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KR20130117464A - 디스플레이 윈도우 및 이를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 윈도우 및 이를 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20130117464A
KR20130117464A KR1020120040065A KR20120040065A KR20130117464A KR 20130117464 A KR20130117464 A KR 20130117464A KR 1020120040065 A KR1020120040065 A KR 1020120040065A KR 20120040065 A KR20120040065 A KR 20120040065A KR 20130117464 A KR20130117464 A KR 20130117464A
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KR
South Korea
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glass
display window
resin
display
thickness
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020120040065A
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Inventor
정경택
고정주
박용완
김원중
김정섭
기승범
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR1020120040065A priority Critical patent/KR20130117464A/ko
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Abstract

본 발명의 디스플레이 윈도우는 유리 시트; 및 상기 유리 시트의 최소한 일면에 적층된 섬유강화필름을 포함한다. 상기 디스플레이 윈도우는 우수한 내스크래치성과 내충격성을 가져 기존 윈도우 소재로 이용되는 고가의 유리를 대체할 수 있다.

Description

디스플레이 윈도우 및 이를 이용한 디스플레이 장치{DISPLAY WINDOW AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 디스플레이 윈도우 및 이를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 우수한 내스크래치성과 경도 및 내충격성을 가져 기존 윈도우 소재로 이용되는 고가의 유리를 대체할 수 있는 디스플레이 윈도우 및 이를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자 등의 디스플레이 윈도우, 즉 커버 글라스로 유리를 사용하여 왔다.
그러나, 유리는 강도와 충격에 취약한 단점이 있다. 이러한 유리의 단점을 극복하기 위해서 최근에는 기존의 유리를 강화시켜 고릴라 유리(Gorilla Glass)를 커버 글라스로 사용하고 있다. 고릴라 유리는 용융된 유리에서 나트륨 이온 대신에 칼륨 이온이 이온 교환되고, 이 상태에서 냉각되면서 압축 응력이 강한 층이 유리에 형성되는 것이다. 그러나, 고릴라 유리는 기존의 유리를 강화시켜 파손되는 결점을 보완하였으나, 상당히 고가이어서 제품 원가를 상승하는 문제가 있다.
따라서, 우수한 충격성과 강도를 갖고 내스크래치성을 가져 고가의 고릴라 유리를 대체할 수 있는 새로운 소재의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 디스플레이 장치의 커버 글라스로 사용될 수 있는 디스플레이 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내스크래치성과 경도 및 내충격성이 우수한 디스플레이 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고가의 고릴라 유리를 적용하지 않아 제품 원가를 절감할 수 있는 디스플레이 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 디스플레이 윈도우를 이용한 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 디스플레이 윈도우에 관한 것이다. 상기 디스플레이 윈도우는 유리 시트; 및 상기 유리 시트의 최소한 일면에 적층된 섬유강화필름을 포함한다.
상기 섬유강화필름은 매트릭스 수지 및 상기 매트릭스 수지에 함침된 보강재를 포함한다.
구체예에서 상기 섬유강화필름의 두께를 상기 유리 시트의 두께로 나눈 상대 두께비 (Relative thickness)의 값이 0.001-100일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 두께가 0.02-2.6 mm 일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 100N 하중 셀을 갖춘 MTS 얼라이언스(Alliance) RT/5 시험 프레임을 적용하여 측정된 탄성 모듈러스가 1 x 1010 - 9 x 1010 dyne/cm2 일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 유리시트면에서 측정한 연필경도가 6H - 9H 일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 30g 중량의 스테인레스 볼로 유리시트면에서 측정한 낙구충격 높이가 20 cm 이상일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 투과율이 90% 이상, Haze가 3% 이하 일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 고온(85도) 및 고습(85%) 평가시 휨(Warpage)이 ± 0.3mm 이내일 수 있다.
