窗衬底和具有该窗衬底的显示装置的制作方法

窗衬底和具有该窗衬底的显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2016年11月7日提交的第10-2016-0147526号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请出于所有目的通过引用并入本文，如同在本文中全面阐述一样。
技术领域
3.本发明总体上涉及窗衬底，并且更具体地，涉及柔性窗衬底和具有该柔性窗衬底的显示装置。


背景技术：

4.近来，具有平板显示器的柔性显示装置已被开发。平板显示器通常包括液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示器、电泳显示器(epd)等。
5.由于柔性显示装置具有弯曲和折叠特性，所以柔性显示装置可被折叠或卷曲。因此，可方便地携带具有大屏幕的柔性显示装置。柔性显示装置可应用于各种领域，这些领域不仅包括诸如移动电话、便携式多媒体播放器(pmp)、导航、超移动pc(umpc)、电子书和电子报纸的移动装置，而且还包括tv、显示器等。
6.当外部冲击力被施加时，柔性显示装置中可能会发生缺陷，这种缺陷包括影响显示品质或分辨率的缺陷。在这种情况下，为了避免显示品质的劣化，柔性显示装置应是耐外部冲击的。随着柔性显示装置的出现，用于保护它们免受外部冲击的影响的材料变得越来越薄。
7.在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解，并因此其可包含不形成在本国由本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

8.根据本发明原理构造的窗衬底能够保护显示装置免受外部冲击的影响和/或即使在显示装置被折叠多次时也能够防止显示装置受损，同时保持其柔性特性。例如，申请人发现，具有至少两个玻璃衬底和布置在玻璃衬底之间的中间层的窗衬底能够提供对于外部冲击的优异的抗性，同时还防止由于显示装置被折叠多次而导致的受损，其中，每个玻璃衬底具有预定厚度以提供压缩应力分布。
9.示例性实施方式还提供了具有根据本发明原理构造的窗衬底的显示装置。
10.额外的方面将在下面的详细描述中阐述，并且部分地将通过本公开而显而易见，或者可通过实践本发明构思而习得。
11.根据本发明的一个方面，用于保护电子显示装置的窗衬底包括第一玻璃衬底、第二玻璃衬底和中间层，其中，第一玻璃衬底具有第一厚度，第二玻璃衬底具有第二厚度，并且中间层布置在第一玻璃衬底与第二玻璃衬底之间，中间层具有第三厚度，其中，第一厚度、第二厚度和第三厚度之和为约190μm或更小。
12.第一厚度和第二厚度中的每个可为约50μm或更小。
13.电子显示装置可为柔性显示装置，并且当窗衬底被弯曲成使得第一玻璃衬底布置成朝向柔性显示装置的外部以及使得第二玻璃衬底布置成朝向柔性显示装置的内部时，第一厚度可比第二厚度小。第一厚度可为约40μm或更小，并且第二厚度可为约50μm或更小。
14.第三厚度可为约100μm或更小。可选地，第三厚度可为约10μm至约30μm。
15.中间层可包括光学透明粘合剂。
16.窗衬底可具有耐冲击性以使得窗衬底在5.8g的笔从第一高度竖直地下落到窗衬底的一个表面上时不会受损，以及其中，第一高度可为约4cm或更大。
17.第一玻璃衬底和第二玻璃衬底中的至少一个可包括第一区域，该第一区域从第一玻璃衬底和第二玻璃衬底中的至少一个的一个表面延伸到第一深度，在该第一区域处发生离子交换工艺并且具有第一压缩应力。第一深度可为约1μm或更大，并且第一压缩应力可为约600mpa至约1200mpa。
18.窗衬底可具有约90％或更大的透光率。
19.当窗衬底暴露于具有280nm至360nm的波长的uvb光长达72小时时，窗衬底的黄色指数变化可为约2.0或更小。
20.当5.5g的铁球自由下落在窗衬底的一个表面上时的吸收载荷可为铁球的冲击载荷的5％或更大。
21.窗衬底还可包括覆盖层，该覆盖层布置在第一玻璃衬底或第二玻璃衬底上。
22.覆盖层可包括抗反射层、抗污层和抗指纹层中的至少一种。
23.窗衬底的至少一部分可具有柔性。
24.窗衬底可与显示面板一同用于显示装置中。更具体地，以及根据本发明的另一方面，显示装置包括显示面板和窗衬底，其中，显示面板配置成在其前表面上显示图像，并且窗衬底布置在显示面板的前表面上。窗衬底可包括第一玻璃衬底、第二玻璃衬底和中间层，其中，第一玻璃衬底具有第一厚度，第二玻璃衬底具有第二厚度，并且中间层布置在第一玻璃衬底与第二玻璃衬底之间，中间层具有第三厚度，其中，第一厚度、第二厚度和第三厚度之和为约190μm或更小。
25.当窗衬底弯曲到使得第一玻璃衬底布置成朝向显示装置的外部并且使得第二玻璃衬底布置成朝向显示装置的内部的位置时，第一厚度可比第二厚度小。显示面板的一个表面可与第二玻璃衬底的一个表面接触。
26.前面的一般描述和下面的详细描述为示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的主题的进一步解释。
附图说明
27.附图被包括以提供对本发明构思的进一步理解并且被并入并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明构思的示例性实施方式并且与描述一同用于解释本发明构思的原理。
28.在附图中，为了清楚地示出，尺寸可被放大。应理解，当元件被称为在两个元件“之间”时，该元件可为两个元件之间的唯一元件，或者也可存在有一个或多个中间元件。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。
29.图1a是示出根据本发明原理构造的窗衬底的第一实施方式的立体图。
30.图1b是沿图1a的线i-i'取得的处于展开位置的图1a的窗衬底的剖视图。
31.图1c是沿图1a的线i-i'取得的处于折叠位置的图1a的窗衬底的剖视图。
32.图2a是根据一个或多个示例性实施方式的窗衬底中的第一玻璃衬底或第二玻璃衬底的示意性剖视图。
33.图2b是示出应力关于距离图2a中玻璃衬底的表面的距离的曲线图。
34.图3是根据本发明原理构造的窗衬底的第二实施方式的剖视图。
35.图4是根据本发明原理构造的窗衬底的第三实施方式的剖视图。
36.图5是根据本发明原理构造的、具有根据图1a的窗衬底的显示装置的第一实施方式的立体图。
37.图6a是沿图5的线ii-ii'取得的处于展开位置的图5的显示装置的剖视图。
38.图6b是沿图5的线ii-ii'取得的处于折叠位置的图5的显示装置的剖视图。
39.图7是根据本发明原理构造的显示面板的主要电子部件的框图。
40.图8是图7中的像素中的一个的电路图。
41.图9是示出具有可绕单个折叠线折叠的根据图1a的窗衬底的、根据本发明原理构造的显示装置的第二实施方式的立体图。
42.图10是示出根据一个或多个示例性实施方式的显示装置的平面图，其中仅示出了柔性区域、折叠线和两个刚性区域。
43.图11a是示出具有可绕两个折叠线折叠的根据图1a的窗衬底的、根据本发明原理构造的显示装置的第三实施方式的立体图。
44.图11b是示出处于折叠位置中的图11a的显示装置的立体图。
45.图12a是具有可绕单个偏移折叠线折叠的根据图1a的窗衬底的、根据本发明原理构造的显示装置的第四实施方式的立体图。
46.图12b是示出处于卷曲位置中的图12a的显示装置的立体图。
47.图13是示出现有的窗衬底和根据本发明原理构造的窗衬底的耐冲击性的图表。
48.图14是示出当第一玻璃衬底和第二玻璃衬底的厚度恒定但中间层的厚度变化时根据本发明原理构造的窗衬底中的冲击载荷的图表。
具体实施方式
49.在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对各种示例性实施方式的透彻理解。然而，显而易见的是，各种示例性实施方式可在没有这些具体细节的情况下或者用一个或多个等同布置的情况下实践。在其它实例中，公知的结构和装置以框图形式示出以避免不必要地混淆各种示例性实施方式。
50.在附图中，为了清楚和描述的目的，层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸可被夸大。此外，相似的附图标记表示相似的元件。
