KR102047226B1 - 표시장치용 커버 윈도우 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 베이스 필름과; 상기 베이스 필름 상부에 형성되며, 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 수지 중 어느 하나로 이루어지는 고경도층과; 상기 베이스 필름 하부에 형성되며, 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 수지 중 어느 하나와 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 탄성층을 포함하는 표시장치용 커버 윈도우를 제공한다.
Description
본 발명은 표시장치용 커버 윈도우에 관한 것으로, 특히 우수한 경도 특성과 내충격 특성을 갖는 표시장치용 커버 윈도우에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 평판표시장치로서 액정표시장치 등의 평판표시장치가 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다.
특히 최근에는 사용자가 패널을 터치하여 작동시킬 수 있는 터치 타입의 표시장치가 각광받고 있다.
예를 들어, 터치 타입의 표시장치는 저항막 방식, 정전용량 방식 등으로 나눌 수 있는데, 모든 터치 타입의 표시장치의 공통점은 표시장치의 최외부 표면을 사용자가 직접 터치하는 것이다. 이에 따라, 터치 타입 표시장치의 최외부 표면층을 구성하는 커버 윈도우는 높은 경도가 요구된다.
종래 커버 윈도우는 PET(polyethylene terephthalate)로 이루어지는 베이스 필름에 아크릴레이트로 이루어지는 하드코팅층이 적층된 구조를 갖는다. 즉, PET는 무른 특성을 갖기 때문에, 그 상부에 높은 경도를 갖는 하드코팅층을 형성하여 경도 특성을 향상된다.
그러나, 이러한 커버 윈도우는 내충격 특성이 좋지 않기 때문에， 외부 충격에 의해 커버 윈도우에 크랙이 발생하는 문제가 빈번히 발생하고 있다．
본 발명은 표시장치에 이용되는 커버 윈도우의 내충격성 저하 문제를 해결하고자 한다．
위와 같은 과제의 해결을 위해, 베이스 필름과; 상기 베이스 필름 상부에 형성되며, 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 수지 중 어느 하나로 이루어지는 고경도층과; 상기 베이스 필름 하부에 형성되며, 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 수지 중 어느 하나와 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 탄성층을 포함하는 표시장치용 커버 윈도우를 제공한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 육방면체 실록산 수지 또는 상기 우레탄 수지 중 어느 하나는 10~30의 중량비(wt%)를 갖고, 상기 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 상기 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나는 70~90의 중량비를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 고경도층은 제 1 두께를 갖고, 상기 탄성층은 상기 제 1 두께보다 큰 제 2 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 제 1 두께는 70~80㎛이고, 상기 제 2 두께는 90~100㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 육방면체 실록산 수지는 하기 화학식으로 표시되고, R1은 에폭시 아크릴레이트인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트 수지는 하기 화학식으로 표시되고, R은 우레탄인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트는 하기 화학식으로 표시되고 n은 양의 정수인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트는 하기 화학식으로 표시되고, n은 양의 정수인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우에 있어서, 상기 베이스 필름은 PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA (polymethylmetacrylate) 중 어느 하나로 이루어지는 단일층 구조, PC/PMMA의 이중층 구조 또는 PMMA/PC/PMMA의 삼중층 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커버 윈도우는 베이스 필름의 상부에 형성되며 우수한 경도 특성을 갖는 고경도층과 베이스 필름의 하부에 형성되며 우수한 탄성을 갖는 탄성층을 포함함으로써, 우수한 경도 특성과 내충격 특성을 갖게 된다.
따라서, 외부 접촉에 의한 스크래치 발생과 외부 충격에 의한 크랙 발생 문제를 모두 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우를 포함하는 표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 커버 윈도우의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 커버 윈도우의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우를 포함하는 표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 표시장치는 표시소자(100)와, 상기 표시소자(100)의 하부에서 상기 표시소자(100)을 수납하는 백커버(200)와, 상기 표시소자(100)의 전면(前面)을 덮는 커버 윈도우(300)을 포함한다.
