KR101002236B1 - 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법 - Google Patents

플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉시블 디스플레이를 구현하는 플렉시블 기판이 전부 펼쳐진 스트레칭 상태에서의 저항 값과, 플렉시블 기판이 접히거나 말리는 등 변형된 상태에서의 저항 값을 비교하여 그 변화 정도를 측정할 수 있게 한 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법에 관한 것이다.
플렉시블 기판, 저항 측정, 저항 변화, 스트레칭, 벤딩

Description

플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법{MEASURING METHOD AND APPARATUS FOR RESISTANCE VARIATION OF FLEXIBLE SUBSTRATE}
본 발명은 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉시블 디스플레이를 구현하는 플렉시블 기판이 전부 펼쳐진 스트레칭 상태에서의 저항 값과, 플렉시블 기판이 접히거나 말리는 등 변형된 상태에서의 저항 값을 비교하여 그 변화 정도를 측정할 수 있게 한 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플렉시블 디스플레이는 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등에서 액정을 싸고 있는 유리 기판을 플라스틱 필름으로 대체하여 접고 펼 수 있는 유연성을 부여한 것으로서, 가볍고 충격에 강할 뿐 아니라, 휘거나 굽힐 수 있어 다양한 형태로 제작이 가능하므로 근래에 그 연구가 활발히 이루어지고 있다.
상기 플렉시블 디스플레이는 통상적으로 플렉시블 기판, 그 위에 형성된 투명전극 및 표시재료를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 플렉시블 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리올레핀, 폴리에테르술폰(PES) 등을 이용하여 구성되고, 상기 투명전극은 ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2, ZnO 등 박막이나 기타 메탈 소재를 이용하여 구성되는 것이 일반적이다.
상기 플렉시블 디스플레이는 펼쳐진 상태뿐만 아니라 접혀지거나 말린 상태 또는 꼬인 상태에서도 영상정보를 디스플레이하기 위해 전원이 인가되므로, 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태뿐만 아니라 그 형태가 변형된 상태에서의 전류 흐름 정도를 알 수 있는 저항 값을 측정할 것이 요구되었다.
또한, 영상정보가 디스플레이 되면서 기판의 형태가 변형될 수 있으므로, 플렉시블 디스플레이로서 이용하기 위해서는 상기 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태와 변형된 상태 간의 기판의 형태 변형에 따른 저항 값의 변화 정도를 측정할 것이 요구되었다.
그러나, 종래의 저항 측정 장치는 전원이 공급되는 동안 물체의 형태가 변경되지 않는 견고한 구조를 이루는 것이 일반적이었는바, 대한민국 등록실용신안 제20-0417455호에 개시된 바와 같이 저항을 측정하고자 하는 물체의 양 단에 정전압을 인가하고 그에 흐르는 전류를 이용하여 저항을 측정하거나, 정전류를 인가하고 그 양단의 전압을 이용하여 저항을 측정하였다.
이러한 종래의 저항 측정 장치는 그 형태가 변형되지 않는 견고한 구조의 종래 액정 디스플레이나 터치패드 등에 이용되는 기판의 저항을 측정하기에는 적합하였으나, 형태가 변형되는 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태와 변형된 상태의 저항을 모두 측정하기에는 불편한 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태와 변형된 상태에서의 저항 값을 용이하게 구할 수 있고, 각 상태에서의 저항 값을 이용하여 플렉시블 기판의 형태 변화에 따른 저항의 변화정도까지 용이하게 측정할 수 있는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치 및 그 측정 방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치는, 투명전극이 형성된 플렉시블 기판의 양단을 일시 고정시키는 지지대를 구비하고 상기 지지대를 제어하여 상기 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형부; 및 상기 플렉시블 기판의 저항을 측정하고, 형태 변형에 따른 저항의 변화정도를 연산하는 저항변화 측정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법은, 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태에서 스트레칭 저항을 측정하는 스트레칭 저항 측정단계; 상기 스트레칭 저항 측정 후 상기 플렉시블 기판의 양단을 고정시키는 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시켜 상기 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형단계; 상기 플렉시블 기판이 변형된 상태에서 변형 저항을 측정하는 변형 저항 측정단계; 상기 플렉시블 기판의 형태 변형 전의 스트레칭 저항과 변형 후의 변형 저항의 차이를 연산하여 저항 변화정도를 연산하는 저항변화 연산단계; 및 상기 저항 변화정도를 디스플레이하는 저항변화 표출단계를 포함하여 구성 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 플렉시블 기판에 형성된 투명전극이 펼쳐진 상태뿐만 아니라 변형된 상태에서의 각 저항 값을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 그러한 형태 변형에 의한 플렉시블 기판에서의 저항 변화정도를 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치의 블록구성도이다.