51.当元件或层被称为在另一元件或层“上”，“连接到”或“联接到”另一元件或层时，该元件或层可直接在另一元件或层上、直接连接到或直接联接到另一元件或层，或者可存在有中间元件或层。然而，当元件或层被称为“直接”在另一元件或层“上”，“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，则不存在中间元件或层。为了本公开的目的，“x、y和z中的至少一个”和“选自由x、y和z构成的组中的至少一个”可被解释为仅x、仅y、仅z或x、y和z中
的两个或更多个的任何组合，诸如，例如xyz、xyy、yz和zz。在整个说明书中，相似的附图标记指示相似的元件。如本文所使用的，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
52.尽管措辞第一、第二等可在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些措辞限制。这些措辞用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个元件、部件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不背离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层和/或第一部分可被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层和/或第二部分。
53.诸如“下面(beneath)”、“下方(below)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“上(upper)”等的空间相对措辞可在本文中出于描述性目的使用，并从而描述如附图中所示的一个元件或特征与另一个元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。除了附图中描绘的取向之外，空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随后被取向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性措辞“下方”可包含上方和下方两种取向。此外，设备可以以其它方式取向(例如，旋转90度或处于其它取向)，并由此，本文中使用的空间相对描述词被相应地解释。
54.本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的，而不旨在限制。除非上下文另有明确说明，否则如本文所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。此外，当措辞“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”在本说明书中使用时，指示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
55.本文中参照作为理想化的示例性实施方式和/或中间结构的示意性图示的剖视图对多种示例性实施方式进行描述。由此，由例如制造技术和/或公差所导致的图示的形状的变化是可预期的。因此，本文中所公开的示例性实施方式不应被解释为受限于特定所示的区域形状，而是包括由例如制造导致的形状上的偏差。例如，被示为矩形的植入区域将通常在其边缘处具有倒圆角或弯曲的特征和/或植入浓度梯度，而不是从植入区域到非植入区域的二元变化。类似地，通过植入形成的掩埋区域可在掩埋区域与供进行植入的表面之间的区域中产生一些植入。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出装置的区域的实际形状，并且不旨在限制。
56.除非另有限定，否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在本文中明确地如此限定，否则诸如常用词典中定义的术语的术语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的含义来解释。
57.一个或多个示例性实施方式涉及包括玻璃衬底的窗衬底。窗衬底可被用在显示装置中。具体地，窗衬底可用作位于显示面板的前表面上的窗面板。因此，在一个或多个示例性实施方式中，窗面板被称为窗衬底。然而，根据本发明原理构造的窗衬底的使用不限于此，并且窗衬底可用于需要透明绝缘衬底的任何其它应用中。例如，窗衬底可用作基础衬底或对置衬底，其中，在显示装置中，元件被安装在基础衬底上，并且对置衬底与基础衬底相对。此外，窗衬底可用作布置在显示衬底上的触摸屏面板的衬底。
58.图1a是示出根据本发明原理构造的窗衬底的第一实施方式的立体图。图1b是沿图1a的线i-i'取得的处于展开位置的图1a的窗衬底的剖视图。图1c是沿图1a的线i-i'取得的处于折叠位置的图1a的窗衬底的剖视图。
59.参照图1a至图1c，根据所示实施方式的窗衬底wd被示出为具有矩形板形状，但是也可使用本领域已知的任何其它形状。
60.具体地，为了便于说明，已假设当在平面图中观察时窗衬底wd的平面形状是具有一对长边和一对短边的矩形形状。此外，已示出长边在第一方向d1上纵向延伸，并且短边在与第一方向d1正交的第二方向d2上延伸，并且第三方向d3垂直于第一方向d1和第二方向d2这两者。然而，窗衬底wd的形状不限于此，而是窗衬底wd可具有各种形状。例如，窗衬底wd可设置成各种形状，诸如包括线性边的闭合形状多边形、包括弯曲边的圆形、椭圆形等、以及包括线性边和弯曲边的半圆形、半椭圆形等。在一个实施方式中，当窗衬底wd具有线性边时，形状中的每个的角的至少一部分可形成为曲线。例如，当窗衬底wd具有矩形形状时，相邻线性边彼此相接的部分可用具有预定曲率的曲线替代。也就是说，矩形形状的顶点部分可形成有弯曲边，其中，该弯曲边具有分别与两个相邻线性边连接的两个相邻的端部，并且该弯曲边具有预定曲率。曲率可根据位置而不同地限定。例如，曲率可根据曲线开始的位置、曲线的长度等而变化。
61.窗衬底wd包括第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和位于第一玻璃衬底gl1与第二玻璃衬底gl2之间的中间层ml。
62.第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2中的每个设置成具有相对的表面的板形状。第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2中的每个可由包括硅酸盐的玻璃材料制成。在一个或多个示例性实施方式中，各种材料可进一步被添加到玻璃材料中，以提供优异的耐久性、表面平滑性和透明度。例如，玻璃衬底可由包括硅铝酸盐、硼硅酸盐、硼硅铝酸盐等的材料制成。在一个或多个示例性实施方式中，玻璃衬底还可包括碱金属或碱土金属及其氧化物。
63.在一个或多个示例性实施方式中，第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2的材料不限于上述组分，并且第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2可使用本领域已知的各种其它材料及其各种比例来改变。
64.中间层ml允许第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2彼此附接。此外，中间层ml分散第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2中所产生的应力。换言之，当冲击被施加到第一玻璃衬底gl1和/或第二玻璃衬底gl2的一部分时，中间层ml抵消由于冲击而在玻璃衬底中所产生的拉伸应力以防止玻璃衬底破裂，并且吸收玻璃衬底破裂时产生的冲击能量以防止微小玻璃碎片分散。为此，中间层ml可具有弹性材料以吸收冲击能量，并且具有可弯曲或可折叠的柔性材料。
65.中间层ml可由光学透明胶或粘合剂制成。构成中间层ml的材料可包括丙烯酸聚合物、乙烯醋酸乙烯酯聚合物、腈聚合物、硅橡胶，丁基橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯醚聚合物、聚氨酯聚合物、环氧聚合物等。例如，中间层ml可由聚氨酯聚合物制成，或者可由添加有橡胶或丙烯酸聚合物的聚氨酯聚合物制成。然而，构成中间层ml的材料不限于此，并且可包括本领域已知的各种粘合材料。
