KR102150390B1

KR102150390B1 - 플렉시블 커버 윈도우

Info

Publication number: KR102150390B1
Application number: KR1020200020621A
Authority: KR
Inventors: 선우국현; 하태주; 오재석
Original assignee: (주)유티아이
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2040-02-19

Abstract

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로, 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성되고, 상기 평면부에 비해 두께가 얇은 폴딩부를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판과, 상기 글래스 기판 상에 형성된 충격 보상용 지지층 및 상기 충격 보상용 지지층 상측 상기 글래스 기판 전면(Total Surface)에 형성된 보호코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 본 발명은 글래스 기판 상에 충격 보상용 지지층을 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 강도 특성 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.

Description

플렉시블 커버 윈도우{Flexible Cover Window}

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로, 글래스 기판 상에 충격 보상용 지지층을 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 강도 특성 및 폴딩 특성이 확보된 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.

특히 글래스 기반의 커버 윈도우의 경우, 도 1과 같이 외부 충격시 충격면에 순간적으로 압축 응력이 걸리고, 반대면에는 인장 응력이 걸리게 되는데, 두께가 얇은 커버 윈도우에서는 충격시 변형량이 매우 크기 때문에, 더 높은 인장 응력이 발생하게 되어 파손의 염려가 매우 높아지게 된다.

이렇게 얇은 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 필요한 실정이다.

대한민국 특허청 공개번호 10-2017-0122554호(폴더블 디스플레이 장치).

본 발명은 상기 필요성에 의해 고안된 것으로서, 글래스 기판 상에 충격 보상용 지지층을 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 강도 특성 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성되고, 상기 평면부에 비해 두께가 얇은 폴딩부를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서, 글래스 기판과, 상기 글래스 기판 상에 형성된 충격 보상용 지지층 및 상기 충격 보상용 지지층 상측 상기 글래스 기판 전면(Total Surface)에 형성된 보호코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우를 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층은, 상기 폴딩부 상에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층은, 상기 폴딩부 내부에 형성되거나, 또는 상기 폴딩부 내부 일부 높이까지 형성되거나, 상기 폴딩부 내부에 형성되고, 이에 연속되어 상기 글래스 기판의 전면(Total Surface)에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층은, 무기 지지체, 유기 지지체, 상기 무기 지지체 및 유기 지지체가 혼합된 유무기 지지체, 유기금속 지지체 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층은, 상기 글래스 기판 상에 충진, 코팅 또는 접착되어 형성되거나, 전기방사 공정에 의한 나노 파이버로 이루어지거나, 3D 프린터에 의해 성형되어 상기 글래스 기판 상에 적층되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무기 지지체는, 단일 또는 다층 적층 구조로 형성되어 수지액이 함침되어, 상기 글래스 기판 상에 코팅되거나 필름화되어 접착되는 것이 바람직하며, 상기 무기 지지체는, 0.01mm~0.3mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유기 지지체는, CNF(Cellulose Nano Fiber) 또는 CNF를 포함하는 유기소재로 이루어지거나, 유기소재의 전기방사 공정에 의한 나노 파이버로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폴딩부는, 상기 글래스 기판의 일면 또는 양면에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층과 상기 글래스 기판 사이, 또는 상기 충격 보상용 지지층과 상기 디스플레이 패널 사이에 완충수지층이 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층과 상기 완충수지층은 교대로 복수층으로 구현되는 것이 바람직하다.

본 발명은 글래스 기판 상에 충격 보상용 지지층을 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 강도 특성 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우를 제공하는 것이다.

즉, 글래스 기판의 충격 반대면에 충격 변위에 강하고 탄성력이 있는 충격 보상용 지지층을 구현하여, 펜드랍에 대한 강성을 증가시켜, 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 만족시키도록 하는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 충격 보상용 지지층과 함께 형성된 보호코팅층은 펜드랍과 같은 충격력에 대해 형태의 변화가 거의 없이 안정적으로 플렉시블 커버 윈도우를 잡아주게 되면서, 충격력을 분산시켜 내구성을 월등히 개선시킨 장점이 있다.

도 1 - 글래스 기판의 펜드랍 특성 측정시 발생하는 응력에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 단면 모식도.
도 3 - 본 발명의 실시예에 따른 충격 보상용 지지층의 재료 모식도를 나타낸 도.
도 4 내지 도 6 - 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 단면 모식도.