본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 저항 측정을 위해 양단이 일시 고정된 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형부(200)와, 상기 플렉시블 기판의 저항을 측정하고 형태 변형에 따른 저항의 변화정도를 연산하는 저항변화 측정부(400)를 포함하여 구성된다.
상기 기판 변형부(200)는 ITO 박막 등이 투명전극으로 형성된 플렉시블 기판(500)의 일단을 고정시키는 제1지지대(340)와, 상기 플렉시블 기판(500)의 타단을 고정시키는 제2지지대(350), 및 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시켜 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 형태 변형부(300)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1지지대(340)와 제2지지대(350)는 판형의 베이스 상에 위치하 고, 상하 이동하며 플렉시블 기판(500)을 일시 고정시키는 스크류 타입이나 집게 타입의 고정수단이 구비되며, 상기 고정수단의 일단은 저항 측정을 위한 정전원이 플렉시블 기판으로 인가되기 위해 도체로 형성되고, 이러한 도체는 구리(copper)등의 도선을 통해 저항 측정을 위한 정전원을 플렉시블 기판(500)으로 공급하는 정전원부(410)에 연결되어 구성된다.
또한, 상기 형태 변형부(300)는 판형의 베이스 일측에 위치하여 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시키는 동력을 제공하는 모터(300)와, 상기 모터의 동력을 동작시키고자 하는 지지대로 전달하는 기계 척(320), 및 상기 제1지지대나 제2지지대의 하부에 위치하여 그 이동을 용이하게 가이드하는 레일(330)이 더 포함되어 구성된다.
이때, 상기 기계 척(320)은 플렉시블 기판을 변형시키고자 하는 형태에 따라, 펼쳐진 플렉시블 기판이 접혀진 상태(bending)로 변형되도록 상기 제1지지대와 제2지지대 간에 설치될 수 있음은 물론, 상기 펼쳐진 플렉시블 기판이 말린 상태(rolling)로 변형되도록 설치될 수도 있고, 상기 펼쳐진 플렉시블 기판이 트위스트 되면서 꼬인 상태(twisting)로 변형되도록 설치되는 등, 플렉시블 기판을 테스트하기 원하는 형태로 변형할 수 있도록 상기 제1지지대와 제2지지대에 연결되어 구성되는 것이 바람직하다.
그에 따라, 상기 플렉시블 기판을 말린 상태(rolling)로 변형하기 위해 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대가 모터(300)의 회전과 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1지지대와 제2지지대가 함께 회전하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 플렉시블 기판을 꼬인 상태(twisting)로 변형하기 위해 상기 제1지지대와 제2지지대가 서로 다른 방향으로 위아래로 작동하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1지지대나 제2지지대 중 어느 하나의 지지대만이 작동하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 상기 플렉시블 기판을 접혀진 상태(bending)로 변형하기 위해 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대가 모터(300)의 회전에 의해 양 지지대 간의 거리를 좁히거나 증가시키는 방향으로 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1지지대와 제2지지대가 함께 이동하면서 양 지지대 간의 거리를 변경시키도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 저항변화 측정부(400)는 본 발명에 따른 저항변화 측정 장치를 전반적으로 제어하는 것으로서, 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태의 스트레칭 저항과 변형된 상태의 변형 저항을 연산하는 측정저항 연산부(420)와, 상기 스트레칭 저항과 변형 저항을 비교하여 저항 변화정도를 연산하는 저항 변화 연산부와, 상기 저항 변화정도를 디스플레이하는 데이터 표출부(440)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 저항변화 측정부(400)에서 상기 형태 변형부의 구성에 따라 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태의 스트레칭 저항과 말린 상태의 롤링 저항 및 그 저항의 변화정도를 연산할 수도 있고, 상기 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태의 스트레칭 저항과 꼬인 상태의 트위스팅 저항 및 그 저항의 변화 정도를 연산할 수도 있음은 물론이다. 