상기 보강재는 유리천(glass cloth), 유리섬유포(glass fiber cloth), 유리 직물(glass fabric), 유리 부직포, 일방향 Glass Cloth (Uni-directional glass cloth) 및 유리 메쉬(mesh)로 이루어진 군으로부터 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 매트릭스 수지는 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 비스말레이미드 트리아진 수지, 시아네이트 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리페닐렌 옥시드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 탄화불소계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔계 고무, 이소프렌계 고무, 클로로프렌, 네오프렌고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEPS) 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(Acrylonitrile-butadiene Rubber, NBR), 수소화된 니트릴 고무(Hydrogenated Nitrile Rubber, HNBR), 플로리네이티드 고무(Fluorinated Rubber) 및 가소화된 폴리비닐클로라이드(PVC) 등을 포함할 수 있다.
상기 유리시트는 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 납-알칼리 유리, 보레이트 유리, 실리카 유리, 알루미노-실리케이트 유리, 납-보레이트 유리, 소듐 보로실리케이트 유리, 리튬 알루미노 실리케이트 유리, 칼코게나이트 유리, 포스페이트 유리, 알칼리-바륨 실리케이트 유리 또는 이를 화학 또는 열강화한 유리 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 관점은 디스플레이 윈도우를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 구체예에서 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 소자; 및 상기 디스플레이 소자 상부에 장착된 상기 디스플레이 윈도우를 포함한다.
본 발명은 디스플레이 장치의 커버 글라스로 사용될 수 있고, 내스크래치성과 경도 및 내충격성이 우수하며, 고가의 고릴라 유리를 적용하지 않아 제품 원가를 절감할 수 있는 디스플레이 윈도우 및 이를 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
제1도는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 디스플레이 윈도우의 개략적인 단면도이다.
제2도는 본 발명의 다른 구체예에 따른 디스플레이 윈도우의 개략적인 단면도이다.
제3도는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 디스플레이 윈도우의 개략적인 단면도이다.
제4도는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 섬유강화필름의 개략적인 단면도이다.
제5도는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
제6도는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이다.
본 발명의 디스플레이 윈도우는 유리 시트; 및 상기 유리 시트의 최소한 일면에 적층된 섬유강화필름을 포함한다. 상기 디스플레이 윈도우는 한개의 유리시트 최소 일면에 섬유강화필름을 부착시킨 경우와 두개 이상의 유리시트에 중간과 외부에 한개 이상의 섬유강화필름을 부착시킨 구조를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 디스플레이 윈도우의 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 윈도우(100)는 유리시트(10)와 섬유강화필름(20)이 적층된 구조를 갖는다. 상기 유리시트(10)와 상기 섬유강화필름(20)는 바로 접해 있거나 접착제 혹은 광학투명 접착필름(Optical clear adhesive, 도시되지 않음)을 매개로 하여 접해 있는 것도 포함한다. 이 때 적용하는 접착제 혹은 접착필름은 광학 필름에 사용되는 통상의 접착제 혹은 접착필름이 적용될 수 있다.
본 발명의 디스플레이 윈도우(100)는 유리시트와 섬유강화필름이 복수로 적층되어 있는 구조도 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리시트(10a, 10b) 사이에 섬유강화필름(20)이 적층될 수도 있다. 또 다른 구체예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 섬유강화필름(20a, 20b) 사이에 유리시트(10)가 적층된 구조를 가질 수 있다.
유리시트(10)와 섬유강화필름(20)이 단일층으로 형성된 경우, 섬유강화필름(20)이 외부 쪽에 유리시트(10)를 디스플레이 소자 방향인 내부 쪽에 배치할 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 두께가 0.02 내지 2.6mm 일 수 있다. 상기 섬유강화필름은 두께(Tf)가 0.01 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.02 내지 0.6mm이고 유리시트(Tg)는 두께가 0.01 내지 2mm, 바람직하게는 0.02 내지 1 mm 일 수 있다. 상기 범위에서 디스플레이의 박형화 및 경량화 구현에 장점이 있다.
또한 상기 섬유강화필름의 두께(Tf)를 유리 시트의 두께(Tg)로 나눈 상대 두께비 (Relative thickness)의 값(Tf/Tg)이 0.001 내지 100이며 바람직하게는 0.01 내지 50, 보다 바람직하게는 0.02 내지 30의 범위의 값을 갖는다.
