With the recent advent of foldable displays, they are attracting attention due to their unique user experience. Therefore, as display technologies diversify, it becomes increasingly urgent to develop innovative materials and components for these sophisticated systems. In particular, the key component is the cover window located above the display panel, which protects the fragile OLED or LCD from external shock. In the case of foldable displays, the standards for these cover windows become more stringent. Not only must it provide good surface durability and excellent optical properties, but it must also be highly flexible to cope with the mechanical stresses associated with the folding function.
In the case of currently commercialized cover windows, the folding function is reduced due to complex processes and unnecessary increase in thickness due to PSA. Therefore, the industry is conducting research to etch the UTG in the folding area using a laser, but its feasibility is uncertain due to the difficulty and cost of the process.
In this paper, a UTG/glass-fabric reinforced plastic/hard coating composite film was developed using glass-fabric reinforced siloxane material. In order to improve the foldability, the glass-fabric in the folding area was removed in advance to consist only of siloxane hybrimer, and the surface hardness was improved through hard coating layer. As a result, a composite film was developed that can be folded 100,000 times at a folding radius of $1.5 mm$ and has high hardness and impact resistance. In addition, through mechanical/extreme environment stability tests, it was confirmed that a foldable device cover window application is feasible.
최근 폴더블 디스플레이가 등장하면서, 독특한 사용자 경험으로 인해 관심을 끌고 있다. 따라서 디스플레이 기술이 다양해짐에 따라 이러한 정교한 시스템을 위한 혁신적인 소재와 부품을 개발하는 것이 점점 더 시급해지고 있다. 특히 핵심 구성 요소는 디스플레이 패널 위에 위치한 커버 윈도우로, 깨지기 쉬운 OLED나 LCD 를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 폴더블 디스플레이의 경우 이러한 커버 윈도우에 대한 기준이 더욱 엄격해진다. 우수한 표면 내구성과 뛰어난 광학 특성을 제공해야 할 뿐만 아니라 접는 기능과 관련된 기계적 응력에 대처할 수 있도록 유연성도 높아야 한다.
현재 상용화된 커버 윈도우의 경우 복잡한 공정과 PSA로 인한 불필요한 두께 증가로 인해 접는 기능 저하에 영향을 주고 있다. 때문에 산업계에서는 접을 영역의 UTG를 레이저를 사용하여 식각하는 연구를 진행하고 있으나 해당 공정의 난이도와 비용으로 인해 그 실현성이 불확실하다.
본 논문에서는 유리 직물 강화 실록산 재료를 사용하여 UTG/유리 섬유 강화 플라스틱/하드 코팅 복합체 필름을 개발하였다. 접는 기능 향상을 위해 접을 영역의 유리섬유를 사전에 제거하여 실록산 하이브리머로만 구성하였으며, 하드 코팅층 형성을 통해 표면 경도를 향상시켰다. 결과적으로 곡률반경 $1.5mm$에서 10만회의 폴딩이 가능함과 동시에 고경도/내충격성을 가지는 복합체 필름을 개발하였다. 또한 기계적/극한 환경 안정성 시험을 통해 폴더블 디바이스 커버 윈도우 응용이 가능함을 확인할 수 있었다.