본 발명은 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것으로서, 글래스 기판 상에 충격 보상용 지지층을 구현하여, 충격력을 분산시켜 내충격성을 개선시키고, 강도 특성 및 폴딩 특성이 확보된 플렉시블 커버 윈도우에 관한 것이다.

즉, 글래스 기판의 충격 반대면에 충격 변위에 강하고 탄성력이 있는 충격 보상용 지지층을 구현하여, 펜드랍에 대한 강성을 증가시켜, 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 만족시키게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 단면 모식도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충격 보상용 지지층의 재료 모식도를 나타낸 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 커버 윈도우에 대한 단면 모식도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는, 플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 대응하여 형성된 평면부(P)와, 상기 평면부(P)에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 대응하여 형성되고, 상기 평면부(P)에 비해 두께가 얇은 폴딩부(F)를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우(100)에 있어서, 글래스 기판(110)과, 상기 글래스 기판(110) 상에 형성된 충격 보상용 지지층(120) 및 상기 충격 보상용 지지층(120) 상측 상기 글래스 기판(110) 전면(Total Surface)에 형성된 보호코팅층(130)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는 폴딩 특성 및 강도 특성이 유지되도록 하여, 플렉시블 디스플레이 패널의 전면에 형성되어 디스플레이 패널을 보호하고, 또한 본 발명에 따른 플렉시블 커버 윈도우(100)는 CPI(Clear Polyimide) 커버 위에 배치되어 CPI 커버 보호용으로도 사용할 수 있다.

여기에서 디스플레이의 폴딩 영역은 디스플레이가 반으로 접히는 영역이나 구부려지는 영역을 말하며, 이 영역에 대응되어 커버 윈도우(100)가 폴딩되는 영역을 본 발명에서는 커버 윈도우(100)의 폴딩부(F)라 하고, 폴딩부(F)를 제외한 부분 즉, 디스플레이의 평면 영역에 대응되는 곳을 커버 윈도우(100)의 평면부(P)라 한다.

본 발명에서의 디스플레이의 폴딩은 인폴딩(in-folding) 또는 아웃폴딩(out-folding)을 모두 포함하며, 인폴딩 동작되거나, 인폴딩 및 아웃폴딩 양쪽 다 동작될 수 있는 플렉시블 디스플레이에 적용될 수 있다.

본 발명은 글래스 기반 재료로 형성되는 것으로서, 글래스 기판(110)과, 상기 글래스 기판(110) 상에 형성된 충격 보상용 지지층(120), 그리고 상기 충격 보상용 지지층(120) 상측 상기 글래스 기판(110) 전면(Total Surface)에 형성된 보호코팅층(130)을 포함한다.

상기 충격 보상용 지지층(120)은 상기 글래스 기판(110)의 전면(Total Surface)에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 글래스 기판(110)의 폴딩부(F) 상에 형성될 수 있다.

일반적으로 글래스 재질을 이용하여 플렉시블 커버 윈도우(100)를 구현하고자 하는 경우, 글래스 기판(110)의 두께가 얇아야 하고, 강도 특성을 확보하기 위해서는 일정 두께 이상이어야 한다.

예컨대 폴딩 시 곡률반경이 최소 0.5mm 이상을 만족하여야 하는 경우, 커버 윈도우(100)의 두께는 200㎛ 이하, 바람직하게는 20~100㎛로 형성될 수 있으며, 이 경우 펜드랍(Pen-Drop)과 같이 단면적이 좁은 물체가 상기 글래스 기판(110)의 상면(앞면)에 충격이 가해지는 경우, 펜드랍 접촉부를 중심으로 글래스 기판(110) 전체의 변형 및 파손이 가해질 수 있다. 커버 윈도우(100)의 두께 및 폴딩부(F)의 두께는 제품의 사양에 따라 더 두꺼울 수도, 더 얇을 수도 있다.

기존의 상기 평면부(P)에 비해 두께가 얇게 형성된 폴딩부(F)를 갖는 커버 윈도우(100)의 경우, 도 1에서 도시한 바와 같이 폴딩부(F)에서의 두께가 특히 얇아 펜드랍 특성이 매우 취약할 뿐만 아니라, 폴딩부(F)와 평면부(P) 간의 두께 차이로 인한 응력 차이가 발생하여 글래스 기판(110)의 웨이브니스(Waveness) 등의 문제가 함께 플러스되어, 내충격성에 매우 취약한 단점이 있다.