본 발명에서 섬유강화필름의 두께는 보강재 (Glass Cloth)에서 섬유강화필름까지의 표면층이나 추가 코팅층에 대한 부분은 포함하지 않은 보강재만의 두께이다.
상기 유리시트는 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 납-알칼리 유리, 보레이트 유리, 실리카 유리, 알루미노-실리케이트 유리, 납-보레이트 유리, 소듐 보로실리케이트 유리, 리튬 알루미노 실리케이트 유리, 칼코게나이트 유리, 포스페이트 유리, 알칼리-바륨 실리케이트 유리 또는 이를 화학 또는 열강화한 유리 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4는 발명의 하나의 구체예에 따른 섬유강화필름의 개략적인 단면도이다. 상기 섬유강화필름(20)은 매트릭스 수지(2) 및 상기 매트릭스 수지에 함침된 보강재(1)를 포함할 수 있다.
상기 매트릭스 수지(2)는 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔계 고무, 이소프렌계 고무, 클로로프렌, 네오프렌고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEPS) 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(Acrylonitrile-butadiene Rubber, NBR), 수소화된 니트릴 고무(Hydrogenated Nitrile Rubber, HNBR), 플로리네이티드 고무(Fluorinated Rubber) 및 가소화된 폴리비닐클로라이드(PVC) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이중 바람직하게는 실리콘 고무이다. 상기 실리콘 고무로는 평균중합도 5 내지 2000 인 오가노폴리실록산이 사용될 수 있다. 상기 오가노폴리실록산의 예로는 폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리알킬아릴실록산, 폴리알킬알킬실록산 등이 있다. 이들은 3차원적으로 망상구조의 분자로 되어 있다. 바람직하게는 그물 결합점 (가교점)의 수는 5 내지 500개의 R2SiO마다 한 개씩 포함된 구조이다. 바람직하게는 점도가 5 Cst 내지 50만 Cst 인 오가노폴리실록산이 적용될 수 있다. 상기 범위에서 유연성과 강성이 우수하다. 바람직하게는 50 내지 120,000 Cst, 더욱 바람직하게는 100 내지 100,000 Cst, 가장 바람직하게는 1000 내지 80,000 Cst 이다.
구체예에서는 상기 매트릭스 수지는 25 ℃ 탄성모듈러스가 5 x 105 ~ 5 x 1010 dyne/cm2 일 수 있다. 상기 범위에서, 내굴곡성, 유연성, 강성이 확보되어 디스플레이 장치의 커버 유리로 사용할 수 있다. 바람직하게는 5 x 105 ~ 5 x 109 dyne/cm2, 보다 바람직하게는 1 x 107 ~ 5 x 109 dyne/cm2가 될 수 있다. 상기 탄성모듈러스는 100N 하중 셀을 갖춘 MTS 얼라이스(Alliance) RT/5 시험 프레임을 사용하여 25℃에서 측정한 값이다.
상기 매트릭스 수지(2)는 유리전이온도가 -150 ℃~ 450 ℃일 수 있다. 바람직하게는 -130 ℃~ 400 ℃, 보다 바람직하게는 -130 ℃~ 350 ℃일 수 있다. 상기 범위에서 유연성과 강성이 우수하다. 구체예에서는 -100 내지 -10 ℃일 수 있다.
바람직하게는 상기 매트릭스 수지(2)는 이액형 폴리오르가노실록산, 에폭시 또는 이들을 포함하는 구조를 포함할 수 있다. 이액형 폴리오르가노실록산의 경우 보강재의 함침이 용이하고 하이드로실릴화반응(hydrosilylation)에 의한 단시간의 경화 반응으로 디스플레이 윈도우의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 폴리오르가노실록산은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001

(상기 식에서, R과 R'은 서로 동일하거나 상이하며, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 사이클로알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴옥시기가 될 수 있고, s는 2 내지 1000의 정수가 될 수 있다)
상기 매트릭스 수지는 선형 구조의 폴리오르가노실록산으로부터 형성될 수 있다. 이로부터 보강재의 함침이 용이하고 섬유강화필름에서 기포 생성을 방지할 수 있으며, 보강재와의 계면에서 크랙 발생을 방지할 수 있다. 또한, 실리콘 러버의 물성을 보여, 유연성, 내열성 및 치수안성성을 향상시킬 수 있다.
