KR20220151299A

KR20220151299A - 플렉시블 커버 윈도우

Info

Publication number: KR20220151299A
Application number: KR1020210058355A
Authority: KR
Inventors: 황재영; 선우국현; 하태주
Original assignee: (주)유티아이
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2041-05-06
Also published as: KR102478375B1

Abstract

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판과, 상기 글래스 기판의 배면에 형성된 제1접착 버퍼층과, 상기 제1접착 버퍼층 상에 형성된 ㄱ 필름강성 필름층과, 상기 강성 필름층 상에 형성된 제2접착 버퍼층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 폴딩부에서의 들뜸(delamination) 또는 버클링(Buckling)이 없도록 하고, 충격력을 흡수, 분산시키면서, 글래스 기판의 파손이나 교체시 상기 강성 필름층이 글래스 기판의 형태를 유지하게 하여 글래스 기판의 교체를 용이하게 한다.

Description

플렉시블 커버 윈도우{Flexible Cover Window}

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 폴딩 특성 및 강도 특성을 개선시키고, 교체가 용이한 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 것(Foldable)에서부터 출발하여 구부리고 말고(Rollable), 밀거나(Slidable) 늘리는(Stretchable) 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.

최근 다양한 폴딩 방식 예컨대, Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable 방식의 플렉시블 디스플레이에 대한 소비자의 요구가 증대됨에 따라 이의 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이러한 디스플레이(OLED) 패널을 보호하기 위하여 사용되는 커버 윈도우에 대한 연구에도 관심이 집중되고 있다.

기존의 커버 윈도우의 소재로, CPI나 PET와 같은 고분자 필름 또는 글래스의 경우, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 폴딩을 반복하게 되면 폴딩부에서의 연신률 차이에 따라 들뜸(Delamination) 또는 버클링(Buckling) 현상이 빈번하게 발생하게 된다.

이러한 현상은 커버 윈도우가 두껍거나 경도(Hardness)가 높을수록 더욱 심하게 발생하게 되어, 커버 윈도우의 소재 선택에 있어서 그 두께 및 경도에 제약을 받아왔다.

즉, 상대적으로 커버 윈도우의 두께가 얇으면 구부려질 때에 변형이 작기 때문에 상기 현상의 발생 빈도나 정도가 약하나, 커버 윈도우의 두께가 두꺼워질수록, 경도가 높아질수록 폴딩시 변형이 커지기 때문에 적용에 어려움이 있었다.

또한 이와 같이 들뜸(Delamination) 또는 버클링(Buckling) 문제는 커버 윈도우의 소재에 관계없이 폴딩 횟수가 많아질수록 발생할 확률이 더욱 높아진다.

이와 같이 플렉시블 디스플레이의 다양한 폴딩 방식에 대비하여 폴딩 영역에서의 변형의 문제를 해소하고, 강도 특성 및 폴딩 특성을 만족하면서 화면의 왜곡이 없는 커버 윈도우에 대한 연구가 필요하며, 이를 위해 윈도우 기판과 디스플레이 패널 사이에 버퍼층을 배치하는 기술이 연구되고 있다.

또한 글래스 기반의 커버 윈도우의 파손이나 낡음으로 인해 이를 교체하고자 하는 경우, 글래스 기판의 크랙이 확산되거나 조각 조각 분리되어 글래스 기판의 제거가 용이하지 않으며, 이를 제거하는 중에도 미세한 글래스 파편이 떨어질 위험이 있다.

이에 따라 글래스 기반의 커버 윈도우의 교체시 시간이 많이 소요되고, 자칫하다 디스플레이 패널 표면에 흠을 남기는 등 커버 윈도우의 교체가 용이하지 않은 단점이 있다.