66.在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底wd可具有柔性，并因此可被弯曲、折叠或卷曲。在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底wd可在第三方向d3或与第三方向d3相反的
方向上折叠或卷曲。也就是说，窗衬底wd可在使第二玻璃衬底gl2的外表面的一部分与第二玻璃衬底gl2的外表面的剩余部分面对的方向上折叠。措辞“折叠”或“弯曲”并不是指固定形状，而是指从初始形状至另一种形状的可变形的形状，并且包括折叠的形状、弯折的形状、弯曲的形状或卷曲的形状，如沿一个或多个特定线的卷。
67.在一个或多个示例性实施方式中，第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和中间层ml可具有约190μm或更小的总厚度。也就是说，如果第一玻璃衬底gl1的相对表面之间的距离为第一厚度t1，第二玻璃衬底gl2的相对表面之间的距离为第二厚度t2，并且位于第一玻璃衬底gl1与第二玻璃衬底gl2之间的中间层ml的厚度为第三厚度t3，则第一厚度t1至第三厚度t3之和可为约190μm或更小。申请人已发现约190μm的总最大厚度是特别有利的。当窗衬底wd具有大于190μm的厚度时，窗衬底wd的抗变形的斥力过度增加，并因此窗衬底wd的弯曲是困难的。
68.在一个或多个示例性实施方式中，第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和中间层ml可具有约50μm或更大的总厚度。也就是说，第一厚度t1至第三厚度t3之和可为约50μm或更大。当窗衬底wd的厚度小于50μm时，窗衬底wd的刚性低，并因此窗衬底wd可能在加工中受损。然而，优选的是使窗衬底wd的厚度尽可能薄，并因此窗衬底wd可在满足刚性和加工能力的限制内制造为具有小于约50μm的厚度。窗衬底wd已被损坏是指窗衬底wd不能用于预期目的的状态，诸如窗衬底wd破裂的状态、窗衬底wd中产生瑕疵或裂纹的状态、瑕疵或裂纹扩展的状态或窗衬底wd断裂的状态。
69.详细地，第一玻璃衬底gl1的第一厚度t1可为约10μm至约50μm，第二玻璃衬底gl2的第二厚度t2可为约10μm至约50μm。此外，中间层ml的第三厚度t3可为约10μm至约100μm。在本发明的另一实施方式中，第一厚度t1可为约30μm至约50μm，并且第二厚度t2可为约30μm至约50μm。此外，第三厚度t3可为约10μm至约30μm。
70.因此，根据本发明原理构造的窗衬底wd可以以相对小的曲率半径r来弯曲。因此，窗衬底wd可具有约1mm至约10mm或约1mm至约5mm的曲率半径r。
71.在一个或多个示例性实施方式中，第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2的厚度可彼此相等，或者可彼此不同。具体地，当窗衬底wd被折叠成基于窗衬底wd的任一个表面使得表面的一部分和表面的剩余部分彼此面对时，第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2的厚度可为不同的，以最小化施加到第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2的应力。
72.例如，当供窗衬底wd绕其折叠的基准线表示为折叠线fl时，折叠线fl可位于窗衬底wd的第二玻璃衬底gl2的表面处。窗衬底wd可绕折叠线fl折叠，以使得第二玻璃衬底gl2的表面的一部分和第二玻璃衬底gl2的表面的剩余部分彼此面对。在这种情况下，第二玻璃衬底gl2的内侧布置在第一玻璃衬底gl1的外侧处，第一玻璃衬底gl1的一个表面变为外周面，并且第二玻璃衬底gl2的一个表面变为内周面。当窗衬底wd被弯曲时，在窗衬底wd的外侧处的第一玻璃衬底gl1的第一厚度t1可具有比布置在内侧处的第二玻璃衬底gl2的第二厚度t2小的值。在实施方式中，第一厚度t1可为约20μm至约40μm，并且第二厚度t2可为30μm至约50μm。
73.如上所述，窗衬底wd包括具有50μm或更小的小厚度的两个玻璃衬底。因此，当具有狭窄横截面积的物体(如笔)与窗衬底碰撞时，弯曲破损可能由于玻璃衬底因施加到玻璃衬底的应力发生破裂而发生。为了减少弯曲破损，玻璃衬底的耐冲击性必须被改善。为此，根
据本发明原理构造的玻璃衬底可为通过离子交换工艺化学增强的玻璃，以改善其耐冲击性。在一个或多个示例性实施方式中，措辞“离子交换工艺”是指玻璃将相同的原子值的正离子与位于玻璃的表面上或其附近的正离子进行交换。例如，离子交换工艺可以是指玻璃内部的正离子(例如，碱金属的正离子，如na

或li

)与来自外部的另一正离子进行交换。离子交换工艺可用于将玻璃的压缩应力分布增加到从玻璃的两个表面延伸的具体深度。当这种压缩应力分布被提供在玻璃衬底中时，只要瑕疵存在在压缩应力图表中由压缩应力大于0的基准线限定的区域内，高强度被提供以抵抗玻璃衬底的弯曲。此处，所限定的区域可为玻璃的表面与距离表面的特定深度之间的区域。因此，玻璃的两个表面的化学增强可通过离子交换工艺来实现。
74.图2a是根据一个或多个示例性实施方式的窗衬底中的第一玻璃衬底gl1或第二玻璃衬底gl2的示意性剖视图。图2b是示出应力关于距离图2a的玻璃衬底的表面的距离的曲线图。第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2具有基本上相同的形状，除了它们的厚度以外。因此，在下文中，第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2被统一称为玻璃衬底gl。
75.参照图2a和图2b，玻璃衬底gl包括第一区域rg1、第二区域rg2和第三区域rg3，其中，第一区域rg1从玻璃衬底gl的一个表面(在下文中，称为第一表面s1)延伸到第一深度dol1，第二区域rg2从玻璃衬底gl的另一个表面(在下文中，称为第二表面s2)延伸到第二深度dol2，并且第三区域rg3位于第一区域rg1与第二区域rg2之间。
76.在第一区域rg1中，第一深度dol1为使玻璃衬底gl内部的正离子与来自外部的正离子进行交换的深度。因此，第一区域rg1具有第一厚度t1。第一压缩应力cs1通过离子交换而被施加到第一区域rg1。第一压缩应力cs1根据预定的函数从第一表面s1到第一深度dol1减小，并且在第一深度dol1处变为0。此处，存储在第一区域rg1中的全部压缩应力可由在层距离第一表面s1的深度方向上的特定函数下的面积来表示。
77.第一区域rg1可抵消在玻璃衬底gl被折叠的同时在玻璃衬底gl中所产生的拉伸应力，特别是在第一表面s1附近达到最大值的拉伸应力。
78.在第二区域rg2中，第二深度dol2为使玻璃衬底gl内部的正离子与来自外部的正离子进行交换的深度。因此，第二区域rg2具有第二厚度t2。第二压缩应力cs2通过离子交换而被施加到第二区域rg2。第二压缩应力cs2根据预定的函数从第二表面s2到第二深度dol2减小，并且在第二深度dol2处变为0。存储在第二区域rg2中的全部压缩应力也可由在层距离第二表面s2的深度方向上的特定函数下的面积来表示。
79.第二区域rg2可抵消在玻璃衬底gl被折叠的同时在玻璃衬底gl中所产生的拉伸应力，特别是在第二表面s2附近达到最大值的拉伸应力。
80.与上述压缩应力相关的函数可根据玻璃衬底gl的种类、经离子交换的离子的种类、离子交换中的条件(多个条件)等而变化，但可在从第一表面s1至第三区域rg3的方向上以及在从第二表面s2至第三区域rg3的方向上减小。在所示的本实施方式中，为了便于说明，两个函数已以直线的形式示出。然而，函数的增加或减小不限于此，并且至第一深度dol1或者至第二深度dol2的函数值可不同地改变。例如，函数值可为恒定的，可减小并随后增加，或者可增加并随后减小。
81.在一个或多个示例性实施方式中，第一深度dol1和/或第二深度dol2可根据玻璃衬底gl的厚度而不同。例如，第一深度dol1和/或第二深度dol2可设置为等于或小于玻璃衬
底gl的厚度的1/3或1/4。
82.如果假设来自外部的正离子为第一离子，并且位于玻璃衬底gl内部的正离子为第二离子，则第一离子可为k

，并且第二离子可为na

或li

。