이와 같이 본 발명은 형태 변형부의 다양한 구성을 통하여 플렉시블 기판의 변형 가능한 다양한 형태로의 변형 전후의 저항 변화를 연산하여 표출할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따라 플렉시블 기판의 스트레칭 저항 측정을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따라 플렉시블 기판의 벤딩 저항 측정을 나타내는 구성도이다. 이때, 상기 도 2 및 도 3에서는 제1지지대의 위치가 판형의 베이스에 고정되고, 제2지지대는 레일 위에 위치하여 이동 가능하도록 구성되었으나, 상술한 바와 같이, 제1지지대와 제2지지대 모두가 이동 가능하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 변형부(200)는 플렉시블 기판의 일단이 연결되고 그 위치가 베이스 상에 고정되어 있는 제1지지대(340)와, 상기 플렉시블 기판의 타단이 연결되고 그 위치를 이동할 수 있는 제2지지대(350)와, 상기 제2지지대의 위치를 변경시켜 플렉시블 기판을 접거나 펼칠 수 있는 형태 변형부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 제2지지대(350)는 직선운동하면서 상기 제1지지대(340)와의 거리를 변경시켜 플렉시블 기판의 형태를 변형시키도록 상기 베이스 상에 설치된 레일(330) 상부에 위치하고, 상기 제2지지대(350)의 하부에는 레일 상에서의 이동을 용이하게 하기 위한 바퀴 등이 구비된다. 또한, 상기 제2지지대(350)의 일 측에는 모터의 동력에 의해 직선운동하며 상기 제2지지대를 레일 상에서 이동시키기 위해 상기 형태 변형부에 구비된 기계 척(320)(Mechanical chuck)이 연결된다.
상기 형태 변형부(300)는 제1지지대와 제2지지대 사이의 거리를 변화시켜 상 기 플렉시블 기판을 접고 펼치는 동력을 제공하는 모터(300)와, 상기 모터의 회전축에 연결되어 함께 회전하며 그 회전력으로 제2지지대(350)를 직선운동 시켜 상기 플렉시블 기판을 접거나 펼치는 기계 척(320)과, 상기 기계 척에 의해 제2지지대가 이동하는 레일(330)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 모터(300)는 저항측정을 위한 정전원과는 별도의 구동전원(360)에 의해 동작이 제어되는 것이 바람직하며, 상기 기계 척(320)은 모터의 회전축과 함께 회전하는 판형의 테이블(321)과, 상기 테이블에 일단이 연결되고 타단이 제2지지대(350)에 연결된 아암(322)(arm)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 상기 모터의 회전(Rotation)에 의해 테이블(321)이 상기 베이스 평면과 수직하게 회전하고, 테이블의 회전에 의해 그에 연결된 아암(322) 일단이 회전하면서 타단에 연결된 제2지지대(350)를 제1지지대(340) 쪽으로 당겨오거나 밀어내며 플렉시블 기판을 접어서 벤딩(bending) 상태를 만들거나 펼쳐서 스트레칭(Stretching) 상태를 만들게 된다.
또한, 상기 레일(330)의 양단에는 레일 상부로 돌출되어 상기 제2지지대의 과도한 이탈을 방지하기 위한 스토퍼(331)가 각각 형성되는 것이 바람직하며, 상기 스토퍼(331)는 저항을 측정하고자 하는 플렉시블 기판의 크기에 따라 제2지지대의 이동범위를 제한하도록 그 위치를 이동시킬 수 있게 구성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 레일의 길이를 길게 형성하고 스토퍼를 이동시켜 이보다 작거나 큰 크기의 플렉시블 기판의 경우에도 적용하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 저항변화 측정부(400)는 저항 측정을 위한 정전원을 공급하는 정 전원부(410)와, 상기 정전원의 인가에 의해 플렉시블 기판을 흐르는 전류나 플렉시블 기판 양단에 걸리는 전압을 이용하여 측정저항을 연산하는 측정저항 연산부(420)와, 연산된 측정저항을 일시 저장하는 메모리(460)와, 상기 플렉시블 기판의 스트레칭 상태와 벤딩 상태 간의 저항 변화정도를 연산하는 저항변화 연산부(430)와, 측정된 저항 및 연산된 저항 변화정도를 디스플레이하는 데이터 표출부(440)를 포함하여 구성된다.