본 발명은 글래스 기판의 배면에 강성 필름층을 포함하는 접착 버퍼층 구조체를 형성하여 폴딩부에서의 들뜸(delamination) 또는 버클링(Buckling)이 없도록 하고, 글래스 기판의 파손이나 교체시 상기 강성 필름층이 글래스 기판의 형태를 유지하게 하여 글래스 기판의 교체를 용이하게 하는 플렉시블 커버 윈도우의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판과, 상기 글래스 기판의 배면에 형성된 제1접착 버퍼층과, 상기 제1접착 버퍼층 상에 형성된 강성 필름층과, 상기 강성 필름층 상에 형성된 제2접착 버퍼층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 강성 필름층 일면 또는 양면에는, 중간접착층이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 강성 필름층의 두께는, 3~20㎛인 것이 바람직하며, 상기 중간접착층을 포함한 강성 필름층의 두께는, 5~30㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1접착 버퍼층 및 제2접착 버퍼층에 대해 상기 중간접착층은, 상대적으로 경도가 높게 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 강성 필름층은, 상기 중간접착층을 매개로 복수개가 적층되어 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 강성 필름층은, PET(Polyethylene Terephthalate), PP(Polypropylene), PEN(Polyethylene Naphthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2접착 버퍼층에 대해 상기 제1접착 버퍼층은, 동일한 경도로 형성되거나, 상대적으로 경도가 낮게 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2접착 버퍼층은, 단일층 또는 다층인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1접착 버퍼층 및 제2접착 버퍼층은, 각각 OCA 또는 OCR을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1접착 버퍼층의 두께는, 10~150㎛인 것이 바람직하며, 상기 제2접착 버퍼층의 두께는, 10~120㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1접착 버퍼층의 두께에 대해 제2접착 버퍼층의 두께는 같거나, 상대적으로 더 얇게 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 글래스 기판의 두께는, 30~400㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 플렉시블 커버 윈도우는, CPI 필름 또는 PET 필름이 전면에 부착된 플렉시블 디스플레이 패널 상측, 또는 CPI 필름 또는 PET 필름이 전면에 부착되고, 그 상층에 AF 코팅층이 형성된 플렉시블 디스플레이 패널 상측에 적층되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 글래스 기판 전면에는 기능층이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 플렉시블 커버 윈도우는, 상기 글래스 기판 전면에 CPI 필름 또는 PET 필름이 형성된 것이 바람직하며, 또한 상기 CPI 필름 또는 PET 필름 전면에는 기능층이 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 플렉시블(Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable) 디스플레이 보호용 커버 윈도우를 제공하게 된다.

특히, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 제1접착 버퍼층, 강성 필름층 및 제2접착 버퍼층을 형성하여, 글래스 기판과 디스플레이 패널 간의 연신량 차이에 따른 미세 변형을 흡수하여 폴딩부에서의 들뜸(Delamination) 또는 버클링(Buckling)이 없도록 하여 커버 윈도우의 수명을 향상시키고, 폴딩부에서의 화면의 왜곡을 최소화한 것이다.

또한, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 강성 필름층을 포함하는 구조를 형성함으로써, 글래스 기판의 파손이나 교체시 상기 강성 필름층이 글래스 기판의 형태를 유지하게 하여 글래스 기판의 교체를 용이하게 한다.

또한, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 제1접착 버퍼층, 강성 필름층 및 제2접착 버퍼층을 형성하여, 글래스 기판의 두께의 제약을 최소화할 수 있으므로, 경량의 박판 커버 윈도우를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 제1접착 버퍼층, 강성 필름층 및 제2접착 버퍼층과 같은 약/강/약 경도를 이루는 복합 소재를 형성함으로써, 펜드랍과 같은 충격력을 제1접착 버퍼층 및 제2접착 버퍼층에서는 흡수하고, 중간의 강성 필름층에서는 이를 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 강도 특성 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하게 된다.

또한 본 발명은 제1접착 버퍼층, 강성 필름층 및 제2접착 버퍼층과 같은 복합 소재로 형성된 구조체를 글래스 기판의 배면에 형성하고, 상기 구조체를 이루는 각 소재의 재료, 두께, 경도와 같은 물성을 조절함으로써 간단하게 강도 특성과 폴딩 특성을 개선할 수 있으므로 공정이 간단하며, 패턴 형성과정에서의 불량률 또한 최소화할 수 있어 수율 또한 개선할 수 있게 된다.