상기 표시소자(100)는 액정표시장치(liquid crystal display device)， 유기발광표시장치(organic light emitting display device) 등일 수 있다.
예를 들어, 상기 표시소자(100)가 액정표시장치인 경우, 상기 표시소자(100)는 표시패널(110)과, 상기 표시패널(110)의 측면을 덮는 메인 프레임(140)과, 상기 표시패널(110)의 배면을 덮고 상기 메인 프레임(140)과 결합하는 바텀 프레임(150)을 포함할 수 있다.
이때, 도시하지 않았으나, 상기 표시패널(110)은 박막트랜지스터(thin film transistor), 화소전극, 공통전극 등이 형성된 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과 마주하며 컬러필터 등이 형성된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 액정층으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 표시패널(110)과 상기 바텀 프레임(150) 사이에는 상기 표시패널(110)로 광을 제공하는 백라이트 유닛이 위치한다.
상기 커버 윈도우(300)은 상기 표시소자(100)의 전면을 덮어 외부로 노출됨으로써, 사용자의 터치가 이루어지고 외부 충격이 가해지게 된다.
이때, 본 발명의 커버 윈도우(300)는 베이스 필름의 상부면에 고경도 특성을 갖도록 육방면제 실록산 수지 또는 우레탄 아크릴레이트 수지로 이루어지는 상부층이 형성되고, 베이스 필름의 하부면에 우수한 탄성을 갖도록 육방면제 실록산 수지 또는 우레탄 아크릴레이트 수지 중 어느 하나와 폴레에틸렌 글리콘 디아크릴레이트 또는 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 하부층이 형성됨으로써, 우수한 경도 특성과 내충격성을 갖는다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 커버 윈도우의 단면도인 도 2를 참조하면, 커버 윈도우(300)는 베이스 필름(310)과, 상기 베이스 필름(310) 상부에 적층되는 고경도층(320)과, 상기 베이스 필름(310)의 하부에 적층되는 탄성층(330)을 포함한다.
상기 베이스 필름(310)은 PET(polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA(polymethylmetacrylate) 중 어느 하나의 단일층 구조, PC/PMMA의 이중층 구조 또는 PMMA/PC/PMMA의 삼중층 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 고경도층(320)은 하기 화학식1로 표시되는 육방면체 실록산 수지 똔느 하기 화학식2로 표시되는 우레탄 아크릴레이트 수지로 이루어질 수 있다.
화학식1
상기 화학식1에서 R1은 에폭시 아크릴레이트일 수 있다.
화학식2
상기 화학식2에서 R은 우레탄일 수 있다.
또한, 상기 탄성층(330)은 상기 화학식1에 표시된 육방면체 실록산 수지 또는 상기 화학식2에 표시된 우레탄 아크릴레이트 수지 중 어느 하나와 하기 화학식3으로 표시되는 폴레에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 하기 화학식4로 표시되는 에톡실레이티드(ethoxylated) 비스페놀 디아크릴ㄹ이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어진다.
화학식3
화학식4
상기 화학식3 및 화학식4에서 n은 양의 정수이다.
도 2에서, 고경도층(320)이 육방면체 실록산 수지로 이루어지고, 탄성층(330)이 육방면체 실록산 수지에 결합된 상태의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트로 이루어지는 것이 개략적으로 도시되고 있다.
전술한 바와 같이, 그 상부에 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 아크릴레이트 수지로 이루어지는 고경도층(320)이 형성되고 그 하부에 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 아크릴레이트 수지 중 어느 하나와 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 똔느 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 탄성층(330)이 형성되는 베이스 필름(310)을 포함하여 구성되는 커버 윈도우(300)은 상기 고경도층(320)에 의해 사용자 접촉 등에 의한 스크래치 발생이 방지되며 상기 탄성층(330)에 의해 외부 충격이 흡수되어 상기 고경도층(320)에 크랙이 발생되는 것이 방지된다.