본 발명은 상기의 펜드랍 특성 개선을 통한 내충격성 향상, 그와 동시에 폴딩 특성 및 강도 특성을 향상시키기 위해 충격 보상용 지지층(120)을 글래스 기판(110)의 일면 또는 양면에 전체적으로 즉, 평면부(P) 및 폴딩부(F) 전 영역에 형성하거나, 충격이 가해지는 반대면(터치면 반대면)에 형성하거나, 또는 폴딩부(F) 상에 형성하여 폴딩부(F)에서의 취약한 펜드랍 특성을 보강할 수 있도록 한 것이다.

즉, 글래스 기판(110) 상에 펜드랍 충격이 가해지는 경우, 그 충격력이 상기 글래스 기판(110)의 내부로 전달되어도 충격 반대면에 형상 유지를 할 수 있는 하드(Hard)한 소재의 물질로 충격 보상용 지지층(120)을 형성함으로써, 폴딩부(F)에서의 펜드랍 특성을 보강할 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 펜드랍과 같은 충격력에 의해서는 글래스 기판(110)의 앞면(터치면)에는 압축 응력이 걸리고, 뒷면(터치면 반대면, 충격이 가해지는 반대면)에는 인장 응력이 걸리게 되고, 두께가 얇은 글래스에서는 충격시 변형량이 더욱 크기 때문에 더 높은 인장 응력이 걸리게 되어 글래스가 파손되게 된다.

따라서, 이러한 인장 응력에 대한 형상 변형을 방지하기 위해서 본 발명에 따른 충격 보상용 지지층(120)을 충격이 가해지는 반대면에 일반적으로 형성함으로써, 내충격성을 향상시키도록 한 것이다. 필요에 따라, 상기 충격 보상용 지지층(120)은 상기 글래스 기판(110)의 앞면 또는 뒷면, 또는 양면에 형성될 수도 있다.

평면부(P)에 비해 두께가 얇은 폴딩부(F)가 형성된 경우 충격력에 의한 형상 변형이 더욱 심하게 발생하게 되므로, 폴딩 특성을 만족하는 두께에서 내충격성을 보강하기 위해 상기 충격 보상용 지지층(120)을 상기 폴딩부(F) 상에 형성하게 된다.

이와 같이 상기 충격 보상용 지지층(120)에 의해 충격력에 의한 형상 변형이 최소화되도록 폴딩부(F)를 지지하게 되므로, 폴딩 특성과 내충격성과 같은 강도 특성을 동시에 보강할 수 있게 된다.

상기 폴딩부(F)는 제품 사양에 따라 글래스 기판(110)의 일면 또는 양면에 형성될 수 있으므로 상기 충격 보상용 지지층(120)은 상기 폴딩부(F) 상의 상기 글래스 기판(110)의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다.

여기에서, 앞면 측에 형성된 폴딩부(F)에는 보호코팅층만 형성되고, 뒷면 측에 형성된 폴딩부(F)에 상기 충격 보상용 지지층(120)이 형성될 수 있으며, 그 반대로도 형성될 수 있다.

이러한 충격 보상용 지지층(120)은, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 폴딩부(F) 내부에 형성되거나, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 폴딩부(F) 내부 일부 높이까지 형성되거나, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 폴딩부(F) 내부에 형성되고, 이에 연속되어 상기 글래스 기판(110)의 전면(Total Surface)에 형성될 수 있다.

이는 제품 사양에 따라 또는 상기 충격 보상용 지지층(120)의 재료의 종류에 따라, 투명도, 강도, 탄성력 등을 고려하여 상기 폴딩부(F) 내부에 적정한 높이로 형성하거나, 상기 폴딩부(F) 내부와 상기 글래스 기판(110)의 전면(Total Surface)까지 연속적으로 형성할 수 있다.

여기에서, 각 폴딩부(F) 내부에 형성되는 상기 충격 보상용 지지층(120)은 강도나 탄성력을 점진적으로 조절하여 형성하거나, 서로 다른 강도나 탄성력을 가지는 소재들을 교대로 배치하는 등, 필요에 따라 폴딩부(F)에서의 충격력에 따른 충격 흡수 및 형상 변형이 최소화되도록 상기 충격 보상용 지지층(120)을 형성할 수 있다.

