 있다. 즉, 상기 터치 패널(400)과 상기 베이스 기판(200) 사이에 별도의 접착층이 필요하지 않다.
상기 터치 패널(400)이 내장형 터치 패널(400)인 경우, 상기 터치 패널(400)은 상기 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 터치 패널(400)과 상기 표시 패널(300) 사이에는 별도의 접착층이 필요하지 않다. 상기 터치 패널(400)은 온셀타입(On-cell Type) 또는 인셀타입(In-cell Type)으로 형성될 수 있다.
상기 터치 패널(400)이 온셀타입(On-cell Type)인 경우, 상기 표시 패널(300)의 상면에 감지 전극 등이 형성될 수 있다. 자세하게는, 상기 표시 패널(300)의 상부에 배치된 기판 상에 감지 전극 등이 직접 형성될 수 있다. 또한, 상기 외장형 터치 패널(400)과 같이, 상기 터치 패널(400)은 베이스 기판(200)과 구분되는 별도의 구성으로 형성되거나, 상기 베이스 기판(200)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 터치 패널(400)이 인셀타입(In-cell Type)인 경우, 상기 표시 패널(300)의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 감지 전극 등이 형성될 수 있다. 즉, 상기 표시 패널(300)에 소자가 형성될 때 감지 전극 등이 함께 형성될 수 있다. 이때, 상기 베이스 기판(200)은 상기 터치 패널(400)과 구분되는 별도의 구성으로 형성된다. 또한, 상기 베이스 기판(200)과 상기 표시 패널(300) 사이에 투명 접착층이 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 터치 패널(400)에 대해 보다 자세히 검토하면 다음과 같다. 도 6 및 도 7은 외장형 터치 패널 중 베이스 기판(200)과 구분되는 별도의 구성으로 형성되는 일예를 도시한 것으로, 터치 패널(400)의 구성은 도면에 한정되지 않는다. 상기 터치 패널(400)은 상기와 같이 외장형 및 내장형 터치 패널이 모두 적용될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 터치 패널(400)은 광이 투과되는 표시영역(AA) 및 광이 투과되지 않는 비표시 영역(IA)으로 구분될 수 있다. 자세하게, 상기 표시 영역(AA)은 사용자의 터치 명령 입력이 가능한 영역을 의미하며, 상기 비표시 영역(IA)은 상기 표시 영역(AA)과 반대되는 개념으로서, 사용자의 터치가 이루어지는 경우에도 활성화되지 않아서 터치 명령 입력이 이루어지지 않는 영역을 의미한다.
도 6을 참조하면, 상기 터치 패널(400)은 제 1 터치 기판(401)의 일면에 감지 전극(421) 및 배선(422)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 터치 기판(401)은 강화 유리, 반강화 유리, 소다라임 유리, 강화 플라스틱 또는 연성 플라스틱을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 감지 전극(421)은 상기 표시 영역(AA) 상에 배치되고, 상기 배선(422)은 상기 비표시 영역(IA) 상에 배치될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 1 터치 기판(401)의 비표시 영역(IA)에는 인쇄층이 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 인쇄층 상에 배선(422)이 형성될 수 있다.
상기 감지 전극(421)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 감지 전극(421)은 투명 전도성 물질, 금속, 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 전도성 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 감지 전극(421)은 제 1 감지 전극(411) 및 제 2 감지 전극(412)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)은 동일한 물질을 포함하거나 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)은 제 1 터치 기판(401)의 동일한 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)이 제 1 터치 기판(401)의 동일한 일면 상에 배치되는 경우, 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)이 서로 접하지 않게 형성되어야 한다. 이를 위해, 절연층과 브리지 전극이 더 배치될 수 있다.
자세하게는, 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412) 중 어느 하나의 감지 전극은 절연층 하부에 배치되고, 또 다른 하나는 상기 절연층 상에 형성된 상기 브리지 전극의 양단에 연결되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 감지 전극(411)과 상기 제 2 감지 전극(412)은 브리지 전극과 절연층에 의해 서로 쇼트되어 단락되지 않고 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)은 상기 표시 영역(AA) 상에 배치되어 터치를 감지하는 센서 역할을 할 수 있다. 자세하게. 상기 제 1 감지 전극(411)은 상기 표시 영역(AA) 상에서 일 방향으로 연장되며 배치될 수 있고, 상기 제 2 감지 전극(412)은 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
