特許第6833468号(P6833468)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

ホーム > 特許ランキング > 三星ディスプレイ株式會社

このエントリーをはてなブックマークに追加

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 三星ディスプレイ株式會社の特許一覧

特許6833468フレキシブル表示装置及びそれのハードコーティング高分子製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6833468
(24)【登録日】2021年2月5日
(45)【発行日】2021年2月24日
(54)【発明の名称】フレキシブル表示装置及びそれのハードコーティング高分子製造方法
(51)【国際特許分類】
   G09F 9/00 20060101AFI20210215BHJP
   C09D 183/04 20060101ALI20210215BHJP
   G09F 9/30 20060101ALI20210215BHJP
   C08G 59/32 20060101ALI20210215BHJP
   C09D 7/40 20180101ALI20210215BHJP
   C08G 77/08 20060101ALN20210215BHJP
【ＦＩ】
   G09F9/00 302
   C09D183/04
   G09F9/30 308Z
   C08G59/32
   C09D7/40
   !C08G77/08
【請求項の数】20
【全頁数】34
(21)【出願番号】特願2016-223419(P2016-223419)
(22)【出願日】2016年11月16日
(65)【公開番号】特開2017-146585(P2017-146585A)
(43)【公開日】2017年8月24日
【審査請求日】2019年11月5日
(31)【優先権主張番号】10-2016-0017355
(32)【優先日】2016年2月15日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(74)【代理人】
【識別番号】110000981
【氏名又は名称】アイ・ピー・ディー国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】朴 映相
(72)【発明者】
【氏名】奇 仁敍
(72)【発明者】
【氏名】任 志▲ヒョク▼
(72)【発明者】
【氏名】鄭 哲豪
【審査官】 川俣 郁子
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００２４３４８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】 特開２００９−２２１３８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２００１−３４３５１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１５−１１２５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１０−２５４９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開平０６−２２８２７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１２−１２３３９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｃ０８Ｇ５９／００−５９／７２
７７／００−７７／６２
Ｃ０９Ｄ１／００−１０／００
１０１／００−２０１／１０
Ｇ０９Ｆ９／００−９／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
映像を生成するフレキシブル表示パネルと、
前記フレキシブル表示パネル上に配置されたウインドー部材と、を含み、
前記ウインドー部材は、
ベース部材と、
前記ベース部材上に配置されたハードコーティング層と、を含み、
前記ハードコーティング層は、光開始剤及び下の化学式（１）で示される高分子を含むフレキシブル表示装置。
【化1】
前記化学式（１）において、前記Ｘは、下の化学式（２）で示され、
【化2】
前記化学式（２）において、前記ｎは、８〜１５０であり、前記Ｒ１は、ヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ１の中で少なくとも１つは、光開始反応基であり、前記Ｒ２は、ヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、
前記化学式（１）においてＹは、下の化学式（３）で示され、
【化3】
前記化学式（３）において、前記ｍは、８〜１５０であり、前記Ｒ３は、ヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ３の中で少なくとも１つは、光開始反応基であり、前記Ｒ４は、ヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、
前記化学式（１）において、Ｚは、下の化学式（４）で示され、
【化4】
前記化学式（４）において、前記ｈは、２〜２０である。
【請求項2】
前記複数個のＲ１のうち少なくとも１つ又は前記複数個のＲ３のうち少なくとも１つは、
エポキシ基若しくはアルケニル基を含む置換基で置換されたエーテル基、
エポキシ基若しくはアルケニル基を含む置換基で置換された炭素数１以上２０以下のアルキル基、又は
置換若しくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルケニル基である請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
【請求項3】
前記Ｒ１及び前記Ｒ３の各々は、下の化学式（５）または化学式（６）のうちいずれか１つで示される請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
【化5】
【化6】
前記化学式（６）において、前記ｋは、１〜１０である。
【請求項4】
前記ハードコーティング層は、シリコンナノ粒子をさらに含む請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
【請求項5】
前記ハードコーティング層は、ビスフェノール−Ａ−エポキシ−シリコンブロック共重合体（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ−ｅｐｏｘｙ−ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）をさらに含む請求項４に記載のフレキシブル表示装置。
【請求項6】
前記光開始剤は、互に異なる波長の光によって開始される第１光開始剤及び第２光開始剤を含む請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
【請求項7】
ハードコーティングオリゴマーを合成する段階と、
クロスリンキングオリゴマーを合成する段階と、
光開始剤を利用して前記ハードコーティングオリゴマーと前記クロスリンキングオリゴマーを光反応させてハードコーティング高分子を合成する段階と、を含み、
前記ハードコーティングオリゴマーの各々は、下の化学式（２）で示され、前記クロスリンキングオリゴマーの各々は、下の化学式（４）で示されるハードコーティング高分子製造方法。
【化7】
前記化学式（２）において、前記ｎは、８〜１５０であり、前記Ｒ１は、ヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ１の中で少なくとも１つは、光開始反応基であり、前記Ｒ２は、ヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、
【化8】
前記化学式（４）において、前記ｈは、２〜２０である。
【請求項8】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階で、前記ハードコーティングオリゴマーは、ハードコーティングモノマーを触媒反応させて合成され、