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

도 1 및 도 2 - 기존의 플렉시블 커버 윈도우의 폴딩부에서의 들뜸 및 버클링 현상을 나타낸 모식도.
도 3 - 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도.
도 4 - 도 3의 실시예를 플렉시블 디스플레이 패널에 적용하는 예를 나타낸 모식도.
도 5 - 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도.
도 6 - 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도.
도 7 - 도 6의 실시예를 플렉시블 디스플레이 패널에 적용하는 예를 나타낸 모식도.
도 8 - 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우의 교체 순서를 나타낸 모식도.

본 발명은 플렉시블 디스플레이 보호용 커버 윈도우에 관한 것으로서, Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable 방식의 플렉시블 디스플레이 보호용 글래스 기반의 커버 윈도우에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 제1접착 버퍼층, 강성 필름층 및 제2접착 버퍼층을 형성하여, 글래스 기판과 디스플레이 패널 간의 연신량 차이에 따른 미세 변형을 흡수하여 폴딩부에서의 들뜸(Delamination) 또는 버클링(Buckling)이 없도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 서로 경도가 다른 복합 소재를 형성함으로써 펜드랍과 같은 충격력을 흡수, 분산시켜 강도 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 글래스 기판의 배면에 강성 필름층을 포함하는 구조체를 형성함으로써, 글래스 기판의 파손이나 교체시 강성 필름층이 글래스 기판의 형태를 유지하게 하여 글래스 기판의 교체를 용이하게 하며, 박판의 강성 필름층을 제공함으로써 글래스 기판의 두께의 제약을 최소화시킨다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도이고, 도 4는 도 3의 실시예를 플렉시블 디스플레이 패널에 적용하는 예를 나타낸 모식도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 모식도이고, 도 7은 도 6의 실시예를 플렉시블 디스플레이 패널에 적용하는 예를 나타낸 모식도이고, 도 8은 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우의 교체 순서를 나타낸 모식도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판(100)과, 상기 글래스 기판(100)의 배면에 형성된 제1접착 버퍼층(210)과, 상기 제1접착 버퍼층(210) 상에 형성된 강성 필름층(220)과, 상기 강성 필름층(220) 상에 형성된 제2접착 버퍼층(230)을 포함한다.

본 발명에서의 전면이라 함은 사용자가 터치할 수 있는 면을 의미하며, 터치펜 등이 접촉하는 면을 뜻하는 것으로, 도면 상 위쪽 방향의 면을 의미한다. 그리고 본 발명에서의 배면이라 함은 터치 반대면, 즉, 디스플레이 패널(10) 쪽 방향의 면을 의미하며, 도면 상 아래쪽 방향의 면을 의미한다.

본 발명은 Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable 방식의 플렉시블 디스플레이 패널(10)의 보호용으로 사용되는 것으로서, 플렉시블 디스플레이 패널(10) 전면에 적층(부착)되게 된다.

이러한 플렉시블 디스플레이 패널(10)에서 접히거나 말리는 부분에 대응되는 커버 윈도우의 영역을 폴딩부라고 하며, 그렇지 않은 영역을 평면부라고 한다.

일반적으로 다양한 폴딩 방식(Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable)의 디스플레이의 커버 윈도우로 채택되기 위해서는 폴딩 특성과 경도 특성을 동시에 만족하여야 하므로, 두께가 두껍거나 하드한 재료의 경우 그 적용에 한계가 있었다.

본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우는, 상기 글래스 기판(100)의 배면에 강성 필름층(220)을 포함하는 구조체를 형성함으로써, 글래스 기판(100)의 두께의 제약을 최소화할 수 있다.

즉, 두께가 얇은 글래스 기판(100)을 사용하는 경우에는 강성 필름층(220)을 포함하는 구조체에 의해 강도 특성이 보완되게 되며, 두께가 두꺼운 글래스 기판(100)을 사용하는 경우에는 제1접착 버퍼층(210) 및 제2접착 버퍼층(230)에 의해 충격력을 흡수하게 되고, 폴딩부에서의 글래스 기판(100)의 미세 변형을 흡수할 수 있게 되어 폴딩 특성 또한 보완하게 하는 것이다.