한편, 상기 고경도층(320)은 그 두께에 따라 경도 특성이 변한다. 육방면체 실록산 수지로 이루어지는 고경도층(320)에 대한 경도 특성과, 내충격성 및 내크랙성을 두께에 따라 측정하여 표1에 나타내었다. 경도 특성은 펜슬테스트(pencil test)로 진행하였고, 내충격성은 28g의 steel ball을 이용하여 측정하였으며, 내크랙성은 bending test에 의해 측정하였다.
| 두께[㎛] | 경도 | 내충격성 | 내크랙성 |
| 15 | 2H | 10cm 파손 | 2Φ OK |
| 30 | 2~3H | 15cm 파손 | 3Φ OK |
| 45 | 3~4H | 18cm 파손 | 3Φ OK |
| 60 | 5H | 25cm 파손 | 3Φ OK |
| 75 | 8~9H | 30cm 파손 | 4Φ OK |
| 90 | 9H | 30cm 파손 | 5Φ OK |
| 100 | 9H | 30cm 파손 | 5Φ OK |
표1에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 고경도층(320)은 75㎛ 이상의 두께에서 높은 경도와 내충격성을 갖고 75㎛ 이하의 두께에서 우수한 내크랙성을 갖는다. 따라서, 상기 고경도층(320)의 두께는 70~80㎛인 것이 바람직하다.
한편, 상기 탄성층(330)은 일정 수준의 경도를 가지며 높은 내충격성을 가져야 한다. 이를 위해, 상기 탄성층(330)을 이루는 물질의 조성비를 변화시키면서 경도 특성, 내충격성 및 내크랙성을 측정하였고 이를 표2에 나타내었다. A는 상기 화학식1의 육방면체 실록산 수지이며, B는 상기 화학식3의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트이다. 경도 특성, 내충격성 및 내크랙성은 표1에서와 동일한 방법으로 측정되었다.
| 조성비(wt%) | 경도 | 내충격성 | 내크랙성 | |
| A | B | |||
| 100 | 0 | 9H | 30cm 파손 | 4Φ OK |
| 80 | 20 | 5H | 40cm 파손 | 3~4Φ OK |
| 60 | 40 | 4H | 70cm 파손 | 3Φ OK |
| 40 | 60 | 2H | 80cm 타흔(打痕) | 2~3Φ OK |
| 20 | 80 | HB~H | 100cm OK | 1Φ OK |
| 0 | 100 | 4B 이하 | 100cm OK | 1Φ OK |
표2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 탄성층(330)은 20wt%의 육방면체 실록산 수지와 80wt%의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 포함하는 경우, 비교적 낮은 강도를 갖지만 탄성에 의해 높은 내충격성과 내크랙성을 갖게 된다. 따라서, 상기 탄성층(330)은 약 10~30wt%의 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 아크릴레이트 수지 중 어느 하나와 70~90wt%의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 똔느 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 커버 윈도우(300)는 베이스 필름(310)에 형성되는 고경도층(320)과 탄성층(330)의 두께에 영향을 받는다. 표1의 실험을 통해 상기 고경도층(320)의 두께가 약 75㎛인 경우 우수한 경도 특성을 보이기 때문에, 20wt%의 육방면체 실록산 수지와 80wt%의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트로 이루어지는 탄성층(330)의 두께를 변화시키면서 경도 특성, 내충격성, 내크랙성 및 휨특성을 측정하여 표3에 나타내었다. 커버 윈도우의 휨특성은 ±3mm이내인 것이 요구된다.