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階で、前記クロスリンキングオリゴマーは、クロスリンキングモノマーを触媒反応させて合成される請求項７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項9】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階と前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は、同一の触媒を利用することを特徴とする請求項８に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項10】
前記触媒は、Ｂａ（ＯＨ）２・Ｈ２Ｏを含むことを特徴とする請求項９に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項11】
前記光開始剤は、互に異なる波長の光によって開始される第１光開始剤及び第２光開始剤を含み、
前記ハードコーティング高分子を合成する段階は、前記第１光開始剤を活性化させる第１の光を照射する段階及び前記第２光開始剤を活性化させる第２の光を照射する段階を含む請求項７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項12】
前記ハードコーティング高分子１００ｗｔ％に対して
前記ハードコーティングオリゴマーは、７０ｗｔ％〜９０ｗｔ％、
前記クロスリンキングオリゴマーは、１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％、
前記光開始剤は、１ｗｔ％〜４ｗｔ％用いられる請求項７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項13】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階は、
ハードコーティングモノマー及び溶媒を含むハードコーティング溶液を準備する段階と、
前記ハードコーティングオリゴマーが合成されるように前記ハードコーティング溶液に触媒を供する段階と、を含む請求項７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項14】
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は、
前記ハードコーティングオリゴマーが合成された前記ハードコーティング溶液にクロスリンキングモノマーを供する段階を含む請求項１３に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項15】
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は、
クロスリンキングモノマー及び溶媒を含むクロスリンキング溶液を準備する段階と、
前記クロスリンキングオリゴマーが合成されるように前記クロスリンキング溶液に触媒を供する段階と、を含む請求項７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項16】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階は、
前記クロスリンキングオリゴマーが合成された前記クロスリンキング溶液にハードコーティングモノマーを供する段階を含む請求項１５に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項17】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階は、
ハードコーティングモノマー及び第１溶媒を含むハードコーティング溶液を準備する段階と、
前記ハードコーティングオリゴマーが合成されるように前記ハードコーティング溶液に第１触媒を供する段階と、を含む請求項７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項18】
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は、
クロスリンキングモノマー及び第２溶媒を含むクロスリンキング溶液を準備する段階と、
前記クロスリンキングオリゴマーが合成されるように前記クロスリンキング溶液に第２触媒を供する段階と、を含む請求項１７に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項19】
前記第１溶媒と前記第２溶媒の各々は、ケトン系溶媒又はエーテル系溶媒を含む請求項１８に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【請求項20】
前記第１触媒と前記第２触媒とは同一の触媒であることを特徴とする請求項１９に記載のハードコーティング高分子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はフレキシブル表示装置に関し、さらに詳細にはハードコーティング層を含むフレキシブル表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォン、デジタルカメラ、ノートブック型コンピューターコンピュータ、ナビゲーション、及びスマートテレビジョン等のような電子装置が開発されている。このような電子装置は、情報を提供するために表示装置を具備する。
【0003】
電子装置が多様な形態に変化されることによって、表示装置の形態もそれに対応するように変化されている。既存の電子装置は、平板型表示装置を具備していた。最近開発される電子装置は、曲面型、ベンディング型、ローリング型のようなフレキシブル型の表示装置を要求する。
【0004】
その他に需要者は、スリム化された電子装置を要求する。これを具現するために多様な機能性部材が表示装置に一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許第９，０６９，５２１号明細書
【特許文献2】米国特許第８，９２９，０８５号明細書
【特許文献3】韓国特許第１０−１６００３９０号公報
【特許文献4】韓国公開特許第１０−２０１５−００２９５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明の目的は、硬度が向上しており、フレキシィビリティー（柔軟性）が確保されたフレキシブル表示装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、硬度が向上しており、フレキシィビリティーが確保されたハードコーティング高分子を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態による表示装置は、映像を生成するフレキシブル表示パネル及び前記フレキシブル表示パネル上に配置されたウインドー部材を含む。前記ウインドー部材は、ベース部材及び前記ベース部材上に配置されたハードコーティング層を含む。前記ハードコーティング層は、光開始剤及び下の化学式（１）で示される高分子を含むことができる。
【化1】
【0008】
前記化学式（１）において、Ｘは、下の化学式（２）で示されることができる。
【化2】
【0009】
前記化学式（２）において、前記ｎは８〜１５０であり、前記Ｒ１はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ１の中で少なくとも１つは光開始反応基であり、前記Ｒ２はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つである。
【0010】
前記化学式（１）において、Ｙは、下の化学式（３）で示されることができる。
【化3】
【0011】
前記化学式（３）において、前記ｍは８〜１５０であり、前記Ｒ３はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ３の中で少なくとも１つは光開始反応基であり、前記Ｒ４はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基および光開始反応基から選択される１つである。
【0012】
前記化学式（１）において、Ｚは、下の化学式（４）で示されることができる。
【化4】
【0013】
前記化学式（４）において、前記ｈは、２〜２０である。
【0014】
前記複数個のＲ１のうち少なくとも１つ又は前記複数個のＲ３のうち少なくとも１つは、エポキシ基若しくはアルケニル基を含む置換基で置換されたエーテル基、エポキシ基若しくはアルケニル基を含む置換基で置換された炭素数１以上２０以下のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルケニル基であってもよい。
【0015】
前記Ｒ１及び前記Ｒ３の各々は、下の化学式（５）及び化学式（６）うちいずれか１つで示されることができる。
【化5】
【0016】
【化6】