따라서, 폴딩 특성 개선을 위해 특별히 글래스 기판(100)을 더 얇게 형성하거나 강도 특성 개선을 위해 특별히 글래스 기판(100)을 어느 두께 이상으로 형성할 필요없이 제품의 사양에 따라 글래스 기판(100)을 선택하여 강도 특성 및 폴딩 특성을 보완하면 된다.

본 발명에 따른 글래스 기판(100)은 평면부 및 폴딩부 전영역이 균일한 두께로 형성되거나, 폴딩부는 평면부에 비해 두께가 얇게 슬리밍(Slimming)되어 형성될 수 있다.

대체적으로 글래스 기판(100)의 두께 즉, 평면부의 두께는 30~400㎛이고, 폴딩부의 두께는 10~100㎛ 정도로, 매우 얇은 박판의 글래스를 가공하여 폴딩부를 형성하는 것이다. 본 발명에서의 글래스 기판(100)은 화학 강화 처리하여 강도를 보강하게 된다.

본 발명은 폴딩 특성 및 강도 특성이 유지되도록 하여, 디스플레이 패널(10)의 전면에 형성되어 디스플레이 패널(10)을 보호하는 용도로 사용되게 되며, CPI(Clear Polyimide) 필름 커버 위에 배치되어 CPI 필름 보호용으로도 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예로 도시된 바와 같이, 평면부 및 폴딩부 전영역이 균일한 두께로 형성된 글래스 기판(100)의 배면에 제1접착 버퍼층(210)을 형성하고, 상기 제1접착 버퍼층(210) 상에 강성 필름층(220)을 형성한 후, 상기 강성 필름층(220) 상에 제2접착 버퍼층(230)을 형성한 것이다.

본 발명은 글래스 기판(100)의 배면에 강성 필름층(220)을 포함하는 접착 버퍼층 구조체를 형성함으로써 글래스 기판(100)과 디스플레이 패널(10) 간의 연신량 차이에 따른 미세 변형을 흡수하여 폴딩부에서의 들뜸(delamination) 또는 버클링(Buckling)이 없도록 하여 커버 윈도우의 수명을 향상시키고, 폴딩부에서의 화면의 왜곡을 최소화한 것이다.

본 발명에 따른 강성 필름층(220)은 투명하면서 강성이 있는 얇고 수지로 이루어진 필름이면 어느 것이나 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 상기 제1접착 버퍼층 및 제2접착 버퍼층에 비해서 높은 강성을 띤 투명하고 얇은 수지 필름이 사용될 수 있다.

구체적으로는 PET(Polyethylene Terephthalate), PP(Polypropylene), PEN(Polyethylene Naphthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

기존의 커버 윈도우의 경우 강성 필름층 없이 글래스 기판이 접착층에 의해 디스플레이 패널 상에 바로 접착되는데, 이 경우 글래스 기판이 파손되면 기존 접착층은 글래스 기판을 잡아주지 못하고 끊어져 파편화된 글래스 기판의 교체가 어렵게 된다.

본 발명은 글래스 기판(100)의 배면에 강성 필름층(220)을 포함하는 접착 버퍼층 구조체를 형성함으로써, 글래스 기판(100)의 파손이나 교체시 상기 강성 필름층(220)이 글래스 기판(100)의 형태를 유지하게 하여 글래스 기판(100)의 교체를 용이하게 한다.

또한, 본 발명은 글래스 기판(100)의 배면에 강성 필름층(220)을 포함하는 접착 버퍼층 구조체를 형성함으로써, 글래스 기판(100)의 두께의 제약을 최소화할 수 있으며, 박판의 강성 필름층(220)을 적용함으로써 경량의 박판 커버 윈도우를 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 글래스 기판(100)의 배면에 제1접착 버퍼층(210), 강성 필름층(220) 및 제2접착 버퍼층(230)과 같은 약/강/약 경도를 이루는 복합 소재로 형성된 구조체를 형성함으로써, 펜드랍과 같은 충격력을 제1접착 버퍼층(210) 및 제2접착 버퍼층(230)에서는 흡수하고, 중간의 강성 필름층(220)에서는 이를 분산시켜 내충격성을 개선시켜 강도 특성이 보강된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하게 된다.

