KR101574923B1 - 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법 - Google Patents

탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법 Download PDF

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Abstract

손상된 윈도우 구조물의 용이하게 교체하고, 윈도우 구조물의 분리가 간단하며, 디스플레이 장치의 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인할 수 있는 탈부착이 가능한 윈도우 구조물을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법을 제시한다. 그 장치 및 방법은 윈도우 일측의 전면에 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물 및 윈도우 구조물의 탈부착층이 전면적으로 탈부착되는 피접착기기를 포함하고, 피접착기기는 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 선택된 어느 하나이며, 이형필름을 제거하여 탈부착층을 노출시킨 다음에 피접착기기에 부착한다.

Description

탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법{Apparatus of display having detachable window and method of detachable the window}
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈부착되는 윈도우를 적용한 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 액정표시소자(LCD), 유기발광다이오드(OLED), 전기영동표시장치(EPD)와 같은 디스플레이가 화면을 형성한다. 이러한 디스플레이 장치는 각종 영상화면 장치에 적용된다. 한편, 상기 장치는 조작의 편의성을 제공하기 위하여, 터치스크린을 채용한다. 터치스크린의 전면에는 강화유리 또는 투명 고분자 수지 등으로 이루어진 윈도우가 배치된다. 윈도우는 디스플레이부와 테두리가 인쇄된 베젤부로 나뉘며 외부의 충격이나 접촉에 의한 손상으로부터 디스플레이 장치를 보호한다. 윈도우는 투명접착제(OCA) 또는 자외선경화 접착제 등으로 터치스크린에 접착되어 고정된다. 최근에는 플렉시블 및 휘어진 디스플레이의 등장으로 그에 부응하는 윈도우도 출현하고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 터치스크린이 적용된 디스플레이 장치의 대표적인 사례들을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이때, 상기 디스플레이 장치는 도시된 평탄한 것뿐 아니라 휘어진 기기도 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 디스플레이 장치는 LCD 또는 OLED 등 디스플레이(1) 상에 터치스크린(2) 및 윈도우(3)가 순차적으로 적층된 구조를 가진다. 접착층(4)은 디스플레이(1)와 터치스크린(2) 및 터치스크린(2)과 윈도우(3) 사이에 모두 형성될 수 있다(도 1). 또한, 접착층(4)은 도 2와 같이 터치스크린(2)과 윈도우(3)를 접착할 수 있다. 도 2의 디스플레이 장치는 디스플레이(1) 상에 터치스크린(2)의 도전패턴(도시되지 않음)이 형성된 것이다. 종래의 윈도우(3)는 고경도이며, 가격 측면에서 디스플레이에서 상대적으로 큰 비율을 차지한다.
접착에 의해 제조되는 디스플레이 장치는 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 윈도우(3)가 파손된 경우, 이를 교체하기가 어렵다. 특히, 디스플레이 장치에서 윈도우(3)를 교체하는 일이 많이 일어난다. 구체적인 교체를 위하여, 먼저, 파손된 윈도우(3)를 제거한다. 새로운 윈도우를 제작한 후, 새로운 윈도우와 터치스크린(3)과의 접착을 위하여, 어느 한 면에 접착제를 도포하고 접착을 한다. 이와 같은 작업은 소비자 스스로 할 수 없다.
또한, 접착층(4)의 접착력은 약 1,000gf/25mm 이상이며, 1,500gf/25mm 이상이 일반적이다. 그리고 접착층의 두께는 대부분 10㎛ 내지 250㎛를 적용한다. 소비자는 윈도우(3)에 잔류물이 없이 접착제를 제거하기 어렵다. 이에 따라, 손상된 윈도우(4)의 교체는 이를 구현할 수 있는 장비가 있는 곳에서 시행하여야 한다. 소비자가 제조사의 서비스 센터와 접촉하여 손상된 디스플레이 장치를 제공하면, 상기 서비스 센터는 상기 장비가 있는 곳에서 손상된 윈도우(3)를 교체한 후에 소비자에 되돌려 준다. 따라서 소비자는 손상된 윈도우(3)를 손쉽게 교체할 수 없고, 교체가 완료되는 시간이 상대적으로 많이 소요된다.