상기 매트릭스 수지는 서로 다른 굴절률을 갖는 폴리오르가노실록산으로부터 형성될 수 있다. 서로 다른 굴절률을 갖는 폴리오르가노실록산의 비율을 조절함으로써 보강재와의 굴절률 차이를 최소화시킬 수 있어, 실질적으로 매트릭스와 보강재 간의 굴절률 차이는 0.01 이하가 되도록 할 수 있다.
상기 매트릭스 수지는 섬유강화필름 중 5-95중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 유연성과 강성이 유지될 수 있다. 바람직하게는 25-65중량%로 포함될 수 있다.
상기 보강재(1)는 유리섬유, 유리섬유포(glass fiber cloth), 유리 직물(glass fabric), 일방향 유리섬유(Uni-directional Glass Filament),유리 부직포 및 유리 메쉬(mesh)로 이루어진 군으로부터 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 보강재(1)의 굴절률은 1.45 내지 1.65일 수 있다. 바람직하게는 1.46 내지 1.57이 될 수 있다.
상기 보강재(1) 는 상기 매트릭스 수지(2)와의 굴절률 차이가 0.01 이하일 수 있다. 상기 범위에서, 우수한 투명성과 투광성을 제공하여 디스플레이 장치의 커버 글라스로 사용할 수 있다. 바람직하게는 굴절률 차이가 0.0001~0.007이 될 수 있다.
또한 상기 보강재는 밀도가 2.0~3.0g/㎤ 이고 탄성모듈러스가 5 x 109 ~ 8 x 1010 dyne/cm2인 것이 바람직하게 적용될 수 있다.
상기 섬유강화필름은 두께(Tf)가 0.01 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.02 내지 0.6mm 일 수 있다. 상기 범위에서 디스플레이의 박형화 및 경량화 구현에 장점이 있다. 상기 보강재는 섬유강화필름 중 5-95중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 유연성과 강성이 유지될 수 있다. 바람직하게는 35-75중량%로 포함될 수 있다.
상기 섬유강화필름은 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면 매트릭스 수지에 보강재를 함침하고, 경화시킴으로써 제조될 수 있다. 경화는 열경화 방식으로 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 섬유강화필름과 상기 유리시트가 적층된 디스플레이 윈도우는 100N 하중 셀을 갖춘 MTS 얼라이언스(Alliance) RT/5 시험 프레임을 적용하여 측정된 탄성 모듈러스가 1 x 1010 - 9 x 1010 dyne/cm2 , 바람직하게는 5 x 1010 - 8 x 1010 dyne/cm2 일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 연필경도 측정기를 이용하여 유리시트 면에서 측정된 연필경도가 6H - 9H일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 Stainless steel ball을 낙하하는 방법으로 유리시트 면에서 측정된 낙구충격 높이가 20 cm 이상, 바람직하게는 20~150cm 일 수 있다.
상기 섬유강화필름은 매트릭스 수지 및 상기 매트릭스 수지에 함침된 보강재를 포함할 수 있다.
상기 섬유강화필름은 수지에 함침된 보강재 이외에 표면특성 개선을 위한 추가 0.1-5 ㎛의 하드코팅층을 포함할 수 있다.
상기 하드코팅층은 상기 섬유강화필름의 최소한 일면에 코팅될 수 있다.
상기 하드코팅층의 재료로는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 예를 들면 다관능기를 갖는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트; 유무기 하이브리드; 폴리디메틸실록산을 기반으로 하는 실리콘 등이 사용될 수 있으며, 이들의 조합도 가능하다. 상기 유무기 하이브리드는 Silicate나 알콜기 Silane을 활용하는 유무기 하이브리드가 사용될 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 투과율이 90% 이상, 예를 들면 91~99 % 일 수 있다. 또한, Haze가 3% 이하, 바람직하게는 0.01~2 %, 더욱 바람직하게는 0.01~1 %일 수 있다.