이와 같이 기존의 강도 특성과 폴딩 특성을 개선하기 위해 글래스 기판(100) 등에 특별한 형태의 패턴을 형성하기 위해 마스킹 공정이나 에칭 공정과 같은 번거로운 작업을 수행할 필요없이, 상기 제1접착 버퍼층(210), 강성 필름층(220) 및 제2접착 버퍼층(230)과 같은 약/강/약 경도를 이루는 복합 소재로 형성된 구조체를 글래스 기판(100)의 배면에 형성하고, 상기 구조체를 이루는 각 소재의 재료, 두께, 경도와 같은 물성을 조절함으로써 간단하게 강도 특성과 폴딩 특성을 개선할 수 있으므로 공정이 간단하며, 패턴 형성과정에서의 불량률 또한 최소화할 수 있어 수율 또한 개선할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 글래스 기판(100)의 배면에 상기 제1접착 버퍼층(210)을 형성하고, 그 상부에 상기 강성 필름층(220)을 형성하고, 그 상부에 제2접착 버퍼층(230)을 형성하게 된다.

이는 동일한 제조 공정이나 환경에서 순차적으로 강성 필름층(220)을 제공하여 글래스 기판(100) 배면에 강성 필름층(220)을 포함하는 접착 버퍼층 구조체를 형성하게 된다. 필요에 따라서는 다른 제조 공정이나 환경에서 제조된 강성 필름층(220)을 사용할 수 있으며, 이 경우 강성 필름층(220) 양면에는 보호용 점착필름이 점착되어 있을 수 있다.

또한, 상기 강성 필름층(220) 일면 또는 양면에 중간접착층(222)이 더 형성될 수 있으며, 중간접착층(222)이 형성된 강성 필름층(220)이 상기 제1접착 버퍼층(210) 및 제2접착 버퍼층(230) 사이에 형성되게 된다.

상기 중간접착층(222)은 박판의 강성 필름층(220)을 사용함에 있어 그 핸들링이 용이하지 않을 수 있으므로, 이를 지지하는 역할을 수행할 수도 있으며, 대면하는 접착층의 접착력에 상관없이 용이하게 사용할 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 상기 중간접착층(222)이 형성된 강성 필름층(220)은 이를 보호하기 위한 보호용 점착필름이 부착되어 제공될 수 있으며, 제조 공정에서 이를 제거 후 본 발명에 따른 접착 버퍼층 사이에 강성 필름층(220)을 위치시키게 된다.

도 3 내지 도 8은 강성 필름층(220) 양면에 중간접착층(222)이 형성된 경우를 도시한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따르면 강성 필름층(220)의 두께는 3~20㎛로 형성되는 것이 바람직하며, 기존의 플렉시블 커버 윈도우의 강도 특성 및 폴딩 특성 개선을 위해 사용되는 구성에 비해 매우 두께가 얇은 편이다.

이는 글래스 기판(100)의 배면에 형성되는 접착 버퍼층에 비해서는 경도가 높고, 글래스에 비해서는 경도가 낮으면서, 모든 구성에 비해 매우 얇은 두께를 가지는 강성 필름층(220)을 적용함으로써, 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 개선하고, 커버 윈도우의 두께 또한 줄이는 역할을 하는 것이다.

상기 강성 필름층(220)의 두께 범위는 이러한 목적을 달성하기 위한 최적화된 두께 범위이며, 특히 6~7㎛ 두께 범위가 더욱 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 중간접착층(222)을 포함하는 강성 필름층(220)의 두께는 5~30㎛가 바람직하며, 7~12㎛가 더욱 바람직하다. 즉, 강성 필름층(220) 일면 또는 양면에 중간접착층(222)이 형성된 경우, 총 두께는 5~30㎛, 더욱 바람직하게는 7~12㎛이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1접착 버퍼층(210) 및 제2접착 버퍼층(230)에 대해 상기 중간접착층(222)은 상대적으로 경도가 높게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2접착 버퍼층(230)에 대해 상기 제1접착 버퍼층(210)은 동일한 경도로 형성되거나, 상대적으로 경도가 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 중간접착층(222)은 매우 얇은 두께의 강성 필름층(220)을 지지하는 역할을 어느 정도 수행할 수 있도록 하여 강성 필름층(220)의 핸들링이 용이하도록 하여야 하므로, 어느 정도 경도가 있는 것이 바람직하다.