【0017】
前記化学式（６）において、前記ｋは、１〜１０である。
前記ハードコーティング層は、シリコンナノ粒子をさらに含むことができる。
【0018】
前記ハードコーティング層はビスフェノール−Ａ−エポキシ−シリコンブロック共重合体（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ−ｅｐｏｘｙ−ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）をさらに含むことができる。
前記光開始剤は互に異なる波長の光によって開始される第１光開始剤及び第２光開始剤を含むことができる。
【0019】
本発明の一実施形態によるハードコーティング高分子の製造方法はハードコーティングオリゴマーを合成する段階、クロスリンキングオリゴマーを合成する段階、及び光開始剤を提供して前記ハードコーティングオリゴマーと前記クロスリンキングオリゴマーとを光反応させてハードコーティング高分子を合成する段階を含む。前記ハードコーティングオリゴマーの各々は下の化学式（２）で示され、前記クロスリンキングオリゴマーの各々は下の化学式（４）で示されることができる。
【0020】
【化7】
【0021】
前記化学式（２）において、前記ｎは８〜１５０であり、前記Ｒ１はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ１の中で少なくとも１つは光開始反応基であり、前記Ｒ２はヒドロキシ基、置換又は非置換された環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換された炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つである。
【0022】
【化8】
【0023】
前記化学式（４）において、前記ｈは、２〜２０である。
【0024】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階で前記ハードコーティングオリゴマーはハードコーティングモノマーを触媒反応させて合成されることができる。前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階で前記クロスリンキングオリゴマーはクロスリンキングモノマーを触媒反応させて合成されることができる。
【0025】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階と前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階とは同一の触媒を利用することができる。
前記触媒はＢａ（ＯＨ）２・Ｈ２Ｏを前記含むことができる。
【0026】
前記光開始剤は互に異なる波長の光によって開始される第１光開始剤及び第２光開始剤を含むことができる。前記ハードコーティング高分子を合成する段階は前記第１光開始剤を活性化させる第１の光を照射する段階及び前記第２光開始剤を活性化させる第２の光を照射する段階を含むことができる。
【0027】
前記ハードコーティング高分子１００ｗｔ％に対して前記ハードコーティングオリゴマーは７０ｗｔ％〜９０ｗｔ％、前記クロスリンキングオリゴマーは１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％、前記光開始剤は１ｗｔ％〜４ｗｔ％であってもよい。
【0028】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階は、前記ハードコーティングモノマー及び溶媒を含むハードコーティング溶液を準備する段階及び前記ハードコーティングオリゴマーが合成されるように前記ハードコーティング溶液に触媒を供する段階を含むことができる。
【0029】
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は前記ハードコーティングオリゴマーが合成された前記ハードコーティング溶液に前記クロスリンキングモノマーを供する段階を含むことができる。
【0030】
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は、前記クロスリンキングモノマー及び溶媒を含むクロスリンキング溶液を準備する段階及び前記クロスリンキングオリゴマーが合成されるように前記クロスリンキング溶液に触媒を供する段階を含むことができる。
【0031】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階は、前記クロスリンキングオリゴマーが合成された前記クロスリンキング溶液に前記ハードコーティングモノマーを供する段階を含むことができる。
【0032】
前記ハードコーティングオリゴマーを合成する段階は前記ハードコーティングモノマー及び第１溶媒を含むハードコーティング溶液を準備する段階及び前記ハードコーティングオリゴマーが合成されるように前記ハードコーティング溶液に第１触媒を供する段階を含むことができる。
【0033】
前記クロスリンキングオリゴマーを合成する段階は前記クロスリンキングモノマー及び第２溶媒を含むクロスリンキング溶液を準備する段階及び前記クロスリンキングオリゴマーが合成されるように前記クロスリンキング溶液に第２触媒を供する段階を含むことができる。
【0034】
前記第１溶媒と前記第２溶媒との各々はケトン系溶媒又はエーテル系溶媒を含むことができる。
【0035】
前記第１触媒と前記第２触媒とは同一の触媒であってもよい。
【発明の効果】
【0036】
本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置は、硬度が向上しており、フレキシィビリティーが確保されたハードコーティング層を含む。したがって、フレキシブル表示装置の外面を提供するウインドー部材は外部衝撃によって損傷せず、屈曲しても（ベンディングされても）損傷しない。
【0037】
クロスリンキングオリゴマーはクロスリンキングモノマーを合成して製造することによって、製造費用が減少する。合成時間を制御することによって、クロスリンキングオリゴマーの長さを制御することができ、結果的にハードコーティング層のフレキシィビリティーを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1A】本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置の第１動作に係る斜視図である。
【図1B】本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置の第２動作に係る斜視図である。
【図2A】本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置の第１動作に係る断面図である。
【図2B】本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置の第２動作に係る断面図である。
【図3】本発明の一実施形態によるフレキシブル表示パネルの斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態による画素の等価回路図である。
【図5】本発明の一実施形態による有機発光表示パネルの部分断面図である。
【図6A】本発明の一実施形態による有機発光表示パネルの部分断面図である。
【図6B】本発明の一実施形態による有機発光表示パネルの部分断面図である。
【図7A】本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。
【図7B】本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。
【図8】本発明の一実施形態によるウインドー部材ＷＭの製造方法を示したフローチャートである。
【図9A】光開始剤の種類に応じた吸収波長を図示した図面である。
【図9B】光開始剤の種類に応じた吸収波長を図示した図面である。
【図10】発明の一実施形態によるハードコーティング層の光硬化工程を図示した図面である。
【図11】本発明の一実施形態によるハードコーティング高分子と比較例によるハードコーティング高分子を図示した図面である。
【図12A】本発明の一実施形態によるハードコーティング層組成物の製造方法を示したフローチャートである。
【図12B】本発明の一実施形態によるハードコーティング層組成物の製造方法を示したフローチャートである。