상기 디스플레이 윈도우는 고온(85도) 및 고습(85%) 평가시 말림(Warpage)이 ± 0.3mm 이내일 수 있다.
상기 유리시트(10)와 상기 섬유강화필름(20)은 접착제 혹은 광학투명 접착필름(Optical clear adhesive, 도시되지 않음) 매개로 하여 접해 있을 수 있다. 이 경우 상기 접착제 또는 광학 투명 접착층의 두께는 2-200㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 디스플레이 윈도우를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 도 5는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 디스플레이 장치는 디스플레이 소자(200); 및 디스플레이 윈도우(100)를 포함한다. 본 발명의 디스플레이 윈도우(100)는 상기 디스플레이 소자(200) 상부에 장착된다.
또한 본 발명의 디스플레이 윈도우(100)의 유리시트 표면에는 하드코팅층이나 반사방지층 및 지문방지층(Anti-finger) 등이 더 형성될 수 있다. 또한 상기 디스플레이 소자(200) 와 상기 디스플레이 윈도우(100)의 사이에는 터치패널이나 데코레이션 층이 더 형성될 수 있다. 도 6은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 디스플레이 장치는 디스플레이 윈도우(100)가 최외각 표면에 형성될 수 있으며, 상기 디스플레이 윈도우(100)와 내부의 디스플레이 소자(200) 를 고정하도록 프레임(300)이 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
폴리오르가노실록산 (A1) 168.3g과 (A2) 31.42g를 혼합하고((A1):84.29 중량%, (A2):15.71 중량%), 히드로실릴화반응 촉매 100ppm을 첨가하여 매트릭스용 수지를 제조하였다. 매트릭스 수지에 70g에 보강재(glass cloth) 80g을 1차 함침하고, 25℃에서 1분 동안 유지하였다. 150℃에서 15분 동안 1차 경화시켰다. 1차 함침 및 경화와 동일한 방식으로 2차 함침 및 경화를 진행하여 복합필름을 제조하였으며 양면에 코팅 재료를 Acryl 계 수지를 적용하여 슬롯다이 (Slot Die) 방법으로 코팅하여, 두께 3㎛의 하드코팅층이 형성된 복합필름(두께: 0.3mm)을 섬유강화필름(a)을 제조하였다.
상기에서 제조된 섬유강화필름(a) (0.15mm 두께)에 유리시트(소다 유리 화학강화 제품, 두께 0.55mm)를 OCA 접착제 (상용 제품, 두께 0.05mm)를 사용하여 접착하여 0.705mm 두께의 디스플레이 윈도우를 제작하였다.
실시예 2
실시예 1에서 제조된 섬유강화필름(a)의 양면에 유리시트(소다 유리 화학강화 제품, 두께 0.55mm)를 OCA 접착제 (상용 제품, 두께 0.05mm)를 사용하여 접착하여 1.35mm 두께의 디스플레이 윈도우를 제작하였다.
비교예 1
실시예 1에서 제조된 디스플레이 윈도우 대신 두께 0.7mm 유리소재 (SYNEX GLASS, NEOSYS)을 사용하였다.
비교예 2
폴리오르가노실록산 (A1) 168.3g과 (A2) 31.42g를 혼합하고((A1):84.29 중량%, (A2):15.71 중량%), 히드로실릴화반응 촉매 100ppm을 첨가하여 매트릭스용 수지를 제조하였다. 매트릭스 수지에 70g에 보강재(glass cloth) 80g을 1차 함침하고, 25℃에서 1분 동안 유지하였다. 150℃에서 15분 동안 1차 경화시켰다. 1차 함침 및 경화와 동일한 방식으로 2차 함침 및 경화를 진행하여 복합필름을 제조하였으며 양면에 코팅 재료를 Acryl 계 수지를 적용하여 슬롯다이 (Slot Die) 방법으로 코팅하여, 두께 3㎛의 하드코팅층이 형성된 복합필름(두께: 0.3mm)을 섬유강화필름(a)을 제조하였다.
