KR101030497B1 - 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

휨성이 좋고, 인쇄방식으로 전극형성이 가능한 플렉서블한 입력장치가 제안된다. 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치는, 유연성있는 투명기판 및 기판상에 인쇄된 전극을 포함한다.
유연성, 인쇄, 도전성 잉크

Description

플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치{Input device for flexible display device, manufacturing method thereof and flexible display device using the same}
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 및 그의 제조방법 및 그를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다양한 플렉서블 디스플레이 장치에 사용할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 및 그의 제조방법 및 그를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 터치패널과 같이 디스플레이부와 입력부가 함께 구비되어 작동하는 형태로 디스플레이에 정보입력이 가능한 형태를 갖는 제품이 각광받고 있다. 터치패널은 평면으로 된 디스플레이부에 입력 펜이나 사용자의 손 등을 이용하여 스크린을 터치함으로써 정보를 입력하게 된다.
터치패널은 저항막 방식, 정전용량 방식, SAW 기술, 또는 IR 기술을 사용한 다. 도1은 종래의 저항막 방식의 디스플레이용 입력장치를 나타낸 도면이다. 종래의 도 1에 도시된 디스플레이용 입력장치는 하부기판(10), 상부기판(11) 및 하부기판(10)과 상부기판(11) 사이에 위치하는 점성을 갖는 스페이서인 유전체층(12)을 포함한다. 하부기판(10) 및 상부기판(11)상에는 도전성 물질이 코팅되어 있다. 따라서, 상부기판(11)에 압력을 가하는 경우, 상부기판(11) 및 하부기판(10)의 도전성 물질이 서로 접촉하게 되어 그 위치의 X좌표 및 Y좌표가 측정된다.
도2a는 종래의 디스플레이용 입력장치가 휜 경우를 나타낸 도면이고, 도2b는 도 2a의 평면형 디스플레이 입력장치가 휠때 입력장치의 일부분이 서로 접촉하고 있는 것을 나타낸 도면이다.
도 2a를 참조하면, 상부기판(21), 하부기판(20), 및 유전체층(22) 모두 휜상태이다. 상부기판(21)은 하부기판(20)과 유전체층(22)을 사이에 두고 이격되어 있는데, 도 2b의 경우에는 상부기판(21)과 하부기판(20)이 A영역에서 접촉하고 있다. 즉, 종래의 디스플레이 입력장치의 경우, 평면형으로 사용되는 것과 달리 플렉서블한 디스플레이에 사용되는 경우 터치를 하지 않는 상태에서도 상부기판(21) 및 하부기판(20)이 접촉하여 동작오류가 발생할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치에 종래의 입력장치를 이용하는 경우에는 기판자체의 유연성결여문제 또는 휘는 경우 불필요한 기판 접촉으로 인한 입력오류 등의 문 제점이 발생하였다. 따라서, 디스플레이 장치의 입력장치를 플렉서블 디스플레이 장치에 사용할 수 없어 인체부착형이나 곡면착용형으로 진화하는 플렉서블 디스플레이 장치에 사용할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치의 개발이 요청된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 플렉서블 디스플레이 장치에 사용할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 및 그의 제조방법 및 그를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치는, 유연성있는 투명기판; 및 기판 상에 인쇄된 전극;을 포함한다.
여기서, 투명기판은 ITO 기판, 플라스틱 기판, 및 유전체 기판 중 어느 하나일 수 있다. 이 중, 플라스틱 기판은, 폴리에스테르(Polyester, PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN) 필름, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 필름, 폴리에테르이미드(Polyetherimide) 필름, 또는 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 중 어느 하나일 수 있다.
투명기판에 인쇄되는 전극은 도전성 잉크를 포함할 수 있는데, 여기서 도전성 잉크는 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 도전성 잉크는 전도성 유기 고분자를 포함할 수 있는데, 전도성 유기 고 분자는 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리에틸렌(Polyacetylene), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌 비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌 술피드(Polyphenylene sulfide), 폴리 p-페닐렌(Poly p-phenylene), 및 폴리헤테로사이클 비닐렌(Polyheterocycle vinylene) 중 적어도 하나일 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치는 휴대폰, 게임기, e-페이퍼(e-paper), 착용식 컴퓨터(wearable computer)가 플렉서블한 디스플레이 장치를 사용하는 경우, 이 플렉서블 디스플레이에 사용되는 입력장치인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 유연성있는 투명기판을 준비하는 단계; 및 기판상에 도전성 잉크를 인쇄하여 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 제조방법이 제공된다.
이 때, 전극을 형성하는 단계는 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나, 바인더, 및 용매의 혼합물을 기판에 인쇄하여 수행될 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 유연성있는 투명기판 및 투명기판상에 인쇄된 전극을 포함하는 입력부; 및 유연성있는 디스플레이부;를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치가 제공된다. 여기서, 입력부는 디스플레이부의 상면 또는 하면에 위치할 수 있다.
여기서, 투명기판은 ITO 기판, 플라스틱 기판, 및 유전체 기판 중 어느 하나일 수 있다. 이 중, 플라스틱 기판은, 폴리에스테르(Polyester, PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN) 필름, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 필름, 폴리에테르이미드(Polyetherimide) 필름, 또는 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 중 어느 하나일 수 있다.
투명기판에 인쇄되는 전극은 도전성 잉크를 포함할 수 있는데, 여기서 도전성 잉크는 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 도전성 잉크는 전도성 유기 고분자를 포함할 수 있는데, 전도성 유기 고분자는 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리에틸렌(Polyacetylene), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌 비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌 술피드(Polyphenylene sulfide), 폴리 p-페닐렌(Poly p-phenylene), 및 폴리헤테로사이클 비닐렌(Polyheterocycle vinylene) 중 적어도 하나일 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치는 휴대폰, 게임기, e-페이퍼(e-paper), 착용식 컴퓨터(wearable computer)에 사용되는 디스플레이 장치인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 휨성이 좋은 유연성있는 기판상에 전극을 형성하여 플렉서블한 입력장치를 제조하여, 플렉서블한 디스플레이를 갖는 멀티미디어기기에 플렉서블한 입력장치를 다양하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치를 나타낸 도면이다. 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치(100)는, 유연성있는 투명기판(110); 및 기판(110) 상에 인쇄된 전극(120);을 포함한다.