둘째, 접착층(4)으로 인하여, 디스플레이 장치를 재활용하기가 쉽지 않다. 최근, 디스플레이 장치는 재활용이 중요해지고 있다. 디스플레이 장치의 재활용을 위해서는 윈도우(3)를 분리하여야 한다. 이를 위해, 디스플레이 장치를 가열하여 접착층(4)을 연화시킨 다음, 와이어 등을 이용하여 상기 윈도우 구조물을 분리하기도 한다. 또한, 디스플레이 장치를 액화질소로 순간적으로 냉각한 후, 윈도우(3)를 분리하는 방법이 적용되기도 한다. 즉, 재활용에는 윈도우(3)를 분리하는 별도의 비용 및 시간이 소모되기 때문에 경제적이지 않다.
셋째, 종래의 디스플레이 장치의 제조는 기포가 없는 조립이 필요하다. 기포가 없으면, 굴절율 및 반사율이 최소화되어, 디스플레이 장치의 휘도가 향상되기 때문이다. 이러한 기포를 없애기 위한 공정은 접착층(4)으로 인하여 복잡하다. 구체적으로, 분사방식으로 균일한 접착층(4)의 도막을 형성하고, 밀착과 감압으로 기포를 제거한다. 그후, 자외선 경화 등으로 경화하여 제작한다. 접착층(4)의 도막은 기포가 없어야 하므로, 매우 정밀하게 이루어져야 한다. 이로 인해, 종래의 디스플레이 제조는 상대적으로 고가의 제조 장비가 투입되고 단가도 높다. 더구나, 종래의 디스플레이 장치는 기포가 없는 접착이 제대로 이루어지지 않는 경우가 많아 불량률도 높다.
넷째, 종래의 디스플레이 장치는 모양, 칼라, 문양 등과 같은 디자인을 다양하고 미려하고자 하는 소비자의 욕구를 충족할 수 없다. 제품의 다양성, 복잡한 제조 공정 및 높은 비용은 상기 소비자의 요구에 부응하는 데에 장애가 된다. 또한 디자인을 다양하게 하면, 디스플레이 장치의 제조사가 상기 디자인에 대응하여 일일이 추후 서비스를 해야 하기 때문이다. 이에 따라, 종래에는 검정색 또는 흰색과 같은 단색으로 상기 윈도우 구조물을 디자인한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 손상된 윈도우를 용이하게 교체하고, 디스플레이 장치에서의 윈도우의 분리가 간단하며, 디스플레이 장치를 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인할 수 있는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치는 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 디스플레이 장치에 있어서, 상기 윈도우 일측의 전면에 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물 및 상기 윈도우 구조물의 탈부착층이 전면적으로 기포 없이 탈부착되는 피접착기기를 포함한다. 이때, 상기 피접착기기는 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 선택된 어느 하나이다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 윈도우는 유리 기판 또는 플라스틱 기판 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 윈도우는 강화유리 기판 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PAR(polyarylate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 COC(cycloolefin copolymer) 중 어느 하나 이상을 포함하는 플라스틱 기판 중의 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 탈부착층은 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 탈부착층은 단층 또는 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층일 수 있다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 터치스크린은 상기 디스플레이에 직접 도전패턴이 형성되어 이루어질 수 있다. 상기 터치스크린 커버층에는 상기 터치스크린의 도전패턴이 직접 형성되어 있을 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이에 상기 터치스크린의 도전패턴이 직접 도전패턴이 형성되어 상기 터치스크린을 형성하고, 상기 터치스크린 커버층은 상기 디스플레이의 상단에 위치할 수 있다. 상기 커버층은 강화유리 기판 또는 강화되지 않은 유리 기판 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PAR(polyarylate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 COC(cycloolefin copolymer) 중 어느 하나 이상을 포함하는 플라스틱 기판 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.