실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 제조된 디스플레이 윈도우에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하였으며, 표 1에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1)탄성모듈러스:매트릭스의 탄성모듈러스는 100N 하중 셀을 갖춘 MTS 얼라이언스(Alliance) RT/5 시험 프레임을 사용하여 25℃에서 측정하였다. 시험편을 25mm 떨어진 간격의 2개의 공기 그립으로 가중시키고 1mm/분의 크로스헤드 속도에서 끌어당겼다. 하중 및 변위 데이타를 연속적으로 수집하고, 하중 변위 곡선의 초기 부분의 최대 경사를 영률로 취하였다.
(2)연필경도:미쯔비시 평가용 연필(UNI)로 연필경도측정기(Shinto Scientific, Heidon)를 이용하여 500kg/cm2 하중, 0.5mm/sec의 속도로 그은 후, 연필경도를 확인한다. 실시예 1~2는 유리시트 면에서 측정하였다.
(3)내충격성: 30g 중량의 stainless steel ball(지름 20mm) 이 낙하시 ball자국이 생기지 않고 깨지지 않는 높이를 측정한다. 실시예 1~2는 유리시트 면에서 측정하였다.
(4)말림(Warpage) : 고온(85도) 및 고습(85%)에서 100mm x 100mm 크기, 두께 100㎛의 복합필름을 30℃에서 표면이 균일한 정반에 두었을 때 바닥에서 네 모서리의 높이 중 최고 높이를 측정한다.
(5)선팽창계수:ASTM D696에 근거하여 열기계분석기 TMA(thermomechanical analysis)로 5gf의 응력 하에서 분당 10℃의 승온 속도로 측정하였다.
(6)유리전이온도:열기계분석기 DSC(differential scanning calorimeter, TA instruments, Q100)를 사용하여 분당 10℃의 승온 속도로 측정하였다.
(7)헤이즈:헤이즈 미터(Nippon denshouku사, NDH200)을 사용하여 측정하였다.
(8) 3 point bending :ASTM D 790에 근거하여 3 Point bending 만능 평가기를 사용, 시험편이 견딜 수 있는 최대 굴곡 응력으로 (㎏f/㎠)로 평가하였다.
(9) 유리비산여부 : 내충격 평가나 외부 충격 발생시 유리의 깨짐의 정도를 육안으로 확인하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
모듈러스(109dyne/cm2) 70 85 10 0.005
연필경도(H) 8 8 6 < 2
내충격성(cm) 90 100 15 50
말림(mm) < 0.1 < 0.1 < 0.1 0.3
선팽창계수(ppm) (측정불가) (측정불가) (측정불가) 5
유리전이온도(C) (측정불가) (측정불가) (측정불가) < 25
유리비산여부 미발생 미발생 발생 미발생
헤이즈(%) 3 3 2 3
3 Point Bending
(kgf/cm2)
60 50 20 (측정불가)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1-2의 경우 비교예 1~2에 비해 모듈러스, 연필경도, 내충격성이 우수하고, 유리비산이 발생하지 않으며, 최대 굴곡 응력이 우수한 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
1: 보강재 2: 매트릭스 수지
10: 유리시트 20: 섬유강화필름
100 :디스플레이 윈도우 200 디스플레이 소자
300: 프레임

Claims (20)

  1. 유리 시트; 및
    상기 유리 시트의 최소한 일면에 적층된 섬유강화필름;
    을 포함하는 디스플레이 윈도우.
  2. 제1항에 있어서, 상기 섬유강화필름은 매트릭스 수지 및 상기 매트릭스 수지에 함침된 보강재를 포함하는 디스플레이 윈도우.
  3. 제1항에 있어서, 상기 섬유강화필름의 두께를 상기 유리 시트의 두께로 나눈 상대 두께비 (Relative thickness)의 값이 0.001-100인 디스플레이 윈도우.