본 발명에 사용할 수 있는 유연성 있는 투명기판(110)은 ITO 기판, 플라스틱 기판, 및 유전체 기판 중 어느 하나일 수 있다. 기판(110)은 유연성 있는 투명한 기판이어서 플렉서블 디스플레이 장치에 사용가능하다.
금속산화물기판으로서, 투명한 특성을 갖는 금속산화물 기판은 본 발명의 기판(110)으로 사용할 수 있다. 예를 들어, ITO 기판, 또는 IZO 기판을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 플라스틱 기판은, 폴리에스테르(Polyester, PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN) 필름, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 필름, 폴리에테르이미드(Polyetherimide) 필름, 또는 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES)이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(110)에 인쇄된 전극(120)은 도 3에서는 격자형태를 나타내는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 필요한 전극배선에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
전극(120)은 도전성 잉크를 사용하여 인쇄할 수 있다. 여기서 도전성 잉크는 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있고, 도전성 잉크는 이들 금속을 나노분말로 제조하여 용매나 바인더 등과 혼합하여 인쇄공정을 적용할 수 있다.
또는, 도전성 잉크는 금속분말 이외에 전도성 유기 고분자를 포함할 수 있는데, 전도성 유기 고분자는 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리 에틸렌(Polyacetylene), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌 비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌 술피드(Polyphenylene sulfide), 폴리 p-페닐렌(Poly p-phenylene), 및 폴리헤테로사이클 비닐렌(Polyheterocycle vinylene) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치가 휜 경우를 나타낸 도면이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치와 입력부를 함께 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치(100)는 기판(110)이 유연성이 있고, 전극(120)은 유연성 있는 기판상에 인쇄되어 있으므로 도 4에서와 같이 휘거나 굴곡을 갖을 수 있다. 전극(120)이 기판(110)상에 인쇄되어 있으므로 도 5에서와 같이 휘어진 경우에도 입력도구(130)를 이용하여 원하는 데이터를 정확히 입력할 수 있다.
따라서, 이러한 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치(100)는 휴대폰, 게임기, e-페이퍼(e-paper), 착용식 컴퓨터(wearable computer)가 플렉서블한 디스플레이 장치를 사용하는 경우, 이 플렉서블 디스플레이에 사용될 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 유연성있는 투명기판을 준비하는 단계; 및 기판상에 도전성 잉크를 인쇄하여 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 제조방법이 제공된다.
유연성 있는 투명기판상에 전극을 형성하는 단계는 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나, 바인더, 및 용매의 혼합물을 기판에 인쇄하여 수행될 수 있다. 이외에, 전술한 바와 같이 금속분말 이외에도 전도성 유기 고분자를 포함하는 혼합물을 이용하여 기판에 인쇄하여 전극을 형성할 수 있다. 따라서, 혼합물을 기판에 직접 인쇄하는 방식을 통하여 보다 간단하게 전극을 형성하여 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치(100)를 구현할 수 있다.
전극을 인쇄하는 방법으로는 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅, 또는 디스펜싱과 같은 방법을 이용할 수 있다. 전술한 바와 같이 금속분말 또는 전도성 유기 고분자를 포함하는 혼합물을 기판상에 프린팅한 후 건조하여 용매가 증발되면 전극패턴이 형성된다.
도6은 도 3의 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다. 플렉서블 디스플레이 장치(200)는 유연성있는 투명기판(210) 및 투명기판(210)상에 인쇄된 전극(220)을 포함하는 입력부 및 유연성있는 디스플레이부(240)를 포함한다.
여기서, 입력부는 디스플레이부(240)의 상면 또는 하면에 위치할 수 있다. 입력부가 디스플레이부(240)의 상면에 위치하는 경우, 표시화면상에 직접 데이터를 입력하고, 입력부가 디스플레이부(240) 하면에 위치하는 경우에는 하면에 위치한 입력부에 데이터를 입력하면, 입력된 데이터를 디스플레이부(240)가 수신하여 표시한다.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 장착된 멀티미디어 기기를 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치(300) 및 디스플레이부(340)를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치를 장착한 멀티미디어 기기로는 예를 들면, 휴대폰, 게임기, e-페이퍼(e-paper), 또는 착용식 컴퓨터(wearable computer)일 수 있다.
예를 들어, 인체부착형 휴대폰의 경우, 팔이나 어깨 등의 굴곡있는 위치에 착용하기 위하여 플렉서블한 재질로 휴대폰을 제조할 수 있다. 이 경우, 휴대폰 본체(350)나 키패드(360)부분까지도 함께 굴곡을 주어 제조할 수 있고, 본체(350)에 플렉서블 디스플레이 장치를 결합하여 전체적으로 플렉서블한 멀티미디어 기기를 제조할 수 있는 것이다.
이와달리 디스플레이 부분만을 플렉서블하게 제조하고, 본체나 키패드 부분은 통상 플렉서블 하지않는 재질로 제조하는 경우에는, 플렉서블 디스플레이 장치 부분을 인체에 부착할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의해 해석되어야 한다. 또한, 본 발명에 대하여 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도1은 종래의 디스플레이용 입력장치를 나타낸 도면이다.
도2a는 종래의 디스플레이용 입력장치가 휜 경우를 나타낸 도면이고, 도2b는 도 2a의 평면형 디스플레이 입력장치가 휠때 입력장치의 일부분이 서로 접촉하고 있는 것을 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치가 휜 경우를 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치와 입력부를 함께 나타낸 도면이다.
도6은 도 3의 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 장착된 멀티미디어 기기를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 110 기판
120 전극