상기 정전원부(410)는 상기 제1지지대에 형성된 도체와 제2지지대에 형성된 도체 양단에 연결되어 상기 플렉시블 기판(500)으로 정전원을 공급하며, 상기 플렉시블 기판 양단에 정전압을 공급하는 정전압원으로 구성될 수 있음은 물론, 정전류를 공급하는 정전류원으로 구성될 수도 있다.
이때, 형태가 고정된 물체의 저항을 측정하는 통상적인 저항 측정과 동일하게 상기 정전원부(410)가 정전압원으로 구성된 경우 상기 플렉시블 기판을 통하여 흐르는 전류를 이용하여 저항 값을 측정하고, 상기 정전원부(410)가 정전류원으로 구성된 경우 상기 플렉시블 기판 양단의 전압을 이용하여 저항 값을 측정하게 됨은 물론이다.
또한, 상기 정전원부를 이루는 정전압원이나 정전류원의 동작을 제어하는 정전원제어부가 더 포함되어 구성될 수 있고, 이러한 정전원제어부는 플렉시블 기판의 연결과 무관하게 정전압이나 정전류가 지속적으로 공급되도록 제어할 수 있음은 물론, 상기 플렉시블 기판의 연결여부에 따라 그 동작을 제어할 수 있는 스위치 등으로 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 정전원부에서 공급되는 정전압이나 정 전류의 값은 상기 플렉시블 기판의 저항을 연산하기 위해 측정저항 연산부(420)로 전달되도록 구성된다.
또한, 스트레칭 상태와 벤딩 상태에서의 저항측정 시점을 균일하게 하기 위해 상기 레일(330)이나 스토퍼(331)의 일면에 제2지지대가 원하는 위치로 이동하였음을 확인할 수 있는 센서가 더 포함되어 구성되고, 정전원제어부는 이러한 센서에 의해 제2지지대의 위치가 인지되면 정전원부(410)에서 정전원을 인가하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 측정저항 연산부(420)는 상기 정전원부에서 공급되는 정전압과 플렉시블 기판으로 흐르는 전류 등을 이용하여 상기 플렉시블 기판의 저항을 연산하거나, 상기 정전원부에서 공급되는 정전류와 플렉시블 기판 양단에 걸리는 전압 등을 이용하여 상기 플렉시블 기판의 저항을 연산하도록 구성된다.
이때, 상기 측정저항 연산부(420)에서 측정되는 플렉시블 기판의 저항은 먼저 상기 플렉시블 기판(500)이 펼쳐진 상태의 스트레칭(Stretching) 저항(R0)을 연산하고, 다음에는 상기 형태 변형부의 모터(300)가 구동된 후 플렉시블 기판(500)이 접혀진 상태의 벤딩(Bending) 저항(R1)을 연산하도록 구성된다.
그에 따라, 상기 측정저항 연산부(420)는 상기 제1지지대와 제2지지대 사이에 플렉시블 기판(500)이 펼쳐진 상태로 고정된 후 정전원이 인가되어 상기 플렉시블 기판에 흐르는 전류나 플렉시블 기판에 걸리는 전압을 이용하여 스트레칭 저항(R0)을 연산하고, 이후 형태 변형부의 모터(300)를 구동하여 상기 제2지지대(350) 를 제1지지대(340) 쪽으로 끌어당겨 플렉시블 기판(500)을 접은 후 정전원을 인가하여 벤딩 저항(R1)을 연산하도록 구성된다. 이때, 상기 측정저항 연산부(420)에서 측정된 스트레칭 저항(R0)과 벤딩 저항(R1)은 메모리(460)에 일시 저장되는 것이 바람직하다.