  4. 제1항에 있어서, 상기 섬유강화필름의 최소한 일면에는 하드코팅층이 형성된 디스플레이 윈도우.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 윈도우는 두께가 0.02-2.6 mm인 디스플레이 윈도우.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 윈도우는 100N 하중 셀을 갖춘 MTS 얼라이언스(Alliance) RT/5 시험 프레임을 적용하여 측정된 탄성 모듈러스가 1 x 1010 - 9 x 1010 dyne/cm2 인 디스플레이 윈도우.
  7. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 윈도우는 유리 시트면에서 측정한 연필경도가 6H - 9H 인 디스플레이 윈도우.
  8. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 윈도우는 30g 중량의 스테인레스 볼로 유리 시트면에서 측정한 낙구충격 높이가 20 cm 이상인 디스플레이 윈도우.
  9. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 윈도우는 투과율이 90% 이상, Haze가 3% 이하 인 디스플레이 윈도우.
  10. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 윈도우는 고온(85도) 및 고습(85%) 평가시 말림(Warpage)이 ± 0.3mm 이내인 디스플레이 윈도우.
  11. 제1항에 있어서, 상기 유리시트는 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 납-알칼리 유리, 보레이트 유리, 실리카 유리, 알루미노-실리케이트 유리, 납-보레이트 유리, 소듐 보로실리케이트 유리, 리튬 알루미노 실리케이트 유리, 칼코게나이트 유리, 포스페이트 유리, 알칼리-바륨 실리케이트 유리 또는 이를 화학 또는 열강화한 유리로 이루어진 군으로부터 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 윈도우.
  12. 제2항에 있어서, 상기 보강재는 유리천(glass cloth), 유리섬유포(glass fiber cloth), 유리 직물(glass fabric), 유리 부직포, 일방향 Glass Cloth (Uni-directional glass cloth) 및 유리 메쉬(mesh)로 이루어진 군으로부터 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 윈도우.
  13. 제2항에 있어서, 상기 보강재의 굴절률은 1.46 내지 1.57인 것을 특징으로 하는 디스플레이 윈도우.
  14. 제2항에 있어서, 상기 보강재와 상기 매트릭스 수지와의 굴절률 차이가 0.01 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 윈도우.
  15. 제2항에 있어서, 상기 매트릭스 수지는 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 비스말레이미드 트리아진 수지, 시아네이트 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리페닐렌 옥시드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 탄화불소계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔계 고무, 이소프렌계 고무, 클로로프렌, 네오프렌고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEPS) 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(Acrylonitrile-butadiene Rubber, NBR), 수소화된 니트릴 고무(Hydrogenated Nitrile Rubber, HNBR), 플로리네이티드 고무(Fluorinated Rubber) 및 가소화된 폴리비닐클로라이드(PVC)중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 윈도우.
  16. 제2항에 있어서, 상기 보강재는 밀도가 2.0~3.0g/㎤ 이고 탄성모듈러스가 5 x 109 ~ 8 x 1010 dyne/cm2인 디스플레이 윈도우.
  17. 제4항에 있어서, 상기 하드코팅층은 다관능기를 갖는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트; 유무기 하이브리드; 폴리디메틸실록산을 기반으로 하는 실리콘으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 재료인 디스플레이 윈도우.
  18. 제4항에 있어서, 상기 하드 코팅층의 두께는 0.1 ~ 5 ㎛인 디스플레이 윈도우.
  19. 제1항에 있어서, 상기 유리시트와 상기 섬유강화필름은 접착제 또는 광학투명 접착필름을 매개로 하여 접해 있으며, 상기 접착제 또는 광학투명 접착필름의 두께는 2-200㎛인 디스플레이 윈도우.
  20. 디스플레이 소자; 및
    상기 디스플레이 소자 상부에 장착된 제1항 내지 제19항중 어느 한 항의 디스플레이 윈도우;
    를 포함하는 디스플레이 장치.







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