83.第一压缩应力cs1和第二压缩应力cs2由存储在第三区域rg3中的中心张力ct来平衡。中心张力ct为拉伸应力。
84.在一个或多个示例性实施方式中，第一深度dol1与第二深度dol2基本上相同。此外，玻璃衬底gl的第一表面s1处的第一压缩应力cs1与玻璃衬底gl的第二表面s2处的第二压缩应力cs2基本上相同。因此，玻璃衬底gl的两个表面处的压缩应力彼此对称。
85.当玻璃衬底gl被折叠或卷曲时，压缩应力被施加到与内周面对应的表面，并且拉伸应力被施加到与外周面对应的表面。
86.在一个或多个示例性实施方式中，在玻璃衬底gl中，第一深度dol1和第二深度dol2中的每个可为约1μm至约15μm。在玻璃衬底gl的另一实施方式中，第一深度dol1和第二深度dol2中的每个可为约6μm至约10μm。
87.此外，玻璃衬底gl中的通过化学增强施加的第一压缩应力cs1和第二压缩应力cs2中的每个可为约600mpa至约1200mpa。化学增强可通过离子交换工艺来实现。在另一实施方式中，通过化学增强施加的第一压缩应力cs1和第二压缩应力cs2中的每个可为约730mpa至约850mpa。此处，第一压缩应力cs1可为存储在第一区域rg1中的全部压缩应力，并且第二压缩应力cs2可为存储在第二区域rg2中的全部压缩应力。
88.当在玻璃衬底gl的相对的表面中的至少一个中产生瑕疵时，如果瑕疵存在于由压缩应力为0的基准线和正压缩应力值限定的区域内，则拉伸强度由压缩强度补偿。在这种情况下，玻璃衬底gl不会破裂，并且防止了由瑕疵引起的损坏。当第一深度dol1和第二深度dol2脱离上述范围时，即当瑕疵未存在于上述区域内时和/或当第一压缩应力cs1和第二压缩应力cs2脱离上述范围时，难以充分地补偿施加到玻璃衬底gl的拉伸应力。
89.在一个或多个示例性实施方式中，化学增强可在玻璃衬底gl的两个相对的表面上对称地执行。然而，本发明构思不限于此，并且化学增强可被不对称地执行。具体地，当玻璃衬底gl主要在特定方向上折叠时，用于补偿应力的化学增强也可被不对称地执行。
90.在另一实施方式中，化学增强可以以相同程度或不同程度在构成窗衬底wd的两个玻璃衬底中的每个上执行。例如，第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2可被化学增强为具有彼此相等的压缩应力。然而，本发明构思不限于此，并且第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2可被化学增强为具有彼此不同的压缩应力。在一个或多个示例性实施方式中，第二玻璃衬底gl2可被化学增强为具有比第一玻璃衬底gl1的压缩应力大的压缩应力。因此，第二玻璃衬底gl2可具有比第一玻璃衬底gl1的深度大的深度。
91.如上所述，即使是瑕疵产生在当玻璃衬底(即，第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2)被折叠或卷曲时被施加拉伸应力的表面中的情况下，玻璃衬底的损伤也被最小化。具体地，虽然第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2为具有50μm或更小的厚度的超薄衬底，但是当第一玻璃衬底gl1和第二玻璃衬底gl2被折叠或卷曲时由于拉伸应力所引起的瑕疵的产生或生长可被减少。因此，整个窗衬底wd的损坏可能性可被惊人地减小。
92.具有上述结构的窗衬底wd的透光率可为约90％或更大。从将在下文中描述的显示面板的像素发出的光可经由窗衬底wd由用户观看到。此外，从像素发出的光可通过窗衬底
wd。窗衬底wd具有足够的透光率，以便能够防止从显示面板发出的光的亮度被降低。
93.在一个或多个示例性实施方式中，即使当窗衬底wd暴露于具有280nm至360nm的波长的中波紫外线(uvb)光长达72小时时，窗衬底wd也可具有2.0或更小的黄色指数变化(δy1)。当窗衬底wd被应用到如显示装置的另一个装置时，窗衬底wd可被暴露于包括uv的直射光。然而，在这种条件下，窗衬底wd中不会出现任何颜色变化。根据本发明原理构造的窗衬底wd满足这种条件。
94.在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底wd可具有1.5％或更小的雾度值。在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底wd可具有8h至9h的笔硬度。
95.在一个或多个示例性实施方式中，由于窗衬底wd包括第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和设置在第一玻璃衬底gl1与第二玻璃衬底gl2之间的中间层ml，所以窗衬底wd可具有耐冲击性。具体地，由于点冲击引起的弯曲变形和由于表面冲击引起的压缩变形和/或拉伸变形被减少。
96.由于点冲击引起的弯曲变形可通过落笔耐冲击性测试来检查。在一个或多个示例性实施方式中，抵抗点冲击的耐冲击性通过如下的方式进行评估，即，在该方式中，通过允许盖有盖子的具有约5.8g的重量的特定笔(由societe bic生产的fine bic笔)以该特定笔垂直于窗衬底的表面的状态、根据重力自由下落来检查窗衬底是否损坏。在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底可具有至少约4cm的耐冲击性。也就是说，当具有约5.8g的重量的笔在约4cm或更小的高度处朝着窗衬底落下时，窗衬底可不会破裂。
97.窗衬底的一个表面经常与如触控笔的尖锐工具接触。由工具引起的前表面的冲击具有与窗衬底接触的相对窄的面积，并因此与当工具从顶部落下时向窗衬底的窄的面积施加高压力的点冲击相对应。因此，随着窗衬底在施加冲击的位置处弯曲而发生弯曲变形。因此，弯曲变形导致窗衬底的损坏或导致显示面板的亮点故障。然而，根据本发明原理构造的窗衬底具有抵抗点冲击的足够的耐冲击性，并因此可防止上述损坏或故障。
98.由于表面冲击引起的压缩变形和/或拉伸变形可通过耐冲击测试来检查。
99.通常，施加到玻璃衬底的应力可由施加载荷(n)/单位面积(m2)来表示。当诸如球的工具向玻璃衬底施加冲击时，抵抗冲击的耐性随着在球与玻璃衬底接触时球被施加至玻璃衬底的面积增加而得到改善。在实施方式中，提供第一玻璃衬底和第二玻璃衬底，并且在第一玻璃衬底与第二玻璃衬底之间提供中间层，由此，尽管诸如球的工具对两个衬底中的一个施加冲击，但是在积累的应力形成和生长诸如裂纹的缺陷的点处的体积增加，从而改善耐冲击性(冲击载荷下玻璃的断裂标准(fracture criterion for glass under impact loading)，s.bouzid等人，国际冲击工程学报(international journal of impact engineering)25(2001)831-845)。
100.在一个或多个示例性实施方式中，抵抗表面冲击的耐冲击性通过如下的方式进行评估，即，在该方式中，通过允许具有25.4mm的直径和5.5g的质量的铁球在距离窗衬底的表面5cm的高度处根据重力自由下落来测量窗衬底吸收多少冲击载荷。根据实施方式的窗衬底可吸收冲击载荷的至少约5％。
101.除了如触控笔的尖锐工具之外，窗衬底经常与具有相对宽的接触面积的工具接触。由于窗衬底通过由工具施加的表面冲击而在冲击位置处被压缩并且在冲击位置附近被拉伸，所以发生压缩变形和拉伸变形。压缩变形和拉伸变形也可导致窗衬底的损坏和显示
面板的亮点故障。然而，根据本发明原理构造的窗衬底具有抵抗表面冲击的足够的耐冲击性，并因此可防止上述损坏或故障。
102.在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底可具有200,000次的折叠可靠性。折叠可靠性是指即使窗衬底被折叠多次，窗衬底也不会损坏。折叠可靠性可使用翻盖折叠可靠性测试以多个循环来执行。翻盖折叠可靠性测试可通过以下形式来进行，即在该形式中，将允许窗衬底的两个端部彼此面对并且随后将窗衬底拉伸成平坦状态的步骤用作循环，从而重复该循环。在实施方式中，当将窗衬底应用于另一个装置(例如，显示装置)时，窗衬底可被折叠多次。因此，折叠可靠性测试被执行为用于确保在窗衬底被折叠多次时的可靠性的测试。在折叠可靠性测试中，窗衬底被附接到光学透明粘合剂，并且随后被放置在测试板上。测试板包括固定板和可在固定板与单轴或多轴折叠装置之间旋转的可转动板。在折叠可靠性测试中，通过将窗衬底布置在放置于相同的平面上的固定板和可转动板上，玻璃衬底保持平坦长达预定时间(例如，约1秒)，然后可转动板在使可转动板与固定板相隔开的状态下被移动成与固定板平行。因此，窗衬底处于使其折叠在两个板之间并同时具有预定曲率的状态。在这种状态下，玻璃衬底再次保持预定时间(例如，约1秒)。接着，随着可转动板返回到初始状态，通过将窗衬底布置在放置于相同的平面上的固定板和可转动板上，玻璃衬底在初始状态下保持平坦，由此完成一个循环。折叠速度为2.4秒/次，并且所需的总时间为124小时。折叠次数(循环)为200,000次。当在窗衬底被折叠200,000次之后窗衬底中没有发生异常时，窗衬底的折叠可靠性被评价为ok。当在窗衬底被折叠200,000次之后窗衬底中发生如损坏的异常时，窗衬底的折叠可靠性被评价为ng。