상기 저항변화 연산부(430)는 상기 측정저항 연산부에서 측정된 스트레칭 저항(R0)과 벤딩 저항(R1)의 변화 정도를 비교하여 상기 플렉시블 기판에 ITO 박막 등으로 형성된 투명전극의 불량여부를 판단할 수 있게 한다. 그에 따라, 상기 저항변화 연산부(430)는 스트레칭 저항(R0)을 초기저항으로 하여 하기의 수학식 1에 의해 저항 변화정도(ΔR)를 연산할 수 있게 된다.
Figure 112008069383887-pat00001
이때, 상기 수학식 1과 같이 스트레칭 저항(R0)에서 벤딩 저항(R1)으로의 변화정도를 연산하도록 구성될 수 있음은 물론, 벤딩 저항(R1)에서 스트레칭 저항(R0)으로의 변화정도를 연산하도록 구성될 수도 있다.
상기 데이터 표출부(440)는 상기 측정저항 연산부에서 연산된 상기 플렉시블 기판의 스트레칭 저항(R0)과 벤딩 저항(R1)의 값, 및 상기 저항변화 연산부에서 연산된 저항 변화정도(ΔR)를 수치화하여 디스플레이하는 디스플레이 수단이 구비되어 구성된다.
또한, 상기 저항변화 측정부(400)는 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 변형 주기를 결정하는 모터(300)의 회전속도를 제어할 수 있는 변형주파수 제어부(450)가 더 포함되어 구성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 상기 변형주파수 제어부(450)는 상기 모터의 회전을 제어하도록 상기 형태 변형부에 구비된 모터(300)에 연결되어 구성된다. 상기 실시예에서는 0.5㎐, 즉 2초의 주기를 갖고 회전하면서 상기 제2지지대를 이동시키도록 구성된다. 이러한 주파수에 의해 상기 플렉시블 기판의 스트레칭 저항과 벤딩 저항 및 그 저항 변화정도를 여러 번 반복하여 측정할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따라 플렉시블 기판의 스트레칭 저항(R0)에 대한 저항 변화정도(ΔR)의 비율 측정한 그래프를 나타낸다. 이때, 상기 플렉시블 기판의 크기는 15× 80㎜이고, 변형주파수는 0.5㎐로 설정하였다. 도 4를 참조하면 투명전극이 형성된 플렉시블 기판의 스트레칭 상태와 벤딩 상태 간에 형태 변형이 0.5㎐의 주파수로 여러 번 이루어지더라도, 스트레칭 저항에 대한 저항의 변화정도(ΔR/R0)가 일정한 범위 내에서 유지됨을 알 수 있다.
다음에는 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치의 다른 실시예를 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치의 평면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 플렉시블 기판의 스트레칭 저항 측정을 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 플 렉시블 기판의 벤딩 저항 측정을 나타내는 정면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치는, 양단이 일시 고정된 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형부(600)와, 상기 플렉시블기판의 저항을 측정하고 형태 변형에 따른 저항의 변화정도를 연산하는 저항변화 측정부를 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치는 기판 변형부의 제1지지대(640)와 제2지지대(650) 중 적어도 어느 하나의 지지대와 그 지지대를 동작시켜 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 형태 변형부(660)가 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 이를 제외한 저항변화 측정부 등은 이미 상술한 바와 같으므로 이하 상세한 설명은 생략한다.
상기 기판 변형부(600)는 ITO 박막 등이 투명전극으로 형성된 플렉시블 기판(500)의 일단을 고정시키는 제1지지대(640)와, 상기 플렉시블 기판의 타단을 고정시키는 제2지지대(650)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 제1지지대(640)와 제2지지대(650)는 상기 플렉시블 기판을 고정시키는 고정수단(641, 651)과, 상기 고정수단이 플렉시블 기판의 복원력 유무에 의해 일정 각도의 범위 내에서 회전하는 회전축(642 652)과, 상기 회전축을 중심으로 상기 플렉시블 기판의 복원력에 의한 고정수단의 회전을 일정 각도의 범위내로 제한하는 지지턱(643, 653)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1지지대(640)와 제2지지대(650) 중 적어도 어느 하나의 지지대에는 그 지지대의 위치를 이동시키는 동력을 제공하는 형태 변형부(660)가 일체로 형성되어 구성된다.