바람직한 본 발명의 장치에 있어서, 상기 터치스크린 또는 상기 터치스크린 커버층에 접착감소층이 더 형성될 수 있다. 상기 접착감소층은 습식 또는 건식방법으로 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있을 수 있다. 상기 접착감소층은 티타니아(TiO2) 혹은 실리카(SiO2)로 이루어진 증착층 및 상기 증착층 상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있을 수 있다.
상기 접착감소층에 의해 상기 윈도우 구조물의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm가 바람직하며, 1gf/25mm 내지 100gf/25mm가 보다 좋다. 상기 윈도우 구조물은 모양, 색상, 문양이 다양하게 디자인되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법은 먼저, 윈도우 일측 전면에 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물에서 이형필름을 제거하여 상기 탈부착층을 노출시킨다. 그후, 상기 노출된 탈부착층을 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나의 전면에 부착한다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 윈도우 구조물을 준비하는 단계 이전에, 상기 터치스크린, 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나에 부착되어 있으며, 손상된 윈도우 구조물을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 윈도우 구조물의 부착은 수작업으로 수행할 수 있으며, 상기 윈도우 구조물은 기포가 없이 부착될 수 있다. 상기 탈부착층을 부착하는 단계 이전에, 상기 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 상에 접착감소층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 이때, 상기 탈부착층은 상기 접착감소층의 전면에 부착될 수 있다.
본 발명의 탈부착이 가능한 윈도우 구조물을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법에 의하면, 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우를 탈부착함으로써, 손상된 윈도우를 용이하게 교체하고, 윈도우의 분리가 간단하다. 또한, 본 발명의 탈부착층은 자기 접착력이 있어서, 기포 없이 손쉽게 탈부착될 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치는 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인하여 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있다. 나아가, 윈도우를 누구나 손쉽게 탈부착으로 교체하기 때문에, 디스플레이 장치에 고정된 필수품이 아닌 일회성의 소모품과 같이 취급될 수 있다.
도 1은 종래의 터치스크린이 적용된 디스플레이 장치의 하나의 사례들을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 터치스크린이 적용된 디스플레이 장치의 다른 사례들을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물을 포함하는 제1 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물을 포함하는 제2 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 제2 윈도우 구조물을 포함하는 제3 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 도면들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면들에 있어서, 막(층, 패턴) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 막(층, 패턴)이 다른 막(층, 패턴)의 '상', '상부', '하부', '일면'에 있다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 막(층, 패턴)에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 다른 막(층, 패턴)이 개재될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물을 디스플레이에 적용함으로써, 손상된 윈도우를 용이하게 교체하고, 윈도우의 분리가 간단하며, 디스플레이 장치를 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인할 수 있는 디스플레이 장치 및 탈부착 방법을 제시한다. 이때, 상기 윈도우 구조물은 터치스크린 상에 탈부착되는 탈부착층이 형성된 것이다. 따라서 탈부착되는 피접착기기는 터치스크린과 연관된다고 할 수 있다.
본 발명의 탈부착층은 터치스크린에 탈부착되는 것으로 한정되며, 윈도우에 탈부착되는 종래의 윈도우 보호필름과는 명확하게 구분된다. 즉, 본 발명의 윈도우 가 없이 터치스크린 및 디스플레이로 이루어진 장치는 완성된 형태의 디스플레이 장치가 아니다. 본 발명의 윈도우가 부착되어야만 디스플레이 장치가 완성된다. 그런데, 윈도우 보호필름은 본 발명의 윈도우 상에 부착되는 것으로, 윈도우 보호필름은 이미 완성된 디스플레이에 부착된다. 따라서, 본 발명의 윈도우는 디스플레이 장치를 이루는 필수 구성요소이지만, 종래의 윈도우 보호필름은 디스플레이 장치에 선택적으로 적용할 수 있는 보조 구성요소에 해당한다.