103.折叠可靠性测试中的条件可能会变化。当可转动板在使可转动板与固定板相隔开的状态下与固定板平行时，可转动板与固定板之间的距离为d，并且d/2基本上对应于曲率半径。距离d可使用折叠装置来控制为约1mm至约10mm。
104.例如，折叠可靠性测试中的条件可根据窗衬底wd的厚度、目标曲率半径和在通过离子交换工艺化学增强之后的压缩应力而改变。此外，折叠可靠性测试可在一个方向上执行。然而，折叠可靠性测试可在一个方向和与该一个方向相反的方向上执行。
105.在一个或多个示例性实施方式中，当窗衬底wd发生变形时，窗衬底wd可具有20n或更小的斥力。当将窗衬底wd应用到显示装置等时，窗衬底wd可被折叠多次，并且用户折叠窗衬底wd时的斥力优选为不会使用户感到不便的程度。
106.抵抗窗衬底的变形的斥力可由下面的等式1和等式2来定义。
[0107][0108][0109]
在等式1和等式2中，e是杨氏模量，t是玻璃厚度，w是窗衬底的宽度，并且d是窗衬底的在折叠中彼此面对的两个端部之间的距离。折叠通过使具有宽度w的窗衬底被折叠成窗衬底的两个端部彼此面对的形式来执行。由于d对应于窗衬底的曲率半径的两倍，所以窗衬底可具有满足与其对应的d值的约1mm至约10mm的曲率半径或者约1mm至约5mm的曲率半径。
[0110]
在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底具有高的弯曲强度。弯曲强度可通过2点
弯曲测试来检查。2点弯曲测试以如下的方式进行，即在这种方式中，准备彼此平行的下夹具和上夹具，将具有预定尺寸(例如，7.2英寸)的样品在使样品弯曲的状态下放置在下夹具与上夹具之间，并且随后在朝下方向上向上夹具施加载荷。此时，样品被弯曲成使得样品的两个端部彼此面对。两个端部中的一个与上夹具接触，并且两个端部中的另一个与下夹具接触。在2点弯曲测试中，不会使样品损坏的最大载荷被测量。在实施方式中，窗衬底可表现出1.3gpa或更大的弯曲强度。
[0111]
在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底可具有约1mm至约10mm的曲率半径或者约1mm至约5mm的曲率半径。在这种情况下，窗衬底没有损坏。在一个或多个示例性实施方式中，尽管窗衬底被损坏，但是防止了损坏中的破碎。
[0112]
在一个或多个示例性实施方式中，已经示出了窗衬底wd包括第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和位于第一玻璃衬底gl1与第二玻璃衬底gl2之间的中间层ml。然而，这是为了便于描述而提供的，并且本发明构思不限于此。例如，窗衬底还可包括三个或更多个玻璃衬底，并且中间层可设置在相应的玻璃衬底之间。
[0113]
图3是根据本发明原理构造的窗衬底的第二实施方式的剖视图。
[0114]
参照图3，窗衬底wd可包括依次堆叠的第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和第三玻璃衬底gl3。第一中间层ml1可设置在第一玻璃衬底gl1与第二玻璃衬底gl2之间，并且第二中间层ml2可设置在第二玻璃衬底gl2与第三玻璃衬底gl3之间。
[0115]
在本实施方式中，第一至第三玻璃衬底gl1、gl2和gl3中的每个的厚度可彼此相等，但是在另一实施方式中，它们可彼此不同。如上所述，当窗衬底wd被折叠成使得窗衬底wd的表面中的任一个表面的一部分与该表面的剩余部分彼此面对时，第一至第三玻璃衬底gl1、gl2和gl3的厚度可被确定为使施加到第一至第三玻璃衬底gl1、gl2和gl3的应力最小化。
[0116]
例如，窗衬底wd可在第三玻璃衬底gl3的表面处绕折线弯曲，以使得第三玻璃衬底gl3的表面的一部分与第三玻璃衬底gl3的表面的剩余部分彼此面对。在这种情况下，第一玻璃衬底gl1的一个表面成为外周面，并且第三玻璃衬底gl3的一个表面成为内周面。在这种情况下，第一玻璃衬底gl1的厚度可具有比第二玻璃衬底gl2和第三玻璃衬底gl3的厚度小的值。通过相同的方式，第二玻璃衬底gl2的厚度可具有比第三玻璃衬底gl3的厚度小的值。在实施方式中，当窗衬底wd被弯曲时，第一中间层ml1和第二中间层ml2的厚度也可具有不同的值，以便增强第一中间层ml1和第二中间层ml2的阻尼效果。
[0117]
图4是根据本发明原理构造的窗衬底的第三实施方式的剖视图。
[0118]
参照图4，窗衬底wd可包括各种功能层。例如，窗衬底wd还可包括覆盖层cvl，该覆盖层cvl在窗衬底wd的一个表面上设置为功能层。
[0119]
在一个或多个示例性实施方式中，覆盖层cvl可设置在窗衬底wd的面对用户的一侧处的表面上。也就是说，覆盖层cvl是直接暴露给用户的表面，并且可设置在与用户的手指、触控笔或另一外部物品接触的表面上。
[0120]
覆盖层cvl可为使玻璃衬底的表面上的反射最小化的抗反射层。覆盖层cvl可为防止如用户的手印(例如，指印)的污渍或污迹的抗污层，但本发明构思不限于此。此外，尽管在图4中覆盖层cvl被示出为单层，但本发明构思不限于此，并且具有各种功能的层可提供为多个层。
[0121]
在本实施方式中，仅布置在窗衬底wd中面向用户的表面上的覆盖层cvl作为功能层被示出，但本发明构思不限于此。功能层可布置在不面向用户的背表面上。在这种情况下，功能层可为用于改善窗衬底wd的耐冲击性并防止窗衬底wd的分散损坏的附加层。附加层可包括选自聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、聚醚类树脂、丙烯酸酯类树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂和橡胶中的至少一种。附加层可直接联接到窗衬底wd。附加层可使用涂覆技术形成在窗衬底wd上。例如，附加层可使用滑涂、棒涂、旋涂等而形成在窗衬底wd上。
[0122]
尽管在本附图中未示出，但是窗衬底wd可具有以各种形状形成的第一玻璃衬底gl1和/或第二玻璃衬底gl2，例如形成有突出部或凹陷部。根据这种类型的实施方式，第一玻璃衬底gl1和/或第二玻璃衬底gl2可具有在背表面处从表面向内凹入的凹陷部。凹陷部的形状可不同地设置。当在平面图中观察时，凹陷部可在玻璃衬底上的各种位置处形成有各种尺寸。例如，考虑到玻璃衬底待被折叠或卷曲的方向，凹陷部可设置在与该方向对应的区域中。例如，当玻璃衬底被折叠或卷曲成使得玻璃衬底的一个表面成为内周面时，凹陷部可设置在该一个表面上。可选地，凹陷部可形成在与玻璃衬底的几乎整个表面对应的区域中。
[0123]
当凹陷部设置在玻璃衬底上的整个区域或部分区域中时，设置有凹陷部的区域中的玻璃衬底的厚度减小，并因此在玻璃衬底中所产生的拉伸应力减小。因此，玻璃衬底更容易被弯曲或卷曲。
[0124]
上述窗衬底wd可与本领域技术人员所认可的各种装置合并。具体地，窗衬底wd可用作保护显示装置的显示面板的保护衬底。
[0125]
图5是根据本发明原理构造的、具有根据图1a的窗衬底的显示装置的第一实施方式的立体图。图6a是沿图5的线ii-ii'取得的处于展开位置的图5的显示装置的剖视图。图6b是沿图5的线ii-ii'取得的处于折叠位置的图5的显示装置的剖视图。
[0126]
参照图5、图6a和图6b，根据本实施方式的显示装置可被折叠或弯曲。
[0127]
显示装置包括显示图像的显示面板dp和设置在显示面板dp的一个表面上的窗衬底wd。
[0128]
显示面板dp在其前表面上显示任意视觉信息，例如，文本、视频、图片、二维或三维图像等。不对显示面板dp的种类进行限制，只要显示面板dp能够显示图像。
[0129]