【図12C】本発明の一実施形態によるハードコーティング層組成物の製造方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本明細書で、ある構成要素（又は領域、層、部分等）が他の構成要素“上にある”、“連結される”、又は“結合される”と言及される場合にそれは他の構成要素上に直接配置／連結／結合されることができるか、或いはこれらの間に第３の構成要素が配置されることもできることを意味する。
【0040】
同一の図面符号は同一の構成要素を称する。また、図面において、構成要素の厚さ、比率、及び寸法は、技術的内容の効果的な説明のために誇張されたものである。“及び／又は”は連関された構成が定義できる１つ以上の組み合わせを全て含む。
【0041】
第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはならない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながら、第１構成要素は第２構成要素と称され得り、類似に第２構成要素も第１構成要素と称されることができる。単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。
【0042】
また、“下に”、“下側に”、“上に”、“上側に”等の用語は図面に図示された構成の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念として図面に表示された方向を基準に説明される。
【0043】
“含む”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを表現しようするものであり、１つ又はその以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないものとして理解されるべきである。
【0044】
図１Ａは本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置ＤＤの第１動作に係る斜視図である。図１Ｂは本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置ＤＤの第２動作に係る斜視図である。図２Ａは本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置ＤＤの第１動作に係る断面図である。図２Ｂは本発明の一実施形態によるフレキシブル表示装置ＤＤの第２動作に係る断面図である。
【0045】
イメージＩＭが表示される表示面ＩＳは第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とが定義する面と平行である。表示面ＩＳの法線方向、即ちフレキシブル表示装置ＤＤの厚さ方向は第３方向軸ＤＲ３が指示する。各部材の前面と背面は第３方向軸ＤＲ３によって区分される。しかし、第１乃至第３方向軸ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３が指示する方向は相対的な概念として異なる方向に変換されることができる。以下、第１乃至第３方向は第１乃至第３方向軸ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３が指示する方向に同一な図面符号を参照する。
【0046】
図１Ａ乃至図２Ｂはフレキシブル表示装置ＤＤの一例としてフォルダブル表示装置を図示した。しかし、本発明はこれに限定されなく、フレキシブル表示装置ＤＤは所定の曲率を有するカーブドフレキシブル表示装置又は丸めることができるローラブルフレキシブル表示装置である。別に図示しなかったが、本発明のフレキシブル表示装置ＤＤはテレビジョン、モニター等のような大型電子装置を始めとして、携帯電話、タブレット、自動車ナビゲーション、ゲーム機、スマートウォッチ等のような中小型電子装置等に使用されることができる。
【0047】
図１Ａに図示されたようにフレキシブル表示装置ＤＤの表示面ＩＳは複数個の領域に区分される。フレキシブル表示装置ＤＤはイメージＩＭが表示される表示領域ＤＤ−ＤＡ、表示領域ＤＤ−ＤＡに隣接する非表示領域ＤＤ−ＮＤＡを含む。非表示領域ＤＤ−ＮＤＡはイメージが表示されない領域である。図１ＡにはイメージＩＭの一例として花瓶を図示した。一例として、表示領域ＤＤ−ＤＡは四角の形状である。非表示領域ＤＤ−ＮＤＡは表示領域ＤＤ−ＤＡを囲む。但し、これに制限されなく、表示領域ＤＤ−ＤＡの形状と非表示領域ＤＤ−ＮＤＡの形状とは相対的にデザインされてもよい。
【0048】
図１Ａ及び図１Ｂに図示されたように、表示装置ＤＤはベンディング軸ＢＸに基づいて（ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ）ベンディングする（屈曲する）ベンディング領域ＢＡ、ベンディングしない（屈曲しない）第１非ベンディング領域ＮＢＡ１及び第２非ベンディング領域ＮＢＡ２として定義される。第１非ベンディング領域ＮＢＡ１の表示面ＩＳと第２非ベンディング領域ＮＢＡ２の表示面ＩＳとが対向するように内側ベンディング（ｉｎｎｅｒ−ｂｅｎｄｉｎｇ）される。表示装置ＤＤは使用者の操作に応じて表示面ＩＳが外部に露出されるように外側ベンディング（ｏｕｔｅｒ−ｂｅｎｄｉｎｇ）されてもよい。
【0049】
本発明の一実施形態で表示装置ＤＤは複数個のベンディング領域ＢＡを含む。それだけでなく、使用者が表示装置ＤＤを操作する形態に対応するようにベンディング領域ＢＡが定義されることができる。例えば、ベンディング領域ＢＡは図１Ｂとは異なりに第１方向軸ＤＲ１に平行になるように定義されてもよく、対角線方向に定義されるでもよい。ベンディング領域ＢＡの面積は固定されなく、ベンディング半径ＢＲ（図２Ｂ参照）に従って決定される。
【0050】
図２Ａ及び図２Ｂに図示されたように、表示装置ＤＤは表示パネルＤＰ、タッチスクリーンＴＳ、及びウインドー部材ＷＭを含む。表示パネルＤＰ、タッチスクリーンＴＳ、及びウインドー部材ＷＭの各々はフレキシブルな性質を有する。別に図示しなかったが、本発明の一実施形態で表示装置ＤＤはウインドー部材ＷＭと結合されて表示パネルＤＰ及びタッチスクリーンＴＳを保護する保護部材をさらに含むことができる。本発明の一実施形態でタッチスクリーンＴＳは表示パネルＤＰの背面に配置されるか、或いはウインドー部材ＷＭに一体化されてもよい。
【0051】
表示パネルＤＰは入力された映像データに対応するイメージＩＭ（図１Ａ参照）を生成する。表示パネルＤＰは有機発光表示パネル、電気泳動表示パネル、エレクトロ・ウェッティング表示パネル等であり、その種類は制限されない。本発明で有機発光表示パネルが例示的に説明される。有機発光表示パネルに対する詳細な説明は後述する。
【0052】
タッチスクリーンＴＳは外部入力の座標情報を獲得する。タッチスクリーンＴＳは表示パネルＤＰが提供するベース面上に配置される。本実施形態でタッチスクリーンＴＳは表示パネルと連続工程によって製造されることができる。
【0053】
タッチスクリーンＴＳは静電容量方式タッチスクリーンである。しかし、これに制限されなく、電磁誘導方式のように、２つタイプのタッチ電極を含む他の方式のタッチスクリーンで代替されることができる。
【0054】
ウインドー部材ＷＭは透明光学接着部材（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ、ＯＣＡ）によってタッチスクリーンＴＳと結合される。ウインドー部材ＷＭはベース部材ＷＭ−ＢＳ、ベゼル層ＷＭ−ＢＺ、及びハードコーティング層ＷＭ−ＨＣを含む。ハードコーティング層ＷＭ−ＨＣはベース部材ＷＭ−ＢＳの前面に配置され、ベゼル層ＷＭ−ＢＺはベース部材ＷＭ−ＢＳの背面に配置される。本発明の一実施形態でベゼル層ＷＭ−ＢＺは省略されてもよい。
【0055】
ベース部材ＷＭ−ＢＳはプラスチックフィルム等を含む。ベース部材ＷＭ−ＢＳは単層又は多層構造を有し、その積層構造は制限されない。
【0056】
ベゼル層ＷＭ−ＢＺはベース部材ＷＭ−ＢＳに部分的に重畳する。ベゼル層ＷＭ−ＢＺは表示装置ＤＤのベゼル領域即ち、非表示領域ＮＤＡ（図１Ａ参照）を定義する。ベゼル層ＷＭ−ＢＺは有色の有機層である。
【0057】
ハードコーティング層ＷＭ−ＨＣは硬度が低いベース部材ＷＭ−ＢＳを補完してウインドー部材ＷＭの硬度を増加させる。以下、ハードコーティング層ＷＭ−ＨＣに対する詳細な説明は図８乃至図１１を参照してさらに詳細に説明する。
【0058】
別に図示しなかったが、ウインドー部材ＷＭはベース部材ＷＭ−ＢＳの前面に配置された機能性コーティング層をさらに含むことができる。機能性コーティング層は指紋防止層、反射防止層等を含むことができる。
【0059】