본 발명의 실시예에 적용되는 디스플레이 장치는 모바일 기기, 정보처리 단말기 및 텔레비전 등을 모든 영상처리 기기를 말한다. 상기 모바일 기기는 같은 핸드폰, 스마트폰, 태블릿 등이 있고, 상기 정보처리 단말기는 ATM, 키오스크 등이 있다. 상기 디스플레이 장치의 디스플레이는 평탄 또는 휘어진 것도 포함하고, 플렉시블(flexible)하기도 한다. 상기 영상처리 기기는 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 포함한다. 따라서 상기 윈도우는 모바일 기기의 윈도우, 정보처리 단말기의 윈도우, 텔레비전 등의 모든 영상처리 기기의 윈도우를 통칭하는 것이다. 마찬가지로, 상기 터치스크린 및 디스플레이도 모든 영상처리 기기에 적용되는 터치스크린 및 디스플레이를 지칭한다.
본 발명의 실시예는 탈부착층은 접착력이 약 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm가 적절하며, 1gf/25mm 내지 100gf/25mm가 더욱 좋다. 이는 종래의 접착층의 통상적인 접착력인 1,500gf/25mm보다 작으므로, 종래의 접착층과 구별된다. 여기서, 본 발명의 탈부착층은 광학적으로 투명하고, 열처리(heat treatment) 또는 UV(자외선)로 경화되는 접착제를 적용한다. 상기 접착제는 소정의 온도 및 시간에서 열처리 또는 UV로 처리를 하면, 반고체 상태로 경화된다. 접착 방식은 소비자도 기포 없이 수작업으로 손쉽게 합지할 수 있다.
상기 탈부착층은 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다양하게 사용할 수 있으나, 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 열경화 수지 자외선 경화형 수지와 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체가 바람직하다. 경우에 따라, 상기 탈부착층에, 실리카겔, 나노입자 및 대전방지제와 같은 기능성 물질을 혼합하여, 상기 탈부착층의 물성을 개선할 수도 있다. 나아가, 상기 탈부착층에 양자점(quantum dot)을 이루는 입자를 첨가하여 광학적인 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 윈도우 구조물은 상기 터치스크린에 탈부착되는 제1 윈도우 구조물 및 상기 터치스크린의 커버층에 탈부착되는 제2 윈도우 구조물로 구분된다. 즉, 제1 및 제2 윈도우 구조물은 터치스크린 및 터치스크린의 커버층(이하, 피접착기기라고도 함)에 탈부착된다. 이하에서는, 상기 제1 및 제2 윈도우 구조물로 구분하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예는 제1 및 제2 윈도우 구조물이 적용되는 디스플레이 장치의 사례를 제시하지만, 본 발명의 범주 내에서 다른 형태의 디스플레이 장치에도 적용될 수 있다. 본 발명의 윈도우 구조물은 별도로 제작되어, 상기 피접착기기에 탈부착된다. 이때, 상기 윈도우 구조물의 부착은 수작업으로 가능하다.
<터치스크린에 탈부착되는 제1 윈도우 구조물을 적용한 디스플레이 장치>
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물(60)을 포함하는 제1 디스플레이 장치(100)를 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 단면도를 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 단면도 상에 나타나지 않을 수 있는 구성요소도 있을 수 있다.
도 3에 의하면, 제1 디스플레이 장치(100)는 디스플레이(10), 접착층(50), 터치스크린(20), 탈부착층(40) 및 윈도우(30)가 순차적으로 적층되어 이루어진다. 이때, 탈부착층(40) 및 윈도우(30)를 포함하여 제1 윈도우 구조물(60)이라고 한다. 디스플레이(10)는 액정표시소자(LCD), 유기발광다이오드(OLED), 전기영동표시장치(EPD) 등이 있으며, 양자점을 활용하기도 한다. 접착층(50)은, 예시적으로 열경화성 접착제나 자외선 경화형 접착제가 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않으며, OCA 테이프 등도 사용이 가능하다. 터치스크린(20)은 금속 산화물 또는 플라스틱으로 이루어진 절연층의 일측 또는 양측에 도전패턴이 형성된 것이다. 상기 도전패턴은 금속 산화물이 주로 적용되며, 금속 산화물에는 ITO, ATO, ZnO 등 또는 Cu, 전도성고분자 또는 실버 나노 와이어 등이 있다.