이러한 상기 충격 보상용 지지층(120)은 기본적으로 글래스 기판(110)의 형상이 유지될 수 있는 하드(Hard)한 소재로 형성되되, 충격 변위에 강하고 탄성력이 있는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 글래스 기판(110) 간의 굴절률 차이나 투명도 차이가 거의 없는 소재로 형성되어야 하며, 굴절률 및 투명도를 고려하여 소재에 따른 두께를 조절하여 형성한다.

이를 위해 본 발명에 따른 실시예로 상기 충격 보상용 지지층(120)은, 무기 지지체, 유기 지지체, 상기 무기 지지체 및 유기 지지체가 혼합된 유무기 지지체, 유기금속 지지체 중 어느 하나 이상을 포함하는 소재를 사용한다.

이러한 소재를 이용하여, 상기 충격 보상용 지지층(120)은, 상기 글래스 기판(110) 상에 충진, 코팅 또는 접착되어 형성되거나, 전기방사 공정에 의한 나노 파이버를 포함하거나, 3D 프린터에 의해 성형되어 상기 글래스 기판(110) 상에 적층되어 형성될 수 있으며, 기타 상기 글래스 기판(110)이 상기 충격 보상용 지지층(120)을 이루는 소재에 함침되는 등 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

여기에서 상기 글래스 기판(110) 상에 형성된다는 것은 상술한 바와 같이, 상기 글래스 기판(110)의 앞면 또는 뒷면, 상기 글래스 기판(110)의 앞면, 뒷면 및 측면에 형성되는 것을 포함한다. 또는 상기 폴딩부(F) 내부에 형성되거나, 상기 폴딩부(F)에 연속되어 상기 글래스 기판(110)의 전면에 형성되는 것을 포함한다.

상기 무기 지지체는, 글래스 파이버(Glass Fiber)를 사용할 수 있으며, 도 3에 도시한 바와 같이, 필러(Filler), 촙매트(Chop Mat), 로빙 클로쓰(Roving Cloth), 얀 클로쓰(Yarn Cloth) 중 어느 하나의 형태로 구현되어, 상기 폴딩부(F) 상에 코팅되거나 접착될 수 있다.

여기에서, 상기 충격 보상용 지지층(120)은, 상기 글래스 파이버가 필러(Filler) 또는 형태로 제공되는 경우, 수지액 대비 상기 글래스 파이버 함량 5~50%의 조성물로 이루어져, 상기 폴딩부(F) 상에 충진 또는 코팅되거나, 필름화되어 접착될 수 있다.

상기 수지액은 OCR(Optical Clear Resin)과 같은 투명 수지를 사용하며, 예컨대 아크릴, 에폭시, 실리콘, 우레탄, 우레탄합성물, 우레탄아크릴 합성물, 하이브리드졸겔, 실록산계 등을 사용할 수 있다. 상기 수지액의 성질에 따라 이를 다양한 조합으로 혼합하여 강도 및 탄성 보강을 위해 사용될 수 있다.

또한, 상기 충격 보상용 지지층(120)은, 상기 글래스 파이버가 촙매트(Chop Mat), 로빙 클로쓰(Roving Cloth) 또는 얀 클로쓰(Yarn Cloth)의 형태로 제공되는 경우, 단일 또는 다층 적층 구조로 형성되어 상기 수지액에 함침되어, 상기 폴딩부(F) 상에 코팅되거나 필름화되어 접착될 수 있다.

여기에서, 상기 로빙 클로쓰(Roving Cloth) 또는 얀 클로쓰(Yarn Cloth)는, 0.01mm~0.3m의 두께를 가질 수 있으며, 이는 제품 사양에 따라 플렉시블 커버 윈도우(100)의 두께에 따라 조절하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 유기 지지체는, CNF(Cellulose Nano Fiber) 또는 CNF를 포함하는 유기소재로 이루어지거나, 유기소재의 전기방사 공정에 의한 나노 파이버로 이루어질 수 있다.