그에 따라, 지지대와 그 지지대를 이동시키는 형태변형부가 일체로 형성되는 하나의 예로서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2지지대(650)의 하부에 상기 제2지지대를 이동시키는 형태 변형부(660)가 설치되어 구성될 수 있으며, 이와 같이 제2지지대에 일체로 형성된 형태 변형부는 외부동력에 의해 이동하며 상기 제1지지대와 제2지지대 간의 거리를 변경시킬 수 있는 리니어 모터로 구성될 수 있다.
상기 형태 변형부가 일체로 형성된 제2지지대가 이동하면서 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태에서의 스트레칭 저항과 접혀진 상태에서의 변형된 벤딩 저항을 상기 저항변화 측정부에서 각각 측정하고, 상기 스트레칭 저항과 벤딩 저항을 비교하여 형태 변화 전후의 플렉시블 기판의 저항 변화정도를 연산한 후 표출하게 함은 상술한 바와 같다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법을 나타내는 구성도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법은, 저항변화를 측정하고자 하는 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태의 저항을 측정하는 스트레칭 저항 측정단계(S110)와, 상기 스트레칭 저항 측정 후 상기 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형단계(S120)와, 상기 플렉시블 기판이 변형된 상태에서의 저항을 측정하는 변형 저항 측정단계(S130)와, 상기 플렉시블 기판의 형태 변형 전후의 저항 변화정도를 연산하는 저항변화 연산단계(S140)와, 상기 저항 변화정도를 디스플레이하는 저항변화 표출단계(S150)를 포함하여 구성된다.
상기 스트레칭 저항 측정단계(S110)는 플렉시블 기판(500)의 양단을 제1지지대(340)와 제2지지대(350)에 고정시키고, 상기 플렉시블 기판에 정전원을 인가하여 전원을 공급한 후, 측정저항 연산부(420)에서 펼쳐진 상태에서의 상기 플렉시블 기판(500)의 스트레칭(Stretching) 저항을 측정한다.
이때, 상기 측정저항 연산부(420)에서는 상기 정전원이 정전압으로 이루어진 경우 그 정전압의 값과 상기 플렉시블 기판으로 흐르는 전류 등을 이용하여 스트레칭 저항을 구하고, 상기 정전원이 정전류로 이루어진 경우 그 정전류의 값과 상기 플렉시블 기판의 양단에 걸리는 전압 등을 이용하여 스트레칭 저항을 구하도록 구성된다.
상기 기판 변형단계(S120)는 스트레칭 저항의 측정이 완료된 후 형태 변형부에 구비된 모터(300)를 동작하여 상기 플렉시블 양단을 고정시키는 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시켜 상기 플렉시블 기판의 형태를 변형시킨다.
이때, 상기 플렉시블 기판이 접혀진 벤딩 상태의 저항을 구하고자 할 경우, 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대의 위치를 이동시켜, 상기 제1지지대(340)와 제2지지대(350) 사이의 거리를 좁히면서 플렉시블 기판을 접어서 벤딩 상태로 변형시키도록 구성된다.
그에 따라, 상기 제1지지대의 위치가 고정되고 제2지지대만이 이동가능하게 구성된 경우, 상기 모터(300)의 회전과 함께 기계 척을 이루는 테이블(321)이 회전하게 되고, 이 테이블에 일단이 연결된 아암(322)이 당겨지면서 레일 위에서 제2지지대(350)대가 제1지지대(340) 방향으로 이동하게 된다. 이와 같이 상기 제2지지대가 이동하여 제1지지대와의 간격을 좁히면 그 사이에 놓인 유연한 플렉시블 기판(500)이 접히면서 벤딩(Bending) 상태로 된다.
상기 변형 저항 측정단계(S130)는 플렉시블 기판이 변형 된 후 상기 스트레칭 저항 측정단계와 마찬가지로 상기 플렉시블 기판에 정전원을 인가하여 전원을 공급한 후, 측정저항 연산부에서 변형된 상태에서의 플렉시블 기판(500)의 변형 저항을 측정한다.
그에 따라, 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대의 위치를 이동시켜 플렉시블 기판이 접혀진 상태에서는 상기 측정저항 연산부(420)에서 벤딩 저항을 측정하여 연산하게 된다.