윈도우(30)는 투명한 재질이면 제한 없이 이용할 수 있다. 예를 들어, 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 구체적으로, 유리 기판은 강화유리일 수 있으며, 플라스틱 기판은 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PAR(polyarylate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 COC(cycloolefin copolymer) 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 윈도우(30)는 또한 강화 유리와 플라스틱 기판이 다층으로 형성된 적층구조일 수 있다.
윈도우(30)는 투명하거나, 각종 기능을 발현시키는 인쇄층을 가질 수 있다. 상기 인쇄층은 투명, 반투명 또는 칼라 등 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 코팅을 적용할 수 있다. 상기 인쇄층은 실크인쇄 또는 UV를 이용한 잉크젯 프린팅 또는 열경화를 이용한 잉크젯 프린팅 또는 전사를 이용하여 형성될 수 있다. 윈도우(30) 상에는 내지문 코팅 또는 항균코팅, 스크래치 방지코팅과 같은 기능성 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 기능성 코팅층은 도포액을 바르는 습식코팅 및 증착과 같은 건식코팅으로 형성될 수 있다. 또한 윈도우(30)의 유리 기판 또는 플라스틱 기판의 하단에는 차폐, 반사방지, 청색광(blue light) 차단, 전자파 차단, 프라이버시(privacy) 등의 특성을 부여할 수 있다. 또한, 윈도우(30)에는 버튼, 카메라, 스피커 등을 노출시키기 위한 개구부(opening)가 형성되어 있을 수 있다.
탈부착층(40)은 터치스크린(20)에 탈부착되는 것을 지칭한다. 탈부착층(40)은 투명한 재질이면 모두 가능하나, 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체일 수 있다. 탈부착층(40)은 단층으로 이루어지거나, 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층일 수 있다. 다층은 본 발명의 탈부착층(40)이 사용되는 환경에 따라, 각 층을 이루는 물질을 적절하게 선택할 수 있다. 탈부착층(40)의 두께는 접착이 충분하게 이루어지는 정도이면 가능하며, 10㎛ 내지 200㎛가 적당하다. 상기 두께는 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 반복적인 실험을 통하여 얻어질 수 있는 것은 자명하다.
한편, 제1 윈도우 구조물(60)의 탈부착을 용이하게 하기 위하여, 터치스크린(20) 상에 접착감소층(70)을 부가할 수 있다. 접착감소층(70)은 마찰력을 낮게 하여 슬립성(slip property)을 증대시킨다. 접착감소층(70)에 의해, 제1 윈도우 구조물(60)이 터치스크린(20)으로부터 용이하게 탈부착되도록 한다. 접착감소층(70)은 불소계 수지이나 실리콘계 수지의 코팅재를 사용할 수 있다. 접착감소층(70)은 티타니아(TiO2) 혹은 실리카(SiO2)를 윈도우(30)에 증착시킨 후, 증착된 윈도우(30) 상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 코팅하여 형성할 수 있다. 이때, 불소계 수지 또는 실리콘계 수지는 ECC(Easy Cleaning Coating) 방식으로 형성시킬 있다. 접착감소층(70)을 적용하면, 부착할 때, 윈도우(30)를 부착할 때 기포의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 접착감소층(70)에 의해, 소비자가 별도의 도구 없이 스스로 제1 윈도우 구조물(60)을 용이하게 탈부착할 수 있다.
탈부착층(40)의 접착력이 약 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 경우에 있어서, 탈부착층(40)은 자기 접착력을 가진다. 상기 자기 접착력은 탈부착층(40)을 터치스크린(20)에 올려놓기만 하여도 탈부착층(40)이 기포 없이 스스로 붙는 성질이다. 한편, 터치스크린(20)에 접착감소층(70)이 적용되면, 접착감소층(70)이 없을 때보다도 더 향상된 자기 접착력을 가진다.