상기 배선(420)은 제 1 배선(421) 및 제 2 배선(422)을 포함할 수 있다. 자세하게는, 상기 배선(420)은 상기 제 1 감지 전극(411)과 연결되는 상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 감지 전극(412)과 연결되는 상기 제 2 배선(422)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 인쇄회로기판(미도시)과 연결될 수 있다. 자세하게는, 상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 상기 제 1 감지 전극(411) 및 상기 제 2 감지 전극(412)으로부터 감지되는 터치신호를 구동칩(미도시)이 실장된 상기 인쇄회로기판(미도시)에 전달하여 터치 동작을 수행할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(미도시)은 예를 들어, 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다.
상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 배선(421) 및 상기 제 2 배선(422)은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다.
도면 상에는 도시되지 않았으나, 상기 배선(420) 상에는 보호층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 상기 보호층(미도시)은 상기 배선(420)을 보호할 수 있다. 구체적으로, 상기 보호층(미도시)은 상기 배선(420)이 산소에 노출되어 산화되거나 수분이 침투하여 신뢰성이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 터치 패널(400)은 제 1 터치 기판(402)와 제 2 터치 기판(403)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 터치 기판(402) 및 상기 제 2 터치 기판(403)은 강화 유리, 반강화 유리, 소다라임 유리, 강화 플라스틱 또는 연성 플라스틱을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제 1 터치 기판(402) 및 상기 제 2 터치 기판(403)은 광학용 투명 접착제(OCA) 등의 투명 접착제를 사용하여 접착될 수 있다.
상기 제 1 터치 기판(402)의 표시 영역(AA)에는 제 1 감지 전극(411)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 터치 기판(402)의 비표시 영역(IA)에는 상기 제 1 감지 전극(411)과 연결되는 제 1 배선(421)이 배치될 수 있다.
상기 제 2 터치 기판(403)의 표시 영역(AA)에는 제 2 감지 전극(412)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 터치 기판(403)의 비표시 영역(IA)에는 상기 제 2 감지 전극(412)과 연결되는 제 2 배선(422)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 배선(421)과 상기 제 2 배선(422)은 각각 인쇄회로기판(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다만, 터치 패널(400)은 도면 및 상기 설명에 한정되지 않으며, 손가락 또는 스타일러스(stylus) 펜 등을 이용하여 표시 장치의 전면(front face)에서 접촉하는 방식으로 입력을 할 수 있는 입력 장치이면 충분하다. 즉, 상기 터치 패널(400)은 일반적으로 사용되는 것이라면 제한 없이 적용할 수 있다.
상기 표시 패널(300)은 앞서 설명한 구현예들과 동일할 수 있다. 즉, 상기 표시 패널(300)은 액정표시패널 또는 유기전계발광표시패널일 수 있다. 또한, 상기 하드 코팅층(100)은 앞서 설명한 구현예들과 동일할 수 있다.
또한, 상기 베이스 기판(200)은 앞서 설명한 구현예들과 동일할 수 있다. 바람직하게는, 상기 터치 패널(400) 상에 배치되는 베이스 기판(200)은 투명 기판일 수 있다. 즉, 상기 베이스 기판(200)을 투과하는 광은 편광되지 않은 광일 수 있다. 이때, 상기 베이스 기판(200)은 유리 또는 플라스틱일 수 있다.
상기 베이스 기판(200)이 편광되지 않은 광을 투과시키는 투명 기판으로 형성되는 경우, 도면 상에는 도시하지 않았으나, 상기 하드 코팅층(100)은 상기 베이스 기판(200)의 양면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 하드 코팅층(100)은 상기 베이스 기판(200)의 상면 및 하면에 형성될 수 있다. 상기 하드 코팅층(100)은 상기 베이스 기판(200)의 양면에 형성되었을 때, 약 4% 이하의 반사율을 가질 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하드 코팅층
200: 베이스 기판
300: 표시 패널
400: 터치 패널