전기방사 공정의 경우 방사구 끝에 매달려 있는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 같은 유기소재 용액에 높은 전기장을 가하여 수~수백nm 직경을 가지는 나노 파이버를 형성하는 것으로, 이를 해당 영역 즉, 상기 글래스 기판(110) 또는 상기 글래스 기판의 폴딩부(F) 상에 바로 적층하여 상기 충격 보상용 지지층(120)을 형성하거나, 나노 파이버 레이어(Nano Fiber Layer) 구조로 형성하여 이를 상기 해당 영역 상에 적층하여 형성한다.

상기 유무기 지지체는 상기 글래스 파이버에 상기의 유기 지지체가 혼합된 경우로써, 수지액에 혼합되어 충진 또는 코팅되거나, 필름화되어 접착될 수 있으며, 각각의 재료로 상기 충격 보상용 지지층(120)으로 형성된 후, 이를 교대로 또는 다층으로 적층하여 사용할 수 있다.

상기 유기금속 지지체는 유기물과 금속의 합성물로 나노 구조체를 형성할 수 있으며, 충격 변위에 강하고, 탄성력이 있는 지지체를 제공하게 된다.

이러한 무기 지지체, 유기 지지체, 상기 무기 지지체 및 유기 지지체가 혼합된 유무기 지지체, 유기금속 지지체 소재는 충진 밀도, 파이버의 굵기 등에 따라 내충격 및 탄성력의 조절이 가능하며, 소재에 따라 두께, 함량 등을 조절하여 이종 물질 간의 굴절률 문제가 없도록 한다.

그리고, 상기 충격 보상용 지지층(120) 상측 상기 글래스 기판(110) 전면(Total Surface)에 보호코팅층(130)이 형성될 수 있다. 상기 보호코팅층(130)은 상기 충격 보상용 지지층(120)이 상기 글래스 기판(110) 또는 폴딩부(F) 상에 안정적으로 형성될 수 있도록 하면서, 디스플레이 패널과 글래스 기판(110) 간에 빈공간없이 접합되도록 하고, 충격력에 의해 완충 역할을 하게 된다.

즉, 상기 충격 보상용 지지층(120)에 의해 충격력을 1차로 흡수하고, 커버 윈도우(100)의 형상이 유지되도록 하면서, 상기 보호코팅층(130)에 의해 2차로 충격력이 흡수되도록 하는 것이다.

상기 보호코팅층(130)은 투명수지재로 형성되며, 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.

상기 보호코팅층(130)은 필요에 따라 상기 글래스 기판(110)의 앞면 측 및 뒷면 측에 형성되거나 상기 글래스 기판(110)의 앞면 측, 뒷면 측 및 측면의 전면(Total Surface)에 형성될 수 있으며, 상기 글래스 기판(110)의 뒷면 측에 형성된 보호코팅층(130)과 상기 글래스 기판(110)의 앞면 측에 형성된 보호코팅층(130)은 동일한 소재로 형성되거나, 상기 글래스 기판(110)의 뒷면 측에 형성된 보호코팅층(130)이 상기 글래스 기판(110)의 앞면 측에 형성된 보호코팅층(130)보다 상대적으로 더 소프트(Soft)한 소재로 형성될 수도 있다.

상기 보호코팅층(130)은 도 2에 도시한 바와 같이 상기 충격 보상용 지지층(120)이 폴딩부(F) 내부에 형성된 경우 이에 연속되어 상기 글래스 기판(110) 전면(Total Surface)에 형성되며, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 충격 보상용 지지층(120)이 상기 폴딩부(F) 내부 일부 높이까지 형성된 경우, 그 상층으로 폴딩부(F) 내부에 형성되며 이에 연속되게 상기 글래스 기판(110) 전면(Total Surface)에 형성되게 된다.

그리고 상기 보호코팅층(130)은 도 5에 도시한 바와 같이 상기 충격 보상용 지지층(120)이 상기 폴딩부(F) 내부에 형성되고 이에 연속되어 상기 글래스 기판(110)의 전면(Total Surface)에 형성된 경우, 상기 충격 보상용 지지층(120) 상측의 전면(Total Surface)에 형성되게 된다.

한편, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 상기 충격 보상용 지지층(120)과 상기 글래스 기판(110) 사이에, 완충수지층(140)이 더 형성될 수 있다. 이는 충격력을 1차적으로 완충수지층(140)에서 흡수할 수 있도록 하고, 상기 충격 보상용 지지층(120)에서는 형상 변형이 최소화되도록 지지해주는 역할을 하게 된다. 그리고 상기 충격 보상용 지지층(120) 상부에 상기 글래스 기판(110)의 전면(Total Surface)에 보호코팅층(130)이 형성된다.