반면, 상기 제1접착 버퍼층(210) 및 제2접착 버퍼층(230)은 글래스 기판(100)의 배면에 형성되어 펜드랍과 같은 충격력을 흡수할 수 있도록 하면서, 폴딩부에서의 글래스 기판(100)과 디스플레이 패널(10) 사이의 연신률 차이에 따른 미세 변형을 흡수할 수 있도록 연신이 가능하면서 탄성력이 있는 정도의 경도로 형성되어야 한다.

또한, 상기 제1접착 버퍼층(210)이 상기 제2접착 버퍼층(230)에 대해 비슷한 경도로 형성되거나, 상대적으로 낮은 경도로 형성되도록 하여, 글래스 기판(100)과 접하는 제1접착 버퍼층(210)의 경우 폴딩부에서의 글래스 기판(100)의 미세 변형을 직접적으로 흡수하여야 하므로, 보다 더 연신률이 높은 재료로 형성되도록 하여, 글래스 기판(100)의 들뜸이나 버클링 현상이 없도록 한 것이다.

또한, 상기 제1접착 버퍼층(210)의 두께는 10~150㎛인 것이 바람직하며, 상기 제2접착 버퍼층(230)의 두께는 10~120㎛인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1접착 버퍼층(210)의 두께에 대해 제2접착 버퍼층(230)의 두께는 같거나, 상대적으로 더 얇게 형성된 것이 바람직하다.

상기 제1접착 버퍼층(210)은 글래스 기판(100)과 강성 필름층(220)을 고정하며, 제2접착 버퍼층(230)은 디스플레이 패널(10)과 강성 필름층(220)을 고정하면서, 상술한 바와 같이 충격력 및 폴딩부에서의 미세 변형을 흡수하는 역할을 하게 된다.

상기 제1접착 버퍼층(210) 및 제2접착 버퍼층(230)은 상술한 바와 같이 일정 두께로 형성되어 충격력 및 폴딩부에서의 미세 변형을 흡수하도록 하면서, 접착력 또한 유지되도록 한다. 상기 제1접착 버퍼층(210)이 상대적으로 두께가 더 두껍게 형성되도록 하여, 글래스 기판(100)의 미세 변형의 흡수가 보다 효과적으로 이루어지도록 한다.

이와 같이 본 발명은 박판의 강성 필름층(220)이 수지로 이루어진 접착 버퍼층 사이에 형성됨으로써, 상술한 글래스 기판(100)의 들뜸이나 버클링 현상을 줄이고, 펜드랍 특성을 개선시키면서, 커버 윈도우의 파손시 글래스 기판(100)을 잡아주어 교체를 용이하게 하는 역할을 하는 것이다.

이러한 강성 필름층(220)은 디스플레이의 폴딩 방식이나 제품 사양에 따라 단층 또는 상기 중간접착층(222)을 매개로 복수개가 적층되어 형성될 수도 있다.

도 3, 도 4, 도 6, 도 7 및 도 8은 상기 강성 필름층(220)이 단층으로 형성된 경우이고, 도 5는 상기 강성 필름층(220)이 중간접착층(222)을 매개로 2개 층으로 적층된 경우를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예로, 상기 강성 필름층(220)이 단층으로 형성된 경우에는, 제1접착 버퍼층(210)과, 상기 제1접착 버퍼층(210) 하부에 형성된 강성 필름층(220)과, 상기 강성 필름층(220) 하부에 형성된 제2접착 버퍼층(230)으로 이루어진다. 상기 강성 필름층(220) 양면에는 중간접착층(222)이 형성된다.