| 고경도층 | 하층[㎛] | 경도 | 내충격성 | 내크랙성 | 휨특성 |
| 75 | 25 | 3~4H | 50cm 파손 | 3Φ OK | -10.0mm |
| 75 | 50 | 4H | 65cm 타흔 | 2~3Φ OK | -3.5mm |
| 75 | 75 | 5~6H | 70cm 타흔 | 2Φ OK | -0.8mm |
| 75 | 100 | 7~8H | 85cm 타흔 | 2Φ OK | -0.3mm |
표3에서 보여지는 바와 같이, 두께 증가에 따라 경도 특성, 내충격성, 내크랙성 및 휨 특성이 향상된다. 그러나, 탄성층이 20wt%의 육방면체 실록산 수지와 80wt%의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트로 이루어지는 경우, 점도가 낮기 때문에 코팅 공정에 의해 100㎛의 두께 균일성을 갖는 탄성층(330)을 형성하는 것이 매우 어렵다.
따라서, 탄성층(330)의 두께는 약 90~100㎛인 것이 바람직하며, 커버 윈도우(300)의 두께와 고경도층(320) 및 탄성층(330)의 특성을 고려하면, 고경도층(320)의 제 1 두께(도 2의 t1)는 탄성층(330)의 제 2 두께(도 2의 t2)보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 표시장치용 커버 윈도우는 베이스 필름과, 베이스 필름 상부에 형성되며 육방면체 실록산 수지 똔느 우레탄 아크릴레이트 수지로 이루어지는 고경도층과, 베이스 필름 하부에 형성되며 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 아크릴레이트 수지 중 어느 하나와 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 탄성층을 포함함으로써, 우수한 경도 특성과 내충격성을 갖는다. 따라서, 외부 접촉과 외부 충격에 의한 커버 윈도우의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 커버 윈도우의 특성과 두께를 고려할 때, 고경도층은 약 70~80㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 탄성층은 약 90~100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 탄성층은 약 10~30wt%의 육방면체 실록산 수지 또는 우레탄 수지 중 어느 하나와, 70~90wt%의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하여 이루어짐으로써, 우수한 탄성을 갖는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
300: 커버 윈도우 310: 베이스 필름
320: 고경도층 330: 탄성층
320: 고경도층 330: 탄성층
Claims (10)
- 베이스 필름과;
상기 베이스 필름 상부면에 형성되며, 육방면체 실록산 수지인 제 1 물질로 이루어지는 고경도층과;
상기 베이스 필름 하부면에 형성되며, 상기 제 1 물질과 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트 중 어느 하나인 제 2 물질을 포함하여 이루어지는 탄성층으로 이루어진 표시장치용 커버 윈도우.
- 제 1 항에 있어서,
상기 탄성층에서, 상기 제 1 물질은 10~30의 중량비(wt%)를 갖고, 상기 제 2 물질은 70~90의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우.
- 제 2 항에 있어서,
상기 고경도층은 제 1 두께를 갖고, 상기 탄성층은 상기 제 1 두께보다 큰 제 2 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 두께는 70~80㎛이고, 상기 제 2 두께는 90~100㎛인 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우.
- 제 1 항에 있어서,
상기 육방면체 실록산 수지는 하기 화학식으로 표시되고, R1은 에폭시 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트는 하기 화학식으로 표시되고 n은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우.
- 제 1 항에 있어서,
상기 에톡실레이티드 비스페놀 디아크릴레이트는 하기 화학식으로 표시되고, n은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우.
- 제 1 항에 있어서,
상기 베이스 필름은 PET(polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PMMA(polymethylmethacrylate) 중 어느 하나로 이루어지는 단일층 구조인 것을 특징으로 하는 표시장치용 커버 윈도우. - 표시소자와;
상기 표시소자의 하부에 위치하며 상기 표시소자를 수납하는 백커버와;
상기 표시소자의 전면을 덮는 제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 커버 윈도우
를 포함하는 표시장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020130008572A KR102047226B1 (ko) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | 표시장치용 커버 윈도우 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020130008572A KR102047226B1 (ko) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | 표시장치용 커버 윈도우 |
Publications (2)
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| KR1020130008572A KR102047226B1 (ko) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | 표시장치용 커버 윈도우 |
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2013
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