図３は本発明の一実施形態によるフレキシブル表示パネルＤＰの斜視図である。図４は本発明の一実施形態による画素ＰＸの等価回路図である。以下、フレキシブル表示パネルＤＰは有機発光表示パネルＤＰとして説明される。有機発光表示パネルＤＰは平面上で表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとを含む。有機発光表示パネルＤＰの表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡはベゼル層ＷＭ−ＢＺによって定義される表示装置ＤＤの表示領域ＤＤ−ＤＡ及び非表示領域ＤＤ−ＮＤＡと必ず同一である必要はなく、有機発光表示パネルＤＰの構造／デザインにしたがって変更されてもよい。
【0060】
図３に図示されたように、有機発光表示パネルＤＰは表示領域ＤＡに配置された複数個の画素ＰＸを含む。マトリックス状に配置された複数個の画素ＰＸを図示したが、これに制限されない。複数個の画素ＰＸは非マトリックス状、例えばペンタイル状に配置されてもよい。
【0061】
図４ではｉ番目の走査ラインＳＬｉとｊ番目のソースラインＤＬｊとに接続された１つの画素ＰＸｉｊの等価回路を例示的に示した。別に図示せずが、複数個の画素ＰＸは同一の等価回路を有することができる。
【0062】
画素ＰＸｉｊは少なくとも１つのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、少なくとも１つのキャパシターＣａｐ、及び有機発光素子ＯＬＥＤを含む。本実施形態で２つのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２及び１つのキャパシターＣａｐを含む画素駆動回路を例示的に図示したが、画素駆動回路の構成はこれに制限されない。
【0063】
有機発光素子ＯＬＥＤのアノードは第２トランジスタＴＲ２を通じて電源ラインＰＬへ印加された第１電源電圧ＥＬＶＤＤを受信する。有機発光素子ＯＬＥＤのカソードは第２電源電圧ＥＬＶＳＳを受信する。第１トランジスタＴＲ１はｉ番目の走査ラインＳＬｉに印加された走査信号に応答してｊ番目のソースラインＤＬｊへ印加されたデータ信号を出力する。キャパシターＣａｐは第１トランジスタＴＲ１から受信したデータ信号に対応する電圧を充電する。第２トランジスタＴＲ２はキャパシターＣａｐに格納された電圧に対応して有機発光素子ＯＬＥＤに流れる駆動電流を制御する。
【0064】
図５は本発明の一実施形態による有機発光表示パネルＤＰの部分平面図である。図６Ａ及び図６Ｂは本発明の一実施形態による有機発光表示パネルの部分断面図である。図５は表示領域ＤＡ（図３参照）の一部を図示した。図６Ａは図４に図示された等価回路の第１トランジスタＴＲ１及びキャパシターＣａｐに対応する部分の断面を図示し、図６Ｂは図４に図示された等価回路の第２トランジスタＴＲ２及び有機発光素子ＯＬＥＤに対応する部分の断面を図示した。
【0065】
図５に図示されたように、有機発光表示パネルＤＰは第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とが定義する平面上で複数個の発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂと非発光領域ＮＰＸＡとして定義される。図５にはマトリックス状に配置された３つタイプの発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂを例示的に図示した。３個タイプの発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂには３個の互に異なるカラーを発光する有機発光素子の各々が配置される。
【0066】
本発明の一実施形態で３個タイプの発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂにはホワイトカラーを発光する有機発光素子の各々が配置される。この時、３個タイプの互に異なるカラーのカラーフィルタが３個タイプの発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂの各々に重畳する。
【0067】
非発光領域ＮＰＸＡは発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂを囲む第１非発光領域ＮＰＸＡ−１及び第１非発光領域ＮＰＸＡ−１の境界を定義する第２非発光領域ＮＰＸＡ−２に区分される。第１非発光領域ＮＰＸＡ−１の各々に対応するサブ画素の駆動回路、例えばトランジスタＴＲ１、ＴＲ２（図４参照）又はキャパシターＣａｐ（図４参照）が配置される。第２非発光領域ＮＰＸＡ−２に信号ライン、例えば走査ラインＳＬｉ（図４参照）、ソースラインＤＬｊ（図４参照）、電源ラインＰＬ（図４参照）が配置される。但し、これに制限されなく、第１非発光領域ＮＰＸＡ−１と第２非発光領域ＮＰＸＡ−２）とは互いに区分されないこともあり得る。
【0068】
別に図示せずが、本発明の一実施形態によれば、発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂの各々は斜方形と類似な形状を有してもよい。本発明の一実施形態によると、反復的に配置された４個タイプの発光領域に４個の互に異なるカラーを発光する有機発光素子の各々が配置される。
【0069】
本明細書で“発光領域で所定のカラーの光を放出する”ということは対応する発光素子で生成された光をそのまま放出するだけではなく、対応する発光素子で生成された光のカラーを変換させて放出することを全て含む。
【0070】
図６Ａ及び図６Ｂに図示されたように、有機発光表示パネルＤＰはベース基板ＳＵＢ、回路層ＤＰ−ＣＬ、有機発光素子層ＤＰ−ＯＬＥＤ、及び薄膜封止層ＴＦＥを含む。回路層ＤＰ−ＣＬは複数個の導電層と複数個の絶縁層を含み、有機発光素子層ＤＰ−ＯＬＥＤは複数個の導電層と複数個の機能性有機層を含む。薄膜封止層ＴＦＥは複数個の有機層及び／又は複数個の無機層を含む。
【0071】
ベース基板ＳＵＢはフレキシブルな基板にポリイミドのようなプラスチック基板、ガラス基板、メタル基板等を含む。ベース基板ＳＵＢ上に第１トランジスタＴＲ１の半導体パターンＡＬ１（以下、第１半導体パターン）及び第２トランジスタＴＲ２の半導体パターンＡＬ２（以下、第２半導体パターン）が配置される。第１半導体パターンＡＬ１及び第２半導体パターンＡＬ２は低温で形成されるアモルファスシリコンを含むことができる。その他に第１半導体パターンＡＬ１及び第２半導体パターンＡＬ２は金属酸化物半導体を含むことができる。別に図示せずが、ベース基板ＳＵＢの一面上に機能層がさらに配置されることができる。機能層はバリアー層又はバッファ層の中で少なくともいずれか１つを含む。第１半導体パターンＡＬ１及び第２半導体パターンＡＬ２はバリアー層又はバッファ層上に配置されることができる。
【0072】
ベース基板ＳＵＢ上に第１半導体パターンＡＬ１及び第２半導体パターンＡＬ２をカバーする第１絶縁層１２が配置される。第１絶縁層１２は有機層及び／又は無機層を含む。特に、第１絶縁層１２は複数個の無機薄膜を含むことができる。複数個の無機薄膜はシリコンナイトライド層及びシリコン酸化物層を含むことができる。
【0073】
第１絶縁層１２上に第１トランジスタＴＲ１の制御電極ＧＥ１（以下、第１制御電極）及び第２トランジスタＴＲ２の制御電極ＧＥ２（以下、第２制御電極）が配置される。第１絶縁層１２上にキャパシターＣａｐの第１電極Ｅ１が配置される。第１制御電極ＧＥ１、第２制御電極ＧＥ２、及び第１電極Ｅ１は走査ラインＳＬｉ（図４参照）と同一のフォトリソグラフィー工程によって製造されることができる。つまり、第１電極Ｅ１は走査ラインと同一な物質で構成される。
【0074】
第１絶縁層１２上に第１制御電極ＧＥ１及び第２制御電極ＧＥ２及び第１電極Ｅ１をカバーする第２絶縁層１４が配置される。第２絶縁層１４は有機層及び／又は無機層を含む。特に、第２絶縁層１４は複数個の無機薄膜を含むことができる。複数個の無機薄膜はシリコンナイトライド層及びシリコン酸化物層を含むことができる。
【0075】
第２絶縁層１４上にソースラインＤＬｊ（図４参照）及び電源ラインＰＬ（図４参照）が配置される。第２絶縁層１４上に第１トランジスタＴＲ１の入力電極ＳＥ１（以下、第１入力電極）及び出力電極ＤＥ１（以下、第１出力電極）が配置される。第２絶縁層１４上に第２トランジスタＴＲ２の入力電極ＳＥ２（以下、第２入力電極）及び出力電極ＤＥ２（以下、第２出力電極）が配置される。第１入力電極ＳＥ１はソースラインＤＬｊから分岐される。第２入力電極ＳＥ２は電源ラインＰＬから分岐される。
【0076】
第２絶縁層１４上にキャパシターＣａｐの第２電極Ｅ２が配置される。第２電極Ｅ２はソースラインＤＬｊ及び電源ラインＰＬと同一のフォトリソグラフィー工程によって製造されることができ、同一な物質で構成されることができる。
【0077】