Claims (19)

  1. 유연성있는 투명 ITO기판; 및
    상기 투명 ITO기판상에 인쇄된 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치 입력장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극은,
    도전성 잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도전성 잉크는,
    은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 도전성 잉크는,
    전도성 유기 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전도성 유기 고분자는,
    폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리에틸렌(Polyacetylene), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌 비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌 술피드(Polyphenylene sulfide), 폴리 p-페닐렌(Poly p-phenylene), 및 폴리헤테로사이클 비닐렌(Polyheterocycle vinylene) 중 적어도 ?? 하나인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    휴대폰, 게임기, e-페이퍼(e-paper), 착용식 컴퓨터(wearable computer)의 입력장치인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치.
  9. 유연성있는 투명 ITO기판을 준비하는 단계; 및
    상기 투명 ITO기판 상에 도전성 잉크를 인쇄하여 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계는,
    은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나, 바인더, 및 용매의 혼합물을 상기 기판에 인쇄하여 수행되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치용 입력장치 제조방법.
  11. 유연성있는 투명 ITO기판 및 상기 투명 ITO기판 상에 인쇄된 전극;을 포함하는 입력부; 및
    유연성있는 디스플레이부;를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 디스플레이부의 상면 또는 하면에 위치하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 전극은,
    도전성 잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 도전성 잉크는,
    은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 도전성 잉크는,
    전도성 유기 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전도성 유기 고분자는,
    폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리에틸렌(Polyacetylene), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌 비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌 술피드(Polyphenylene sulfide), 폴리 p-페닐렌(Poly p-phenylene), 및 폴리헤테로사이클 비닐렌(Polyheterocycle vinylene) 중 적어도 ?颱毬だ? 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    휴대폰, 게임기, e-페이퍼(e-paper), 착용식 컴퓨터(wearable computer)의 디스플레이인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
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