상기 저항변화 연산단계(S140)는 저항변화 연산부(430)에서 상기 스트레칭 저항과 변형 저항의 차이를 연산하여 상기 플렉시블 기판의 형태 변화 전후의 저항 변화정도를 연산하도록 구성된다. 이를 위해 상기 스트레칭 저항과 변형 저항은 측정 후 별도의 메모리(460)에 일시 저장되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 플렉시블 기판이 접혀진 상태로 변형된 경우에는 상기 저항변화 연산부(430)에서 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태의 스트레칭 저항과 접혀진 상태의 벤딩 저항의 저항 변화정도를 연산하게 된다.
상기 저항변화 표출단계(S150)는 상기 메모리(460)에 저장된 플렉시블 기판의 스트레칭 저항과 변형 저항 및 상기 저항변화 연산부에서 연산된 저항 변화정도를 수치화하여 디스플레이함으로써, 이를 용이하게 확인할 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 도 8에서는 스트레칭 저항을 먼저 측정한 후 플렉시블 기판을 접어서 변형 저항을 측정하는 것이 설명되었으나, 이와 반대로 상기 플렉시블 기판을 측정하고자 하는 형태로 먼저 변형시켜 변형 저항을 측정한 후 스트레칭 상태로 다시 변형시키며 스트레칭 저항을 측정하고, 벤딩 저항과 스트레칭 저항의 변화를 저항 변화정도로 정의하여 이용할 수 있음은 물론이다.
또한, 변형주파수 제어부(450)에서 모터(300)의 회전속도를 조절하여 상기 플렉시블 기판이 스트레칭 상태에서 벤딩 상태 등으로 상기 제1지지대와 제2지지대 중 어느 하나의 지지대가 이동하면서 기판이 변형되는 변형주기를 변경하거나 제어하는 변형주파수 제어단계(S100)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 플렉시블 기판이 펼쳐진 스트레칭 상태와 그 형태가 변형된 상태 각각의 저항 값뿐 아니라, 형태 변형에 따른 저항 변화정도를 용이하게 확인할 수 있게 함으로써, 플렉시블 기판에 형성된 ITO 박막 등의 투명전극의 전도성을 용이하게 확인할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치의 블록구성도.
도 2는 본 발명에 따라 플렉시블 기판의 스트레칭 저항 측정을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따라 플렉시블 기판의 벤딩 저항 측정을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따라 플렉시블 기판의 스트레칭 저항(R0)에 대한 저항 변화정도의 비율(ΔR/R0)을 0.5㎐의 변형 주파수로 측정한 그래프.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치의 평면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 플렉시블 기판의 스트레칭 저항 측정을 나타내는 정면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 플렉시블 기판의 벤딩 저항 측정을 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 - 저항변화 측정 장치 200, 600 - 기판 변형부
300, 660 - 형태 변형부 310 - 모터
320 - 기계 척 330 - 레일
340, 640 - 제1지지대 350, 650 - 제2지지대
400 - 저항변화 측정부 500 - 플렉시블 기판

Claims (19)

  1. 투명전극이 형성된 플렉시블 기판의 양단을 일시 고정시키는 지지대를 구비하고, 상기 지지대를 제어하여 상기 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형부; 및
    상기 플렉시블 기판의 저항을 측정하고, 형태 변형에 따른 저항의 변화정도를 연산하는 저항변화 측정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 변형부는,
    상기 플렉시블 기판의 일단을 고정시키는 제1지지대;
    상기 플렉시블 기판의 타단을 고정시키는 제2지지대; 및
    상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시켜 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 형태 변형부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1지지대와 제2지지대는 상기 플렉시블 기판으로의 전원 공급을 위해 일단이 도체로 형성되어 저항 측정을 위한 정전원부에 전기적으로 연결되고, 상기 저항변화 측정부는 저항측정을 위한 정전원을 상기 플렉시블 기판으로 공급하는 정전원부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 형태 변형부는,
    상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시키는 동력을 제공하는 모터; 및
    상기 모터의 동력을 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대로 전달하는 기계 척을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 형태 변형부는,