第１入力電極ＳＥ１と第１出力電極ＤＥ１とは第１絶縁層１２及び第２絶縁層１４を貫通する第１貫通ホールＣＨ１と第２貫通ホールＣＨ２を通じて第１半導体パターンＡＬ１との各々に連結される。第１出力電極ＤＥ１は第１電極Ｅ１に電気的に連結される。例えば、第１出力電極ＤＥ１は第２絶縁層１４を貫通する貫通ホール（図示せず）を通じて第１電極Ｅ１に連結されることができる。第２入力電極ＳＥ２と第２出力電極ＤＥ２とは第１絶縁層１２及び第２絶縁層１４を貫通する第３貫通ホールＣＨ３と第４貫通ホールＣＨ４を通じて第２半導体パターンＡＬ２との各々に連結される。一方、本発明の他の実施形態で第１トランジスタＴＲ１と第２トランジスタＴＲ２とはボトムゲート構造に変形されて実施されることができる。
【0078】
第２絶縁層１４上に第１入力電極ＳＥ１、第１出力電極ＤＥ１、第２入力電極ＳＥ２、及び第２出力電極ＤＥ２をカバーする第３絶縁層１６が配置される。第３絶縁層１６は有機層及び／又は無機層を含む。特に、第３絶縁層１６は平坦面を提供するために有機物質を含むことができる。
【0079】
第３絶縁層１６上に画素定義膜ＰＸＬ及び有機発光素子ＯＬＥＤが配置される。画素定義膜ＰＸＬには開口部ＯＰが定義される。画素定義膜ＰＸＬはその他の１つの絶縁層と同様である。図６Ｂの開口部ＯＰは図５の開口部ＯＰ−Ｒ、ＯＰ−Ｇ、ＯＰ−Ｂに対応する。
【0080】
アノードＡＥは第３絶縁層１６を貫通する第５貫通ホールＣＨ５を通じて第２出力電極ＤＥ２に連結される。画素定義膜ＰＸＬの開口部ＯＰはアノードＡＥの少なくとも一部分を露出させる。正孔制御層ＨＣＬは発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂ（図５参照）と非発光領域ＮＰＸＡ（図５参照）に共通に形成される。正孔制御層ＨＣＬ上に有機発光層ＥＭＬ、電子制御層ＥＣＬを順次的に生成する。正孔制御層ＨＣＬは少なくとも正孔輸送層を含み、電子制御層ＥＣＬは少なくとも電子輸送層を含む。以後、カソードＣＥを発光領域ＰＸＡ−Ｒ、ＰＸＡ−Ｇ、ＰＸＡ−Ｂと非発光領域ＮＰＸＡに共通に形成する。カソードＣＥの層構造にしたがって蒸着又はスパッタリング方式によって形成することができる。
【0081】
発光領域ＰＸＡは光が生成される領域として定義されることができる。発光領域ＰＸＡは有機発光素子ＯＬＥＤのアノードＡＥ又は発光層ＥＭＬに対応するように定義される。
カソードＣＥ上に有機発光素子層ＤＰ−ＯＬＥＤを封止する薄膜封止層ＴＦＥが配置される。薄膜封止層ＴＦＥは水分及び異物質から有機発光素子ＯＬＥＤを保護する。
【0082】
薄膜封止層ＴＦＥは少なくとも２つの無機薄膜とその間に配置された有機薄膜を含む。無機薄膜は水分から有機発光素子ＯＬＥＤを保護し、有機薄膜はほこり粒子のような異物質から有機発光素子ＯＬＥＤを保護する。薄膜封止層ＴＦＥは交互に配置された複数個の無機薄膜と複数個の有機薄膜を含むことができる。
【0083】
図７Ａ及び図７Ｂは本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。
表示パネルＤＰは簡略に図示した。図７Ａ及び図７Ｂを参照して表示装置の共通点と差異点を説明する。
【0084】
図７Ａに図示されたように、タッチスクリーンＴＳは第１導電層ＴＳ−ＣＬ１、第１絶縁層ＴＳ−ＩＬ１、第２導電層ＴＳ−ＣＬ２、及び第２絶縁層ＴＳ−ＩＬ２を含む。タッチスクリーンＴＳは表示パネルＤＰ上に直接配置される。第１導電層ＴＳ−ＣＬ１及び第２導電層ＴＳ−ＣＬ２の各々は単層構造を有するか、或いは第３方向軸ＤＲ３に沿って積層される層構造を有することができる。多層構造の導電層は透明導電層と少なくとも１つの金属層とを含む。透明導電層はＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＰＥＤＯＴ、金属ナノワイヤ、グラフェンを含むことができる。金属層はモリブデン、銀、チタニウム、銅、アルミニウム、及びこれらの合金を含むことができる。
【0085】
第１導電層ＴＳ−ＣＬ１及び第２導電層ＴＳ−ＣＬ２の各々は複数個のパターンを含む。第１導電層ＴＳ−ＣＬ１は薄膜封止層ＴＦＥ上に配置される。言い換えれば、薄膜封止層ＴＦＥがタッチスクリーンＴＳが配置されるベース面ＢＳを提供する。第１絶縁層ＴＳ−ＩＬ１と第２絶縁層ＴＳ−ＩＬ２との各々は無機物層又は有機物層の中で少なくとも１つを含む。
【0086】
図７Ｂに図示されたように、タッチスクリーンＴＳ１は透明光学接着部材ＯＣＡによって表示パネルＤＰに結合される。タッチスクリーンＴＳ１は第１導電層ＴＳ−ＣＬ１が配置されるベース部材ＴＳ−ＢＳをさらに含むことができる。
【0087】
図８は本発明の一実施形態によるウインドー部材ＷＭの製造方法を示したフローチャートである。図９Ａ及び図９Ｂは光開始剤の種類に応じた吸収波長を図示した図面である。図１０は発明の一実施形態によるハードコーティング層の光硬化工程を図示した。
【0088】
図８を参照すれば、先ず、準備されたハードコーティング組成物（ハードコーティング層形成用組成物）をベース部材ＷＭ−ＢＳの一面に塗布する（Ｓ１０）。ロールツーロールコーティング、スピンコーティング、スリットコーティング、バーコーティング、インクジェットプリンティング等の方法で塗布することができる。ベース部材ＷＭ−ＢＳの一面上に塗布されたハードコーティング組成物は予備ハードコーティング層を形成する。ハードコーティング組成物は溶媒、ハードコーティングオリゴマー、クロスリンキングオリゴマー、及び光開始剤を含む。ハードコーティング組成物はその他の添加剤をさらに含むことができる。
【0089】
溶媒はケトン系溶媒又はエーテル系溶媒を含むことができる。ケトン系溶媒として、メチルエチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、アセトフェノン（ａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）、シクロペンタノン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｏｎｅ）、エチルイソプロパノールケトン（ｅｔｈｙｌ Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、２−ヘキサノン（２−Ｈｅｘａｎｏｎｅ）、イソホロン（ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ）、メシチルオキシド（Ｍｅｓｉｔｙｌ ｏｘｉｄｅ）、メチルイソブチルケトン（Ｍｅｔｈｙｌ ｉｓｏｂｕｔｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、３−メチル−２−ペンタノン（３−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｅｎｔａｎｏｎｅ）、２−ペンタノン（２−ｐｅｎｔａｎｏｎｅ）、及び３−ペンタノン（３−ｐｅｎｔａｎｏｎｅ）等を含むことができる。エーテル系溶媒として、シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ：ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールジエチルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジメトキシエタン（ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈａｎｅ）、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ｍｅｔｈｙｌ ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｅｔｈｅｒ）、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール（２−（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈａｎｏｌ）、及びプロピレングリコールエーテル（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｅｔｈｅｒ）等を含むことができる。
ハードコーティングオリゴマーの各々は下の化学式（２）で示される。
【0090】
【化9】
【0091】
化学式（２）において、前記ｎは８〜１５０であり、Ｒ１はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基および光開始反応基から選択される１つである。化学式において
【0092】
【化10】
【0093】