본 발명의 실시예에 의한 접착력은 접착감소층(70)의 존재에 따라, 접착력이 달라질 수 있다. 접착감소층(70)이 있는 경우의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm이나, 접착감소층(70)이 없는 경우의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 200gf/25mm이다. 동일한 재질 및 두께의 탈부착층(40)이 있을 때, 접착감소층(70)이 존재하면, 제1 윈도우 구조물(60)을 기포 없이 부착하기가 보다 용이하다. 또한, 접착감소층(70)의 영향으로, 제1 윈도우 구조물(60)의 분리가 상대적으로 쉽게 일어난다.
본 발명의 제1 윈도우 구조물(60)은 별도로 제작되어서 이형필름으로 보호되어 있다. 제1 윈도우 구조물(60)을 터치스크린(20) 또는 접착감소층(70)에 부착하기 위해서는 이형필름이 제거된다. 이형필름이 제거되면, 탈부착층(40)이 노출된다. 탈부착층(40)이 노출된 제1 윈도우 구조물(60)을 터치스크린(20) 또는 접착감소층(70)에 수작업으로 부착하면, 윈도우(30)가 장착된 디스플레이를 완성할 수 있다. 또한, 윈도우(30)가 파손되거나 교체하려면, 제1 윈도우 구조물(60)을 수작업으로 분리하여, 새로운 제1 윈도우 구조물(60)을 부착하면 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물(60)을 포함하는 제2 디스플레이 장치(200)를 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 단면도를 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 단면도 상에 나타나지 않을 수 있는 구성요소도 있을 수 있다. 이때, 제2 디스플레이 장치(200)는 접착층(50)이 없는 것을 제외하고, 제1 디스플레이 장치(100)와 동일하다. 이하에서는 전술한 내용과 중복되는 사항은 생략하거나 간단하게 설명하도록 한다.
도 4에 의하면, 제2 디스플레이 장치(200)는 디스플레이(10), 터치스크린(20) 및 제1 윈도우 구조물(60)이 순차적인 층을 이룬다. 여기서, 터치스크린(20)은 디스플레이(10) 상에 직접 도전패턴이 형성된 것이다. 즉, 터치스크린(20)은 디스플레이(10)에 형성된 도전패턴과 더불어 이루어진다. 탈부착층(40)은 투명한 재질이면 모두 가능하나, 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체일 수 있다. 탈부착층(40)은 단층으로 이루어지거나, 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층일 수 있다. 다층은 본 발명의 탈부착층(40)이 사용되는 환경에 따라, 각 층을 이루는 물질을 적절하게 선택할 수 있다. 탈부착층(40)의 두께는 접착이 충분하게 이루어지는 정도이면 가능하지만, 10㎛ 내지 200㎛가 적절하다. 상기 두께는 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 반복적인 실험을 통하여 얻어질 수 있는 것은 자명하다.
제2 디스플레이 장치(200)는 제1 디스플레이 장치(100)와 마찬가지로, 접착감소층(70)을 구비할 수 있다. 접착감소층(70)의 재질, 기능 등은 제1 디스플레이 장치(100)에서 설명한 바와 같다. 본 발명의 실시예에 의한 접착력은 접착감소층(70)의 존재에 따라, 접착력이 달라질 수 있다. 접착감소층(70)이 있는 경우의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm이나, 접착감소층(70)이 없는 경우의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 200gf/25mm이다. 동일한 재질 및 두께의 탈부착층(40)이 있을 때, 접착감소층(70)이 존재하면, 제1 윈도우 구조물(60)을 기포 없이 부착하기가 용이하다. 또한, 접착감소층(70)의 영향으로, 제1 윈도우 구조물(60)의 분리가 상대적으로 쉽게 일어난다.