    상기 제1지지대나 제2지지대의 이동을 용이하게 하는 바퀴가 저면에 형성되고, 상기 제1지지대나 제2지지대 하부에 이동을 가이드하는 레일이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레일 상부로 돌출되어 상기 제1지지대나 제2지지대의 이동을 제한하는 스토퍼가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1지지대는 위치가 고정 설치되고,
    상기 제2지지대는 상기 형태 변형부에 의해 이동하며 상기 제1 및 제2지지대 사이의 거리를 변경시키면서, 상기 플렉시블 기판이 펼쳐진 스트레칭 상태와 접혀진 벤딩 상태 간에 형태를 변형시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기계 척은,
    상기 모터의 회전축과 함께 회전하는 테이블; 및
    상기 테이블에 일단이 연결되고 타단이 제2지지대에 연결된 아암을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 변형부는,
    상기 플렉시블 기판의 일단을 고정시키는 제1지지대; 및
    상기 플렉시블 기판의 타단을 고정시키는 제2지지대를 포함하여 구성되고,
    상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시켜 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 형태 변형부가 그 지지대에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1지지대와 제2지지대는,
    상기 플렉시블 기판을 고정시키는 고정수단;
    상기 고정수단을 회정시키는 회전축; 및
    상기 고정수단 일 측에 형성되어 상기 플렉시블 기판의 복원력에 의한 고정수단의 회전을 제한하는 지지턱을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대에 일체로 형성된 형태 변형부는 리니어 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  12. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저항변화 측정부는,
    상기 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태의 스트레칭 저항과 접혀진 상태의 벤딩 저항을 연산하는 측정저항 연산부;
    상기 스트레칭 저항과 벤딩 저항을 비교하여 저항 변화정도를 연산하는 저항변화 연산부; 및
    상기 저항 변화정도를 디스플레이하는 데이터 표출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측정저항 연산부에서 측정된 플렉시블 기판의 스트레칭 저항과 벤딩 저항을 일시 저장하는 메모리가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 측정저항 연산부는,
    상기 플렉시블 기판으로 흐르는 전류 또는 상기 플렉시블 기판의 양단에 걸리는 전압을 이용하여 상기 플렉시블 기판의 저항을 연산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 저항변화 측정부는,
    모터의 구동속도를 제어하여 상기 제2지지대가 이동하면서 플렉시블 기판의 형태가 변형되는 변형 주기를 제어하는 변형주파수 제어부가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 변형주파수 제어부는 상기 플렉시블 기판을 접고 펼쳐지는 주기를 0.5㎐로 제어하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 장치.
  17. 플렉시블 기판이 펼쳐진 상태에서 스트레칭 저항을 측정하는 스트레칭 저항 측정단계;
    상기 스트레칭 저항 측정 후 상기 플렉시블 기판의 양단을 고정시키는 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대를 동작시켜 상기 플렉시블 기판의 형태를 변형시키는 기판 변형단계;
    상기 플렉시블 기판이 변형된 상태에서 변형 저항을 측정하는 변형 저항 측정단계;
    상기 플렉시블 기판의 형태 변형 전의 스트레칭 저항과 변형 후의 변형 저항의 차이를 연산하여 저항 변화정도를 연산하는 저항변화 연산단계; 및
    상기 저항 변화정도를 디스플레이하는 저항변화 표출단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판 변형단계는, 형태 변형부의 모터를 회전시켜 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대의 위치를 이동시켜, 상기 제1지지대와 제2지지대 사이의 거리를 좁히면서 상기 플렉시블 기판을 접어서 벤딩 형태로 변형시키고,
    상기 변형 저항 측정단계는, 상기 플렉시블 기판이 접힌 상태에서의 벤딩 저항을 측정하며,
    상기 저항변화 연산단계는, 상기 플렉시블 기판의 스트레칭 저항과 벤딩 저항의 저항 변화정도를 연산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    변형주파수 제어부에서 모터의 회전속도를 조절하여, 상기 제1지지대와 제2지지대 중 적어도 어느 하나의 지지대가 이동하면서 상기 플렉시블 기판의 스트레칭 상태와 변형된 상태 간의 변형주기를 제어하는 변형주파수 제어단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 저항변화 측정 방법.
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