は他の反復単位と連結される部分を意味する。１つのオリゴマーに含まれた複数個のＲ１の中で少なくとも１つは光開始反応基である。前記Ｒ２はヒドロキシ基、置換又は非置換された環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換された炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つである。
【0094】
本発明の一実施形態によれば、ハードコーティング層の硬度を増加させるため化学式１において前記ｎは８〜２４である。化学式（２）で示されるオリゴマーの分子量は２０００〜５０００である。本発明の一実施形態によれば、ハードコーティング層の硬度を維持しつつフレキシィビリティーを増加させるために、化学式（２）おいて前記ｎは２５〜４０である。化学式（２）で示されるオリゴマーの分子量は５０００〜８０００である。本発明の一実施形態によれば、ハードコーティング層のフレキシィビリティーを増加させるため、化学式（２）において前記ｎは４８〜１５０である。化学式（２）で示されるオリゴマーの分子量は１００００〜３００００である。
【0095】
本明細書で、“光開始反応基”というのは光が照射された時、反応が生じる部分を含む反応基を意味する。例えば、具体的に後述する光開始剤が光によってラジカル又は陽イオン（ｃａｔｉｏｎ）を形成し、光開始反応基はラジカル又は陽イオンによって反応が生じる部分を含む反応基を意味する。これに限定することではないが、光開始反応基は、例えばエポキシ基又はアルケニル基を含む置換基で置換されたエーテル基、エポキシ基又はアルケニル基を含む置換基で置換された炭素数１以上２０以下のアルキル基、又は置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルケニル基を含むことができる。
【0096】
例えば、光開始反応基は下の化学式（５）及び化学式（６）から選択されるいずれか１つである。
【化11】
【0097】
【化12】
【0098】
化学式（６）において、ｋは１〜１０である。
クロスリンキングオリゴマーの各々は下の化学式（４）で示されることができる。
【0099】
【化13】
【0100】
化学式（４）において、ｈは２〜２０である。
光開始剤は、例えば自由ラジカル型開始剤（ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ ｔｙｐｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）と陽イオン型開始剤（ｃａｔｉｏｎｉｃ ｔｙｐｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）から選択される少なくとも１つを含む。光開始剤は他の波長の光によって開始される２種以上の光開始剤を含むことができる。例えば、光開始剤は短波長開始剤及び長波長開始剤を含むことができる。
【0101】
図９Ａに図示されたように、光開始剤は互に異なる波長帯の紫外線によって活性化される第１光開始剤及び第２光開始剤を含むことができる。第１光開始剤は第１グラフＧＰ１の波長−光吸収率を有し、第２光開始剤は第２グラフＧＰ２の波長−光吸収率を有する。
【0102】
図９Ｂに図示されたように、光開始剤は互に異なる波長帯の可視光線によって活性化される第１光開始剤、第２光開始剤、及び第３光開始剤を含む。第１光開始剤は第１グラフＧＰ１０の波長−光吸収率を有し、第２光開始剤は第２グラフＧＰ２０の波長−光吸収率を有し、第３光開始剤は第３グラフＧＰ３０の波長−光吸収率を有する。
【0103】
本発明の一実施形態でハードコーティング組成物は製造されるハードコーティング層のフレキシィビリティーを向上させるために第１添加剤をさらに含むことができる。第１添加剤はビスフェノール−Ａ−エポキシ−シリコンブロック共重合体（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ−ｅｐｏｘｙ−ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）を含むことができる。ビスフェノール−Ａ−エポキシ−シリコンブロック共重合体（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ−ｅｐｏｘｙ−ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）は線型構造を有し、第１オリゴマー、第２オリゴマー又はクロスリンカー（架橋剤）、又はこれらの間に結合されてハードコーティング高分子の分子構造を長く開ける機能を有する。したがって、ハードコーティング層のフレキシィビリティーをさらに向上させることができる。
【0104】
本発明の一実施形態でハードコーティング組成物は製造されるハードコーティング層の硬度を向上させるために第２添加剤をさらに含むことができる。第２添加剤はシリコンナノ粒子を含むことができる。シリコンナノ粒子は成形されたハードコーティング高分子の間に配置されてハードコーティング層の硬度をさらに向上させることができる。
【0105】
次に、予備ハードコーティング層を乾燥させる（Ｓ２０）。予備ハードコーティング層の溶媒が除去される。乾燥された予備ハードコーティング層は所定の粘性を有する混合物層である。本発明の一実施形態で乾燥された予備ハードコーティング層はクロスリンキング（架橋）オリゴマー、ハードコーティングオリゴマー及び光開始剤のみでなく、第１添加剤と第２添加剤の中で少なくともいずれか１つをさらに含むことができる。
【0106】
以後、乾燥された予備ハードコーティング層を光硬化させる（Ｓ３０）。光が照射されることによって光開始剤によって光反応が開始される。光開始剤によってハードコーティングオリゴマーとクロスリンキングオリゴマーとの各々の光開始反応基が活性化される。クロスリンキングオリゴマーの光開始反応基とハードコーティングオリゴマーの光開始反応基とが結合する。即ち、クロスリンキングオリゴマーはハードコーティングオリゴマーを連結する。ハードコーティング高分子が合成されることによって、図２Ａ及び図２Ｄに図示されたハードコーティング層ＷＭ−ＨＣが形成される。
【0107】
別に図示しないが、光硬化されたハードコーティング層を安定化させるためにハードコーティング層をエージングすることができる。１次的に常温でエージングし、２次的に高温／高湿（例えば、６０°／９３％）でエージングすることができる。
【0108】
ハードコーティング組成物が互に異なる波長帯の紫外線によって活性化される複数個タイプの光開始剤を含む場合、図１０に図示されたように、複数個の光源Ｌ１０、Ｌ２０を利用して異なる波長帯の光を順次的に照射することができる。図１０には２つの光源Ｌ１０、Ｌ２０を例示的に図示した。
【0109】
予備ハードコーティング層ＰＨＣに第１光源Ｌ１０から第１波長帯の光が照射されれば、複数個タイプの光開始剤の中でいずれか１タイプの光開始剤によってハードコーティングオリゴマーとクロスリンキングオリゴマーが部分的に化学結合される。以後、予備ハードコーティング層ＰＨＣに第２光源Ｌ２０から第２波長帯の光が照射されれば、複数タイプの光開始剤の中でその他のタイプの光開始剤によってハードコーティングオリゴマーとクロスリンキングオリゴマーとが化学結合される。
【0110】
複数個タイプの光開始剤とそれに対応する複数個の光源を利用して光硬化、ハードコーティング高分子が均一に合成される。光の波長にしたがって光が到達する深さが異なるので、予備ハードコーティング層ＰＨＣの厚さと関わらず、均一に光が提供されることができる。
【0111】
図１１は本発明の一実施形態によるハードコーティング高分子と比較例に係るハードコーティング高分子を図示した。
【0112】
図１１に図示された第１高分子Ｐ１は本発明の一実施形態にしたがって製造されたハードコーティング層の一部分に該当する。第１高分子Ｐ１はハードコーティングオリゴマーＨＣＯとこれらを連結するクロスリンキングオリゴマーＣＲＯを含む。第１高分子Ｐ１は図８乃至図１０を参照して説明した方式によって合成された。
【0113】
本発明の一実施形態によるハードコーティング層は下の化学式（１）で示される高分子を含む。
【化14】
【0114】
化学式（１）において、ＸとＹとの各々は化学式（２）のようなハードコーティングオリゴマー（単位）であり、Ｚは化学式（４）のようなクロスリンキングオリゴマー（単位）である。ハードコーティング層は１０μｍ〜１００μｍの厚さを有する。ハードコーティング層は単位面積（１ｍｍ２）当り５００００〜１０００００の分子量を有する。
【0115】