显示面板dp的整个或至少一部分可具有柔性。例如，显示面板dp可在其整个区域中具有柔性。可选地，显示面板dp可在与柔性区域fa对应的区域中具有柔性。
[0130]
在所示的实施方式中，显示面板dp被设置成具有前表面和背表面的板形状，其中，图像显示在前表面上，并且背表面与前表面相对。显示面板dp在前表面上显示图像。在一个或多个示例性实施方式中，显示面板dp可在前表面和背表面两者上显示图像。然而，在本实施方式中，作为示例描述了在前表面上显示图像的情况。在图5中，已通过箭头指示显示图像的前表面的方向。
[0131]
显示面板dp包括显示区域da和非显示区域nda，其中，图像显示在显示区域da中，并且非显示区域nda位于显示区域da的至少一侧处。例如，非显示区域nda可设置成围绕显示区域da的形状。
[0132]
如本领域中已知的，显示区域da是其中设置有多个像素pxl以显示图像的区域。
[0133]
显示区域da可设置成与显示装置的形状对应的形状。例如，与显示装置的形状类似，显示区域da可设置成各种形状，诸如包括线性边的闭合形状多边形、包括弯曲边的圆形、椭圆形等、以及包括线性边和弯曲边的半圆形、半椭圆形等。在所示的实施方式中，显示区域da设置为矩形形状。
[0134]
像素pxl设置在显示区域da上。像素pxl中的每个是用于显示图像的最小单元，并且可设置有多个。像素pxl可发出白光和/或彩色光。每个像素pxl可发出红色、绿色和蓝色中的一种颜色的光，但是本发明构思不限于此。例如，每个像素pxl可发出诸如青色、品红色或黄色的颜色的光。
[0135]
像素pxl可为包括有机发光层的发光器件，但是本发明构思不限于此。例如，像素pxl可以以各种形式实现，诸如液晶器件、电泳器件和电润湿器件。
[0136]
稍后将对像素pxl进行描述。
[0137]
窗衬底wd设置在显示面板dp的前表面上，并且包括第一玻璃衬底gl1、第二玻璃衬底gl2和位于第一玻璃衬底gl1与第二玻璃衬底gl2之间的中间层ml。上文描述的窗衬底可用作窗衬底wd，并因此仅对与上文公开的不同之处进行主要描述以避免冗余。
[0138]
显示面板dp可设置在窗衬底wd的第一玻璃衬底gl1或第二玻璃衬底gl2上。在所示的实施方式中，显示面板dp设置在第二玻璃衬底gl2上，以使得窗衬底wd和显示面板dp布置成第二玻璃衬底gl2的外表面与显示面板dp的前表面彼此接触的形式。然而，窗衬底wd和显示面板dp的布置不限于此，并且显示面板dp可设置在第一玻璃衬底gl1上，以使得窗衬底wd和显示面板dp布置成第一玻璃衬底gl1的外表面与显示面板dp的前表面彼此接触的形式。
[0139]
尽管在这些附图中未示出，但显示面板dp与窗衬底wd之间可设置有光学透明粘合剂层。显示面板dp与窗衬底wd之间的光学透明粘合剂层可选自构成中间层ml的材料。然而，光学透明粘合剂层的材料不限于此。
[0140]
在本实施方式中，窗衬底wd允许来自显示面板dp的图像通过其传输并且同时减少来自外部的冲击，由此使得防止显示面板dp由于来自外部的冲击而受损或错误地操作是可能的。来自外部的冲击是指导致显示面板dp的缺陷的来自外部的力，诸如应力。
[0141]
如上所述，窗衬底wd可具有弹性以吸收来自外部的冲击并且同时将来自外部的冲击分布到其周围。例如，窗衬底wd由于来自外部的冲击而变形，并且可具有弹性，弹性使窗衬底wd在来自外部的冲击消除时能够返回到初始状态。此外，窗衬底wd具有优异的耐冲击性，耐冲击性使窗衬底wd由于来自外部的冲击而变形或损坏得较小。
[0142]
窗衬底wd减少由于点冲击和表面冲击引起的显示面板dp的弯曲变形以及由于表面冲击引起的显示面板dp的压缩变形和/或拉伸变形，从而防止显示面板dp的故障。
[0143]
窗衬底wd的全部或至少一部分可具有柔性。例如，显示面板dp可在其整个区域或部分区域中具有柔性。
[0144]
包括显示面板dp和窗衬底wd的显示装置可设置成各种形状。例如，窗衬底wd可设置成与显示面板dp的形状对应的板形状，并且可覆盖显示面板dp的前表面的至少一部分。例如，当显示面板dp设置为矩形形状时，窗衬底wd也可设置成与显示面板dp的形状对应的矩形形状。可选地，当显示面板dp设置为圆形形状时，窗衬底wd也可设置成与显示面板dp的形状对应的圆形形状。
[0145]
在一个或多个示例性实施方式中，尽管显示面板dp和窗衬底wd的形状具有微小的
差异，但是显示面板dp和窗衬底wd可设置成基本相同的形状。因此，包括显示面板dp和窗衬底wd的显示装置可设置成矩形板形状。为了便于说明，所示的实施方式示出了显示装置设置成具有一对长边和一对短边的矩形形状的情况。此外，图5示出了在第一方向d1上延伸的长边和在第二方向d2上延伸的短边，并且与长边和短边的延伸方向垂直的方向为第三方向d3。然而，显示装置的形状不限于此，并且显示装置可具有各种形状。例如，显示装置可设置成诸如包括线性边的闭合形状多边形、包括弯曲边的圆形、椭圆形等、以及包括线性边和弯曲边的半圆形、半椭圆形等的各种形状。在实施方式中，当显示装置具有线性边时，所述形状中的每个的角的至少一部分可形成为曲线。例如，当显示装置具有矩形形状时，相邻线性边彼此相接的部分可用具有预定曲率的曲线替代。也就是说，矩形形状的顶点部分可形成有弯曲边，其中，该弯曲边具有分别与两个相邻线性边连接的两个相邻的端部，并且该弯曲边具有预定曲率。曲率可根据位置而被不同地确定。例如，曲率可根据曲线开始的位置、曲线的长度等而变化。
[0146]
显示装置的至少一部分可具有柔性，并且显示装置可绕设置在具有柔性的部分中的折叠线或轴线折叠。也就是说，显示装置可包括柔性区域fa和刚性区域，柔性区域fa具有柔性，并且柔性区域fa为显示装置可折叠的区域，刚性区域设置在柔性区域fa的至少一侧处，并且刚性区域为显示装置不被折叠的区域(多个区域)。
[0147]
在本实施方式中，显示面板dp不被折叠的区域称为刚性区域，但这是为了便于说明而提供的。措辞“刚性”不仅包括刚性区域为硬的、而没有任何柔性的情况，而且也包括刚性区域具有比柔性区域fa小的柔性量的情况以及刚性区域具有柔性但不可折叠的情况。
[0148]
在一个或多个示例性实施方式中，整个显示装置可对应于柔性区域fa。例如，在显示装置弯曲成卷曲形状的情况下，整个显示装置可对应于柔性区域fa。
[0149]
图5示出了第一刚性区域ra1、柔性区域fa、第二刚性区域ra2沿着第一方向d1顺序地布置的示例性实施方式。柔性区域fa沿着第二方向d2纵向延伸横跨显示区域da。
[0150]
当假设使显示装置绕其折叠的中心线为折叠线fl时，折叠线fl设置在柔性区域fa中。本实施方式示出了折叠线fl穿过柔性区域fa的中心，并且柔性区域fa相对于折叠线fl对称地布置，但是本发明构思不限于此。也就是说，折叠线fl可不对称地设置在柔性区域fa中。柔性区域fa和位于柔性区域fa上的折叠线fl可与显示面板dp的图像被显示的区域重叠。当显示装置被折叠时，显示图像的区域可被弯曲。
[0151]
本实施方式示出了两个刚性区域中的每个的一个表面定位成彼此平行并且折叠成彼此面对的状态。然而，本发明构思不限于此。例如，两个刚性区域的表面可被折叠以形成预定角度(例如，锐角、直角或钝角)，其中柔性区域fa插置在两个刚性区域之间。
[0152]
在显示装置中，折叠线fl沿着作为柔性区域fa的延伸方向的第二方向d2设置在柔性区域fa中。因此，显示装置可在柔性区域fa中折叠。
[0153]
在一个或多个示例性实施方式中，当显示装置沿着折叠线fl折叠时，显示装置可被折叠，以使得与其上显示图像的表面相对的表面中的两个部分彼此面对。在显示装置被折叠的状态下，窗衬底wd可在最外侧处被暴露。在这种情况下，即使在显示装置被折叠的状态下，图像也可被提供到外部，并且用户可观察图像，而与显示装置是否被折叠无关。然而，显示装置的折叠方向不限于此。当显示装置沿着折叠线fl折叠时，与图6b中所示的不同，显示装置可被折叠成使得其上显示图像的表面的两个部分彼此面对。
[0154]
为了便于说明，本实施方式示出了第一刚性区域ra1和第二刚性区域ra2具有彼此相似的面积，并且柔性区域fa位于两个刚性区域ra1和ra2之间，但是本发明构思不限于此。例如，第一刚性区域ra1和第二刚性区域ra2可具有彼此不同的面积。此外，刚性区域的数量不一定是两个，并且可为一个或三个或更多个。在这种情况下，多个刚性区域可设置成彼此相隔开，并且柔性区域fa插置在多个刚性区域之间。
[0155]