이는 필요에 따라 도 6(b)에 도시한 바와 같이 상기 충격 보상용 지지층(120) 상하부에 각각 완충수지층(140)을 형성하거나, 도 6(c)에 도시한 바와 같이 상기 충격 보상용 지지층(120)과 상기 완충수지층(140)을 교대로 복수층으로 구현할 수도 있다.

이 경우 상기 완충수지층(140)은, 상기 글래스 기판(110)에 가까운 곳에 위치할수록, 상기 디스플레이 패널에 가까운 곳에 위치할수록 더 소프트(Soft)하거나, 더 하드(Hard)한 소재로 형성되도록 하거나, 또는 서로 경도를 같게 형성하여, 충격 흡수가 잘 되도록 하면서 강도 특성 및 폴딩 특성이 더욱 보강되도록 한다.

이와 같이 완충수지층(140)과 충격 보상용 지지층(120)을 혼합하여 형성함으로써, 충격력이 고르게 분산되도록 하면서, 폴딩부(F)의 형태의 변화가 없도록 지지하는 역할을 함으로써, 플렉시블 커버 윈도우(100)의 강도 특성 및 폴딩 특성을 동시에 개선시키게 된다.

특히 본 발명에 따른 충격 보상용 지지층(120)과 함께 보호코팅층(130), 완충수지층(140)은 펜드랍과 같은 충격력에 대해 형태의 변화가 거의 없이 안정적으로 플렉시블 커버 윈도우(100)를 잡아주게 되면서, 충격력을 분산시켜 내구성을 월등히 개선시키게 된다.

100 : 커버 윈도우 110 : 글래스 기판
120 : 충격 보상용 지지층 130 : 보호코팅층
140 : 완충수지층
P : 평면부 F : 폴딩부

Claims

플렉시블 디스플레이의 평면 영역에 형성된 평면부와, 상기 평면부에 이어져 형성되며, 상기 플렉시블 디스플레이의 폴딩 영역에 형성되고, 상기 평면부에 비해 두께가 얇은 폴딩부를 포함하는 글래스 기반의 플렉시블 커버 윈도우에 있어서,
글래스 기판;
상기 글래스 기판 상에 형성된 충격 보상용 지지층; 및
상기 충격 보상용 지지층 상측 상기 글래스 기판 전면(Total Surface)에 형성된 보호코팅층;을 포함하며,
상기 충격 보상용 지지층은,
무기 지지체, 유기 지지체, 상기 무기 지지체 및 유기 지지체가 혼합된 유무기 지지체, 유기금속 지지체 중 어느 하나 이상을 포함하는 것으로,
상기 유기 지지체는,
CNF(Cellulose Nano Fiber) 또는 CNF를 포함하는 유기소재로 이루어지거나,
유기소재의 전기방사 공정에 의한 나노 파이버로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 충격 보상용 지지층은,
상기 폴딩부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 2항에 있어서, 상기 충격 보상용 지지층은,
상기 폴딩부 내부에 형성되거나,
또는 상기 폴딩부 내부 일부 높이까지 형성되거나,
상기 폴딩부 내부에 형성되고, 이에 연속되어 상기 글래스 기판의 전면(Total Surface)에 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 충격 보상용 지지층은,
상기 글래스 기판 상에 충진, 코팅 또는 접착되어 형성되거나,
전기방사 공정에 의한 나노 파이버로 이루어지거나,
3D 프린터에 의해 성형되어 상기 글래스 기판 상에 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항에 있어서, 상기 무기 지지체는,
단일 또는 다층 적층 구조로 형성되어 수지액이 함침되어, 상기 글래스 기판 상에 코팅되거나 필름화되어 접착되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 6항에 있어서, 상기 무기 지지체는,
0.01mm~0.3mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 폴딩부는,
상기 글래스 기판의 일면 또는 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항, 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 보상용 지지층과 상기 글래스 기판 사이, 또는 상기 충격 보상용 지지층과 상기 디스플레이 패널 사이에 완충수지층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.
제 10항에 있어서, 상기 충격 보상용 지지층과 상기 완충수지층은 교대로 복수층으로 구현된 것을 특징으로 하는 플렉시블 커버 윈도우.