図１１に図示された第２高分子Ｐ２は比較例に係るハードコーティング層の一部分に該当する。第２高分子Ｐ２はハードコーティングオリゴマーＨＣＯとこれらを連結するクロスリンキングモノマーＣＲＭを含む。言い換えれば、第２高分子Ｐ２は化学式（１）のような形態を有し、Ｚがクロスリンキングモノマーである。
【0116】
本実施形態によるハードコーティング層は比較例に係るハードコーティング層に比べてフレキシィビリティーが向上される。図２Ａ及び図２Ｂに図示されたように、フレキシブル表示装置ＤＤがベンディングされても、ハードコーティング層ＷＭ−ＨＣが容易に損傷されない。下の表１を参照してさらに詳細に説明する。
【0117】
【表1】
【0118】
前記実施例１乃至４の数値は下の化学式（７）のモノマーで合成されたハードコーティングオリゴマーと下の化学式（８）のモノマーから合成されたハードコーティングオリゴマー（即ち、クロスリンキングオリゴマー）を含むハードコーティング組成物から形成されたハードコーティング層から測定された。
【0119】
【化15】
【0120】
【化16】
【0121】
前記比較例及び実施例１乃至４のハードコーティング層の各々は分子量１００００（化学式（２）のｎが４８〜５０）であるハードコーティングオリゴマーから形成された。
前記比較例に係るハードコーティング層は化学式（８）に示されるクロスリンキングモノマーを利用して形成され、実施例１乃至４のハードコーティング層は化学式（８）で示されるモノマーから合成されたクロスリンキングオリゴマーを利用して形成された。実施例１乃至実施例４のハードコーティング層は分子量が他のクロスリンキングオリゴマーを利用して形成された。
【0122】
前記比較例及び実施例１乃至実施例４のハードコーティング組成物は、各々の固形分１００ｗｔ％に対してハードコーティングオリゴマー８０ｗｔ％、クロスリンキングオリゴマー又はクロスリンキングモノマー１５ｗｔ％及び陽イオン型開始剤（ｃａｔｉｏｎｉｃｔｙｐｅｉｎｉｔｉａｔｏｒ）５ｗｔ％を含む。その他のハードコーティング層の製造条件は同一である。
【0123】
表１に測定されたように、クロスリンキングオリゴマーの長さが長いほどフレキシィビリティーが向上することを確認した。クロスリンキングオリゴマーの長さが長いほど、ベンディングスチフネス（曲げ剛性）が減少し、最大曲率半径が減少した。表面硬度と圧入硬度は鉛筆硬度で表示されたのに、Ｈ硬度以上維持されることを確認した。
【0124】
図１２Ａ乃至図１２Ｃは本発明の一実施形態によるハードコーティング層組成物の製造方法を示したフローチャートである。
図１２Ａに図示されたように、先ず、ハードコーティング溶液を準備する（Ｓ１００）。ハードコーティング溶液は溶媒及びハードコーティングモノマーを含む。溶媒は図８を参照して説明したケトン系溶媒又はエーテル系溶媒を含む。ハードコーティングモノマーは下の化学式（９）と同一である。ハードコーティング溶液は光開始剤をさらに含む。
【0125】
【化17】
【0126】
化学式（９）でＲ１はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つであり、前記複数個のＲ１の中で少なくとも１つは光開始反応基である。前記Ｒ２はヒドロキシ基、置換又は非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、アルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基及び光開始反応基から選択される１つである。Ｒ３及びＲ４はヒドロキシ基、アルコキシ基である。ここで、アルコキシ基は
【0127】
【化18】
【0128】
で示され、Ｒは炭素数１以上２０以下のアルキル基である。
【0129】
次に、ハードコーティングオリゴマーを合成する（Ｓ２００）。触媒反応によってハードコーティングオリゴマーを合成する。触媒をハードコーティング溶液に供（添加）した後、ハードコーティングモノマーを反応させる。触媒はＢａ（ＯＨ）２・Ｈ２Ｏを含む。触媒の種類はこれに制限されなく、ゾル−ゲル反応が起こることができる触媒物質であれば、十分である。ＮａＯＨ又はＫＯＨのような塩基性触媒が適用されることができる。
【0130】
以後、クロスリンキングモノマーをハードコーティングオリゴマーが合成されたハードコーティング溶液に供（添加）する（Ｓ３００）。クロスリンキングモノマーの各々は下の化学式（８）と同一である。
【0131】
【化19】
【0132】
クロスリンキングモノマーは前記触媒によって反応させてクロスリンキングオリゴマーを合成する。それによってハードコーティング組成物が準備される。本発明の一実施形態で光開始剤はクロスリンキングオリゴマーが合成された以後にハードコーティング組成物に供される（添加される）ことができる。
【0133】
ハードコーティング組成物は固形分１００ｗｔ％に対してハードコーティングオリゴマーは７０ｗｔ％〜９０ｗｔ％、クロスリンキングオリゴマーは１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％、及び光開始剤は１ｗｔ％〜４ｗｔ％を含むことができる。ここで、固形分とは、図８を参照して説明したように、ハードコーティング層を形成する過程で溶媒が除去された状態を意味する。
【0134】
図１２Ｂを参照して本発明の一実施形態によるハードコーティング組成物の製造方法を説明する。先ず、クロスリンキング溶液を準備する（Ｓ１００）。クロスリンキング溶液は溶媒及びクロスリンキングモノマーを含む。溶媒は図８を参照して説明したケトン系溶媒又はエーテル系溶媒を含むことができる。クロスリンキングモノマーは前記化学式（８）と同一である。クロスリンキング溶液は光開始剤をさらに含む。
【0135】
次に、クロスリンキングオリゴマーを合成する（Ｓ２００）。触媒反応でクロスリンキングオリゴマーを合成する。触媒をクロスリンキング溶液に供（添加）した後、クロスリンキングモノマーを反応させる。触媒はＢａ（ＯＨ）２・Ｈ２Ｏを含む。触媒の種類はこれに制限されなく、ゾル−ゲル反応が起こることができる触媒物質であれば、十分である。
【0136】
下の表２のようにクロスリンキングオリゴマーが合成される。表２は化学式（８）のモノマーで合成された実施例を示す。１０．ｗｔ％のＢａ（ＯＨ）２・Ｈ２Ｏ触媒を使用して合成した。
【0137】
【表2】
【0138】
ＦＴ−ＩＲ、ＧＣ−ＭＳ、ＧＰＣ、Ｈ１−ＮＭＲ、Ｃ１３−ＮＭＲを利用してクロスリンキングモノマーの合成量を確認することができる。別に添付しなかったが、先に図１２Ａを参照して説明した合成方法と図１２Ｃを参照して後述する合成方法でも表２と類似なクロスリンキングモノマーの合成量を確認することができる。
【0139】
以後、ハードコーティングモノマーをクロスリンキングオリゴマーが合成されたクロスリンキング溶液に供（添加）する（Ｓ３００）。ハードコーティングモノマーは前記触媒によって反応してハードコーティングオリゴマーを合成する。それによって、ハードコーティング組成物が準備される。本発明の一実施形態で光開始剤はハードコーティングオリゴマーが合成された以後にハードコーティング組成物に供（添加）されることができる。
【0140】
図１２Ｃを参照して本発明の一実施形態によるハードコーティング組成物製造方法を説明する。先ず、ハードコーティング溶液を準備し（Ｓ１００−１）、ハードコーティング溶液と別にクロスリンキング溶液を準備する（Ｓ１００−２）。次の、ハードコーティングオリゴマーを合成し（Ｓ２００−１）、クロスリンキングオリゴマーを合成する（Ｓ２００−２）。触媒反応でハードコーティングオリゴマーを合成し、触媒反応でクロスリンキングオリゴマーを合成することができる。独立的に合成し、同一の触媒を利用することができる。以後、ハードコーティング溶液とクロスリンキング溶液を混合する（Ｓ３００）。
【0141】
以上では本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者又は該当技術分野に通常の知識を有する者であれば、後述される特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることを理解させることができる。
【0142】
したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されることではなく、特許請求の範囲によって定まれなければならない。
【符号の説明】
【0143】
ＷＭ ウインドー部材
ＷＭ−ＢＳ ベース部材
ＷＭ−ＢＭ ベゼル層
ＷＭ−ＨＣ ハードコーティング層
ＴＳ タッチスクリーン
ＤＰ 表示パネル
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
Copyright © 2010-2025 Science Impact Inc. All Rights Reserved.