在一个或多个示例性实施方式中，窗衬底wd的柔性区域fa和刚性区域可具有不同的厚度、不同的斥力、不同的耐冲击性等。即使窗衬底wd是完全柔性的，当在特定区域(例如，柔性区域fa)中发生重复弯曲时，该特定区域中的应力与其它区域相比可增加，并且窗衬底wd可变形，以防止由于弯曲应力的损坏。
[0156]
例如，窗衬底wd在柔性区域fa中的每个指数可通过改变第一玻璃衬底gl1和/或第二玻璃衬底gl2的厚度或者通过改变在第一玻璃衬底gl1和/或第二玻璃衬底gl2上执行化学增强的深度而被不同地确定。
[0157]
接下来，将对显示面板dp中的每个像素pxl进行描述。
[0158]
图7是根据本发明原理构造的显示面板dp的主要电子部件的框图。图8是图7中的像素pxl中的一个的电路图。
[0159]
参照图7和图8，根据本发明原理构造的显示面板dp包括像素pxl、栅极驱动器gdv和数据驱动器ddv以及时序控制器tcn，其中，像素pxl设置在显示区域da上，栅极驱动器gdv和数据驱动器ddv用于驱动像素pxl，并且时序控制器tcn用于控制栅极驱动器gdv和数据驱动器ddv的驱动。
[0160]
每个像素pxl设置在显示区域da上，并且包括线路单元、薄膜晶体管、有机发光器件el和电容器cst，其中，线路单元包括栅极线gl、数据线dl和驱动电压线dvl，薄膜晶体管与线路单元连接，并且有机发光器件el与薄膜晶体管连接。
[0161]
栅极线gl在一个方向上延伸。数据线dl在与栅极线gl相交的另一方向上延伸。驱动电压线dvl在与数据线dl基本上相同的方向上延伸。栅极线gl向薄膜晶体管传输栅极信号。数据线dl向薄膜晶体管传输数据信号。驱动电压线dvl向薄膜晶体管提供驱动电压。
[0162]
薄膜晶体管可包括用于控制有机发光器件el的驱动薄膜晶体管tr2和用于开关驱动薄膜晶体管tr2的开关薄膜晶体管tr1。在所示的实施方式中，一个像素pxl包括两个薄膜晶体管tr1和tr2。然而，本发明构思不限于此，并且一个像素pxl可包括一个薄膜晶体管和一个电容器，或者可包括三个或更多个薄膜晶体管和两个或更多个电容器。
[0163]
开关薄膜晶体管tr1的栅电极与栅极线gl连接，并且开关薄膜晶体管tr1的源电极与数据线dl连接。开关薄膜晶体管tr1的漏电极与驱动薄膜晶体管tr2的栅电极连接。响应于施加到栅极线gl的栅极信号，开关薄膜晶体管tr1向驱动薄膜晶体管tr2传输施加到数据线dl的数据信号。
[0164]
驱动薄膜晶体管tr2的栅电极与开关薄膜晶体管tr1的漏电极连接，并且驱动薄膜晶体管tr2的源电极与驱动电压线dvl连接。驱动薄膜晶体管tr2的漏电极与有机发光器件el连接。
[0165]
有机发光器件el包括发光层(未示出)和彼此相对的第一电极(未示出)和第二电极(未示出)，其中，发光层插置在第一电极与第二电极之间。第一电极与驱动薄膜晶体管tr2的漏电极连接。公共电压被施加到第二电极，并且发光层根据驱动薄膜晶体管tr2的输
出信号发光，以使得光被发出或不被发光，从而显示图像。从发光层发出的光可为白光或彩色光。
[0166]
电容器cst可连接在驱动薄膜晶体管tr2的栅电极与源电极之间。电容器cst对输入到驱动薄膜晶体管tr2的栅电极的数据信号进行充电并维持。
[0167]
时序控制器tcn从显示装置的外部接收多个图像信号rgb和多个控制信号cs。时序控制器tcn将图像信号rgb的数据格式转换为适合于数据驱动器ddv的接口规格，并将经转换的图像信号r'g'b'提供至数据驱动器ddv。此外，基于多个控制信号cs，时序控制器tcn生成数据控制信号d-cs(例如，输出起始信号、水平起始信号等)和栅极控制信号g-cs(例如，垂直起始信号、垂直时钟信号、垂直时钟条信号等)。数据控制信号d-cs被提供到数据驱动器ddv，并且栅极控制信号g-cs被提供到栅极驱动器gdv。
[0168]
响应于从时序控制器tcn提供的栅极控制信号g-cs，栅极驱动器gdv顺序地输出栅极信号。因此，多个像素pxl可通过栅极信号以行为单位顺序地扫描。
[0169]
响应于从时序控制器tcn提供的数据控制信号d-cs，数据驱动器ddv将图像信号r'g'b'转换为数据信号并输出经转换的数据信号。输出数据信号被施加到像素pxl。
[0170]
因此，每个像素pxl通过栅极信号而被导通，并且导通的像素pxl从数据驱动器ddv接收相应的数据电压，从而显示具有期望的灰度级的图像。
[0171]
图9是示出其中设置有两个显示区域的根据实施方式的显示装置的立体图。
[0172]
参照图9，显示装置可包括多个显示区域。例如，显示装置可包括第一显示区域da1和第二显示区域da2。第一显示区域da1和第二显示区域da2的外周处可设置有非显示区域nda，并且第一显示区域da1与第二显示区域da2可彼此相隔开，其中，非显示区域nda插置在第一显示区域da1与第二显示区域da2之间。当在平面图中观察时，显示面板dp可包括第一刚性区域ra1、第二刚性区域ra2和布置在第一刚性区域ra1与第二刚性区域ra2之间的柔性区域fa。柔性区域fa可与位于第一显示区域da1与第二显示区域da2之间的非显示区域nda重叠。
[0173]
与上述实施方式类似，折叠线fl可设置成基本上平行于显示装置的任一个边。然而，本发明构思不限于此，并且折叠线fl可布置在各种方向上，而与显示装置的形状无关。例如，在一个或多个示例性实施方式中，折叠线fl可设置成倾斜于显示装置的任一个边。
[0174]
图10是示出根据一个或多个实施方式的显示装置的平面图，其中仅示意性地示出了柔性区域、折叠线和两个刚性区域。
[0175]
参照图10，在本实施方式中，显示装置设置为矩形形状，并且折叠线fl沿着矩形形状的对角线设置。在显示装置中，柔性区域fa也沿着折叠线fl在对角线方向上设置，并且第一刚性区域ra1和第二刚性区域ra2可分别设置在柔性区域fa的两侧处。
[0176]
在一个或多个示例性实施方式中，可设置有单个折叠线fl。然而，本发明构思不限于此，并且可提供有多个折叠线fl。
[0177]
图11a是示出具有可绕两个折叠线折叠的根据图1a的窗衬底的、根据本发明原理构造的显示装置的第三实施方式的立体图。图11b是示出处于折叠位置中的图11a的显示装置的立体图。
[0178]
参照图11a和图11b，提供有多个折叠线，并因此，显示装置可具有多个柔性区域和多个刚性区域。作为实例，本实施方式描述两个折叠线，即，第一折叠线fl1和第二折叠线
fl2，并且相应地，描述在第一方向d1上顺序地布置的第一刚性区域ra1、第一柔性区域fa1、第二刚性区域ra2、第二柔性区域fa2和第三刚性区域ra3。第一柔性区域fa1和第二柔性区域fa2可分别在与第一折叠线fl1和第二折叠线fl2对应的第二方向d2上延伸。
[0179]
如图11b中所示，显示装置可在第一柔性区域fa1和第二柔性区域fa2中折叠。本附图示出了显示装置被折叠成使得第三刚性区域ra3位于第一刚性区域ra1与第二刚性区域ra2之间，但本发明构思不限于此。在另一实施方式中，显示装置可被折叠成使得第二刚性区域ra2位于第一刚性区域ra1与第三刚性区域ra3之间。
[0180]
本实施方式示出了在第二方向d2上延伸的第一折叠线fl1和第二折叠线fl2这两者。然而，第一折叠线fl1和第二折叠线fl2可在彼此不同的方向上延伸。例如，第一折叠线fl1可在第一方向d1上延伸，并且第二折叠线fl2可在第二方向d2上延伸。可选地，第一折叠线fl1和第二折叠线fl2均在第一方向d1上延伸。可选地，第一折叠线fl1可在第一方向d1上延伸，并且第二折叠线fl2可在倾斜于第一折叠线fl1的方向上延伸。在另一实施方式中，三个或更多个折叠线可以以上述的方向或布置中的任一种来延伸。
[0181]
在一个或多个示例性实施方式中，柔性区域可在一个方向上设置在显示装置的最外侧处，以使得显示装置的一部分被卷曲成卷状。
[0182]
图12a是示出具有可绕单个偏移折叠线折叠的根据图1a的窗衬底的、根据本发明原理构造的显示装置的第四实施方式的立体图。图12b是示出处于卷曲位置中的图12a的显示装置的立体图。
[0183]
参照图12a和图12b，显示装置具有刚性区域ra和柔性区域fa。柔性区域fa可设置在刚性区域ra的一侧处。柔性区域fa可设置在显示装置的在第一方向d1上的最外侧处。显示装置可在柔性区域fa中卷曲。
[0184]
具有上文描述的结构的显示装置包括上文描述的窗衬底，由此显示装置的耐冲击性被改善。因此，某些特性和测试的具体评估将在下面的实例中进行描述。