즉, 중간접착층(222)이 양면에 형성된 강성 필름층(220)이 제1접착 버퍼층(210)과 제2접착 버퍼층(230) 사이에 형성되고, 이를 디스플레이 패널(10) 전면에 부착하여, 글래스 기판(100)과 디스플레이 패널(10) 간의 연신량 차이를 완화시킴으로써 폴딩부에서의 들뜸(Delamination) 또는 버클링(Buckling) 현상을 방지하게 된다.

상기 제1접착 버퍼층(210)은 글래스 기판(100)과 강성 필름층(220)을 고정하고, 제2접착 버퍼층(230)은 디스플레이 패널(10)과 강성 필름층(220)을 고정하며, 이러한 강성 필름층(220)을 포함하는 복합 소재로 이루어진 구조체는 플렉시블 커버 윈도우와 디스플레이 패널(10) 간의 연신량 차이를 완화시키고, 충격력을 흡수하는 역할을 하며, 글래스 기판(100)의 파손시 글래스 기판(100)을 잡아주는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 강성 필름층(220)의 표면은 플라즈마 표면 처리 등이 수행되어 상기 강성 필름층(220) 표면의 젖음성을 향상시켜, 상기 강성 필름층(220) 표면에서의 상기 접착층 간의 코팅성을 향상시키고, 균일하고, 정밀한 코팅이 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명에서의 상기 제1접착 버퍼층(210), 제2접착 버퍼층(230) 및 중간접착층(222)은, OCA(Optical Clear Adhesion) 또는 OCR(Optical Clear Resin)을 사용할 수 있으며, 이는 글래스의 굴절율(1.5)과 거의 동일한 투명 수지로, 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등을 사용할 수 있다. 상기 투명 수지의 성질에 따라 이를 다양한 조합으로 혼합하여 경도를 조절하여 사용될 수 있다.

예컨대 경도를 높이려면 아크릴이나 에폭시 같은 수지의 함량을 높이고, 경도를 낮추려면 실리콘, 우레탄 합성수지 등의 함량을 높여 사용한다. 또한 유무기 하이브리드졸겔에서 유기물 및 무기물의 함량을 조절하여 강도나 탄성을 보강하여 사용할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우는 도 4에 도시한 바와 같이 기존의 CPI 필름 또는 PET 필름(20)이 전면에 부착된 플렉시블 디스플레이 패널(10) 상측에 적층(Lami)되거나, 또는 CPI 필름 또는 PET 필름(20)이 전면에 부착되고, 그 상층에 AF 코팅층이 형성된 플렉시블 디스플레이 패널(10) 상측에 적층(Lami)될 수 있다.

이 경우 상기 글래스 기판(100) 전면에는 기능층(300)이 형성될 수도 있다. 상기 기능층(300)은 글래스 기판(100)의 비산 방지 기능과, 표면 내스크레치성(3H) 등을 보강할 수 있으며, 그 두께는 2~20㎛ 정도가 적당하다.

상기 기능층(300)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.

또한, 상기 기능층(300)은 필요에 따라 AF(Anti Finger) 또는 AR(Anti Reflective) 기능이 부여되도록 할 수 있으며, 이러한 기능을 갖는 수지를 합성하여 구현하거나, 상기 기능성 코팅층에 다양한 패턴 예컨대 moth eye와 같은 패턴을 형성하여 구현할 수도 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 강성 필름층(220)이 중간접착층(222)을 매개로 2개의 층으로 형성된 경우에는, 제1접착 버퍼층(210)이 형성되고, 상기 제1접착 버퍼층(210) 하부에 형성되며, 중간접착층(222)을 매개로 복수개의 강성 필름층(220)이 적층 구조로 형성되고, 상기 강성 필름층(220) 적층 구조 하부에 제2접착 버퍼층(230)이 형성된 것이다. 이러한 강성 필름층(220)이 다층 구조로 형성된 경우, 상기 복수개의 강성 필름층(220)은 두께를 다르게 형성할 수도 있다.

또한, 본 발명은 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 글래스 기판(100) 전면에 CPI 필름 또는 PET 필름(20)이 형성될 수 있으며, 상기 CPI 필름 또는 PET 필름(20)의 전면에는 기능층(300)이 형성될 수 있다.