Claims (20)

  1. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되는 하드 코팅층;을 포함하고,
    상기 하드 코팅층은 하기 [화학식 8]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 불소계 고분자를 포함하는 표시 장치.

    [화학식 8]
    Figure pat00014

    상기 [화학식 8]에서,
    d는 1 내지 10의 정수, e는 1 내지 10의 정수, x는 1 이상인 정수이고, R11은 탄소수 1~4개의 알킬임.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 하기 화학식 9로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 불소계 실란을 더 포함하는 표시 장치.
    [화학식 9]
    Figure pat00015

    상기 [화학식 9]에서, f는 1 내지 10의 정수, g는 1 내지 10의 정수이고, R12 내지 R14는 각각 독립적으로 탄소수 1~4개의 알킬임.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 단일층 구조인 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 상기 표시 패널의 기판들 중 하나의 표면에 구비되는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널 상에 편광판이 더 포함되고,
    상기 하드 코팅층이 상기 편광판의 일면에 배치되는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널 상에 터치 패널이 더 포함되고,
    상기 하드 코팅층이 상기 터치 패널 상에 배치되는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 두께가 80nm 내지 5㎛인 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은 액정표시패널 또는 유기전계발광표시패널인 표시 장치.
  9. 표시 패널을 제조하는 단계; 및
    상기 표시 패널 상에 하기 [화학식 8]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 불소계 고분자를 포함하는 광 경화형 수지 조성물을 이용하여 하드 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
    [화학식 8]
    Figure pat00016

    상기 [화학식 8]에서,
    d는 1 내지 10인 정수, e는 1 내지 10인 정수, x는 1 이상인 정수이고, R11은 C1~4 알킬임.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 불소계 고분자는 상기 광 경화형 수지 조성물에 15중량% 내지 35중량%의 함량으로 포함되는 것인 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광 경화형 수지 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 밀폐형 실세스퀴옥산 수지를 더 포함하는 것인 표시 장치의 제조 방법.
    [화학식 1]
    Figure pat00017

    상기 [화학식 1]에서 n은 6 내지 18의 정수이고,
    상기 R1은 하기 [화학식 3] 내지 [화학식 6]으로 표시되는 작용기들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
    [화학식 3]
    Figure pat00018

    [화학식 4]
    Figure pat00019

    [화학식 5]
    Figure pat00020

    [화학식 6]
    Figure pat00021

    상기 [화학식 3] 내지 [화학식 6]에서 상기 m은 1 내지 20의 정수이고, 상기 R10은 탄소수 1~80의 지방족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소임.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 [화학식 1]의 상기 n은 12이고, 상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 육방면체로 형성되는 것인 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 밀폐형 실세스퀴옥산 수지는 광 경화형 수지 조성물에 10중량% 내지 20 중량%의 함량으로 포함되는 것인 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 경화형 수지 조성물은 하기 [화학식 7]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 체인형 실록산 아크릴레이트를 포함하는 것인 표시 장치의 제조 방법.
    [화학식 7]
    Figure pat00022

    상기 [화학식 7]에서 상기 a는 0 내지 1000의 정수이고, 상기 b는 1 내지 30의 정수이고, 상기 c는 1 내지 25의 정수임.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 체인형 실록산 아크릴레이트는 광 경화형 수지 조성물에 2중량% 내지 4 중량%의 함량으로 포함되는 것인 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 경화형 수지 조성물의 몰비가 100일 때, 불소의 몰비가 17 내지 25인 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 경화형 수지 조성물은 하기 [화학식 9]로 표시되는 화합물 단위를 포함하는 불소계 실란을 포함하는 것인 표시 장치의 제조 방법.
    [화학식 9]
    Figure pat00023

    상기 [화학식 9]에서, 상기 f는 0 내지 10의 정수이고, 상기 g는 1 내지 10의 정수이고, 상기 R12 내지 R14는 각각 독립적으로 탄소수 1~4개의 알킬임.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 불소계 실란은 상기 광 경화형 수지 조성물에 10중량% 내지 15 중량%의 함량으로 포함되는 것인 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 경화형 수지 조성물은 광중합 개시제를 포함하는 것인 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 경화형 수지 조성물은 아크릴계 모노머를 포함하는 것인 표시 장치의 제조 방법.
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