[0185]
实例
[0186]
1.用于光学特性和机械特性的测试
[0187]
下表1示出了通过对现有的窗衬底(比较例1和比较例2)和根据本发明原理构造的窗衬底(实施方式)的光学特性和机械特性进行测试而获得的结果。
[0188]
比较例1、比较例2和实施方式中的每个被制造成具有16:9的长宽比的衬底，该衬底的对角线具有7.2英寸(180mm
×
105.2mm)的长度。
[0189]
由于比较例1被制造成聚酰亚胺衬底，该衬底被形成为两个层，该两个层中的每个具有50μm的厚度，并且该衬底的总厚度为100μm。比较例2被制造成具有50μm的厚度的玻璃衬底。实施方式被制造成包括具有30μm的厚度的第一玻璃衬底、具有10μm的厚度的中间层和具有50μm的厚度的第二玻璃衬底。
[0190]
表1
[0191][0192]
在表1中，压缩应力是指比较例2和实施方式中的每个玻璃衬底的压缩应力。化学增强深度是指比较例2和实施方式中的每个玻璃衬底的离子交换深度(长度的深度)。弯曲强度是指通过2点弯曲测试检查的最大载荷。冲击吸收载荷是指比较例1、比较例2和实施方式的窗衬底中的每个在通过使具有25.4mm的直径和5.5g的质量的铁球在窗衬底的表面上方的5cm的高度处自由下落而向窗衬底施加91.2gf的载荷时所吸收的载荷。折叠可靠性表示实例是否通过了200,000次循环的翻盖折叠可靠性。厚度均匀度表示在横向方向和纵向方向上相对于每个窗衬底等距离处指定的9个点处的厚度差异的平均值。
[0193]
参照表1，实施方式表现出与比较例1和比较例2的光学特性和机械特性对应的光学特性和机械特性。具体地，实施方式的耐冲击性(落笔)为4cm，这与比较例1的3cm和比较例2的2cm相比为得到改善的值。实施方式的冲击吸收载荷也表现出惊人的比比较例1和比较例2大的值。
[0194]
2.耐冲击性评估(落笔)
[0195]
下表2示出了通过对现有的窗衬底(比较例)和根据本发明原理构造的窗衬底(实施方式1至实施方式5)的耐冲击性(落笔)进行测试而获得的结果。
[0196]
表2
[0197][0198]
参照表2，在仅配置有厚度为50μm的玻璃衬底的比较例中，在落笔耐冲击性测试中在2cm的高度处发生了对窗衬底的损坏。另一方面，在实施方式1至实施方式5中，在落笔耐冲击性测试中在4cm或更大的高度处发生了对所有窗衬底的损坏。因此，可看出，实施方式1至实施方式5中的抵抗点冲击的耐冲击性得到提高。
[0199]
此外，即使在第一玻璃衬底和第二玻璃衬底的厚度之和为100μm或更小时，在落笔耐冲击性测试中，在4cm或更大的高度处发生了对所有窗衬底的损坏。
[0200]
3.耐冲击性评估(落球)
[0201]
下表3示出了通过对现有的窗衬底(比较例2至比较例5)和根据本发明原理构造的窗衬底(实施方式)的耐冲击性进行测试而获得的结果。图13是示出从表3获得的现有的窗衬底和根据本发明原理构造的窗衬底的耐冲击性的图表。
[0202]
抵抗落球的耐冲击性通过如下方式来评估，即，在该方式中，当使具有25.4mm的直径和5.5g的质量的铁球在每个窗衬底的表面上方的5cm的高度处自由下落时，测量窗衬底吸收多少冲击载荷。
[0203]
比较例1表示在没有任何窗衬底的情况下当铁球落下时的冲击载荷，其冲击载荷对应于91.2gf。比较例2至比较例5和实施方式使用具有16:9的长宽比的衬底来进行测试，其中，该衬底的对角线具有7.2英寸(180mm
×
105.2mm)的长度。比较例2被制造成如下的窗衬底，在该窗衬底中，具有50μm的厚度的硬涂层被形成在具有50μm的厚度的聚酰亚胺膜上，并且窗衬底的总厚度被提供为100μm。比较例3被提供为具有50μm的厚度的第三代大猩猩玻璃(gorilla glass 3)，该玻璃为可从康宁公司购买到的市售产品。比较例4被提供为具有80μm的厚度的第三代大猩猩玻璃。比较例5被制造成包括具有40μm的厚度的聚酰亚胺膜和50μm的厚度的第三代大猩猩玻璃。实施方式被制造成包括具有30μm的厚度的第一玻璃衬底(第三代大猩猩玻璃)、具有10μm的厚度的中间层(光学透明粘合剂)和具有50μm的厚度的第二玻璃衬底(第三代大猩猩玻璃)。
[0204]
表3
[0205][0206][0207]
参照表3，比较例2可以以5mm的曲率半径弯曲，但具有低的吸收载荷。比较例3和比较例4不能够以5mm的曲率半径弯曲。然而，比较例5和实施方式可以以5mm的曲率半径弯曲。此外，比较例5和实施方式的冲击吸收率为5％或更大。
[0208]
4.斥力评估
[0209]
下表4示出了在根据本发明原理构造的窗衬底中当第一玻璃衬底和第二玻璃衬底的厚度彼此不同时通过评估斥力而获得的结果。
[0210]
表4
[0211][0212]
参照表4，当第一玻璃衬底的厚度在30μm至50μm的范围内并且第二玻璃衬底的厚度在30μm至50μm的范围内时，所有实施方式都表现出20n或更小的斥力。
[0213]
此外，实施方式2和实施方式4的斥力分别为5.2n和6.5n，并且在第一玻璃衬底比第二玻璃衬底薄时的斥力具有比在第一玻璃衬底比第二玻璃衬底厚时的斥力小的值。因此，可以看出，位于外侧处的玻璃衬底的厚度根据窗衬底弯曲的方向而减小，从而降低斥力。
[0214]
4.耐冲击性评估(表面冲击)
[0215]
下表5示出了在根据本发明原理构造的窗衬底中当第一玻璃衬底和第二玻璃衬底的厚度恒定但中间层的厚度不同时通过评估冲击载荷而获得的结果。图14是示出表5的图表。也就是说，图14是示出当第一玻璃衬底和第二玻璃衬底的厚度恒定但中间层的厚度变化时根据本发明原理构造的窗衬底的冲击载荷的图表。
[0216]
冲击载荷使用落塔冲击系统作为评价设备来进行评估，并且评估根据astm d3763评估标准来进行。评估通过如下方式来进行，即，在该方式中，测量当1.954kg的一个部件在10cm的高度处自由下落时每个窗衬底受损的故障点处的载荷。在这种情况下，评估中的冲击速度对应于0.77m/s，并且评估中的冲击能量对应于0.579j。
[0217]
表5
[0218][0219]
参照表5，冲击载荷随着中间层的厚度增加而减小。因此，每当中间层的厚度增加约10μm时，冲击载荷减小约5％。
[0220]
5.最大应力评估
[0221]
下表6示出了通过对采用现有的窗衬底(比较例1至比较例3)和根据本发明原理构造的窗衬底(实施方式1至实施方式3)的显示装置中的最大应力值进行测量而获得的结果。表6示出了通过对当将现有的窗衬底和根据本发明原理构造的窗衬底被布置在相应的显示面板上并且具有25.4mm的直径和5.5g的质量的铁球在窗衬底中的每个上方的5cm的高度处自由下落时施加到显示面板的最大应力进行测量而获得的结果。
[0222]
表6
[0223]
[0224][0225]
由*指示的比较例3用聚酰亚胺膜制造，而不是玻璃。
[0226]
参照表6，比较例1至比较例3均表现出18mpa或更大的最大应力，但实施方式1至实施方式3均表现出17.3mpa或更小的最大应力。具体地，可看出，每当中间层的厚度增加约10μm时，阻尼效果被改善约4％。
[0227]
5.折叠可靠性评估
[0228]
下表7示出了通过对采用根据本发明原理构造的窗衬底(实施方式1至实施方式7和比较例1)的显示装置中的折叠可靠性进行测量而获得的结果。在表7中，作为每个中间层的厚度，10μm至100μm是指测试通过以10μm为单位改变厚度来进行。也就是说，折叠可靠性通过将中间层的厚度改变为10μm、20μm、30μm、...、100μm来测试。
[0229]
表7
[0230][0231][0232]
参照表7，可看出，当中间层的厚度为约100μm或更小时，折叠可靠性是高的。然而，
可看出，当窗衬底的总厚度超过190μm时，折叠可靠性被评估为ng。根据本发明实施方式的显示装置不限于上述形状，而是可具有各种形状。
[0233]
根据本发明原理构造的窗衬底和具有该窗衬底的显示装置可被用于各种电子装置中。例如，显示装置可应用于电视机、笔记本电脑、蜂窝电话、智能电话、智能板、pmp、pda、导航、诸如智能手表的各种可穿戴装置。
[0234]
根据本发明构思，提供能够确保耐久性和用户安全性的窗衬底以及具有该窗衬底的显示装置是可能的。
[0235]
虽然已在本文中描述了某些示例性实施方式和实现方式，但是其它实施方式和变型将通过本描述而显而易见。相应地，本发明构思不限于这些实施方式，而是限于随附的权利要求书的较宽的范围以及各种显而易见的变型和等同布置。