이 경우 도 7에 도시한 바와 같이, 기존의 플렉시블 디스플레이 패널(10) 전면에 형성되는 보호용 CPI 필름 또는 PET 필름(20)을 생략하여 상기 글래스 기판(100) 전면에 CPI 필름 또는 PET 필름(20)을 형성하고, 그 후 필요에 따라 상기 기능층(300)을 형성할 수 있다.

즉, 플렉시블 디스플레이 패널(10) 상에 바로 본 발명에 따른 커버 윈도우를 적층(Lami)하고, 그 상부에 CPI 필름 또는 PET 필름(20)을 형성하고, 그 후 필요에 따라 상기 기능층(300)을 형성하는 것이다

도 8은 도 7의 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우의 교체 순서를 나타낸 모식도를 나타낸 것이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 디스플레이 패널(10) 상측에 접착된 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우가 손상되어 교체하고자 하는 경우, 이를 벗겨내면 강성 필름층(220)에 의해 파손된 글래스 기판(100)이 분리되지 않고 전체적으로 제거되게 된다.

상기 강성 필름층(220)을 분리시키게 되면 중간접착층(222)과 제2접착 버퍼층(230) 간의 경도 차이에 의해 그 경계가 분리되게 되며, 그 후 남은 제2접착 버퍼층(230)은 알코올 등 용제를 사용(IPA를 적신 Wiper를 이용)하여 제거하면 디스플레이 패널(10)로부터 커버 윈도우를 말끔하게 제거할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 플렉시블(Foldable, Rollable, Slidable, Stretchable) 디스플레이 보호용 커버 윈도우를 제공하게 된다.

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

10 : 디스플레이 패널 20 : CPI 필름 또는 PET 필름
100 : 글래스 기판 210 : 제1접착 버퍼층
220 : 강성 필름층 222 : 중간접착층
230 : 제2접착 버퍼층 300 : 기능층

Claims

플렉시블 커버 윈도우에 있어서,
글래스 기판;
상기 글래스 기판의 배면에 형성된 제1접착 버퍼층;
상기 제1접착 버퍼층 상에 형성된 강성 필름층;
상기 강성 필름층 상에 형성된 제2접착 버퍼층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 강성 필름층 일면 또는 양면에는,
중간접착층이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 2항에 있어서, 상기 강성 필름층의 두께는,
3~20㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 3항에 있어서, 상기 중간접착층을 포함한 강성 필름층의 두께는,
5~30㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 2항에 있어서, 상기 제1접착 버퍼층 및 제2접착 버퍼층에 대해 상기 중간접착층은,
상대적으로 경도가 높게 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 2항에 있어서, 상기 강성 필름층은,
상기 중간접착층을 매개로 복수개가 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 강성 필름층은,
PET(Polyethylene Terephthalate), PP(Polypropylene), PEN(Polyethylene Naphthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 제2접착 버퍼층에 대해 상기 제1접착 버퍼층은,
동일한 경도로 형성되거나, 상대적으로 경도가 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 제2접착 버퍼층은,
단일층 또는 다층인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 제1접착 버퍼층 및 제2접착 버퍼층은,
각각 OCA 또는 OCR을 사용하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 제1접착 버퍼층의 두께는,
10~150㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 제2접착 버퍼층의 두께는,
10~120㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 제1접착 버퍼층의 두께에 대해 제2접착 버퍼층의 두께는 같거나, 상대적으로 더 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 글래스 기판의 두께는,
30~400㎛인 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 플렉시블 커버 윈도우는,
CPI 필름 또는 PET 필름이 전면에 부착된 플렉시블 디스플레이 패널 상측,
또는 CPI 필름 또는 PET 필름이 전면에 부착되고, 그 상층에 AF 코팅층이 형성된 플렉시블 디스플레이 패널 상측에 적층되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 15항에 있어서, 상기 글래스 기판 전면에는 기능층이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 플렉시블 커버 윈도우는,
상기 글래스 기판 전면에 CPI 필름 또는 PET 필름이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 17항에 있어서, 상기 CPI 필름 또는 PET 필름 전면에는 기능층이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.