도시되지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 의한 제1 윈도우 구조물(60)의 윈도우(30) 및 탈부착층(40) 사이에는 다양한 기능을 부여하는 부가요소를 더 포함할 수 있다. 상기 부가요소는 투명접착층(OCA), 비산방지층 등을 포함할 수 있으며, 필요한 경우 인쇄층 및 기능성 코팅층이 적절하게 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 인쇄층을 포함하는 투명접착층을 윈도우(30)에 형성하고 투명 합성수지 필름(예, PET 필름)을 부착한 후, 상기 투명 합성수지 필름에 탈부착층(40)을 형성할 수 있다. 이러한 부가요소는 이미 잘 알려진 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
<터치스크린 커버층에 탈부착되는 제2 윈도우 구조물을 적용한 디스플레이 장치>
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 제2 윈도우 구조물(80)을 포함하는 제3 디스플레이 장치(300)를 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 단면도를 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 단면도 상에 나타나지 않을 수 있는 구성요소도 있을 수 있다. 이때, 제3 디스플레이 장치(300)는 터치스크린 커버층(22)을 도입하는 것을 제외하고, 제1 디스플레이 장치(100)와 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이때, 제2 윈도우 구조물(80)에도 제1 윈도우 구조물(60)에서 살펴본 바와 같이, 부가요소를 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제3 디스플레이 장치(300)는 디스플레이(10), 접착층(50), 터치스크린(20), 커버층(22), 탈부착층(40) 및 윈도우(30)가 순차적으로 적층되어 구현될 수 있다. 경우에 따라, 제3 디스플레이 장치(300)는 제2 디스플레이 장치(200)와 같은 접착층(50)이 없이, 디스플레이(10) 및 터치스크린(20)이 직접 접합될 수 있다. 여기서, 커버층(22)의 상부 또는 하부에는 터치스크린(20)의 형성을 위한 도전패턴이 배치된다. 엄밀한 의미에서 커버층(22)은 터치스크린(20)의 일부라고 볼 수 있다. 커버층(22)은 터치스크린(20)이 충격이나 오염에 의해 손상되는 것을 방지한다. 또한, 제3 디스플레이 장치(300)는 디스플레이(10)에 직접 도전패턴이 형성되어 터치스크린(20)을 이루며, 이때, 터치스크린 커버층(22)은 디스플레이(10)의 상단에 위치할 수 있다.
커버층(22)은 제2 윈도우 구조물(80)로 덮이면, 제3 디스플레이 장치(300)의 내측에 위치한다. 커버층(22)이 내측에 위치함으로써, 커버층(22)은 제3 디스플레이 장치(300)의 외부로 노출되어, 충격 등에 의해 손상을 입을 염려가 없다. 커버층(22)은 인쇄층 또는 기능성 코팅층이 있을 수 있으며, 다양한 디자인 또는 반투명 등을 통하여 제3 디스플레이 장치(300)를 미려하게 할 수 있다. 또한, 커버층(22)은 터치스크린(20)의 각종 패턴이나 회로 등에 의한 굴곡 및 단차에 의한 영향을 배제시킬 수 있다. 굴곡이나 단차의 영향이 사라지면, 탈부착층(40)에 의한 탈부착이 보다 용이해진다.
커버층(22)은 투명한 재질이면 제한 없이 이용할 수 있다. 예를 들어, 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 구체적으로, 유리 기판은 강화유리 또는 강화되지 않은 유리일 수 있으며, 또한 플라스틱 기판은 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PAR(polyarylate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 COC(cycloolefin copolymer) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 플라스틱 기판이 보다 바람직하다. 커버층(22)의 두께는 제3 디스플레이 장치(300)를 사용하는 과정에서 터치스크린(20)이 손상을 받지 않을 정도이면 충분하다.
제3 디스플레이 장치(300)는 제1 디스플레이 장치(100)와 마찬가지로, 접착감소층(70)을 구비할 수 있다. 접착감소층(70)의 재질, 기능 등은 제1 디스플레이 장치(100)에서 설명한 바와 같다. 본 발명의 실시예에 의한 접착력은 접착감소층(70)의 존재에 따라, 접착력이 달라질 수 있다. 접착감소층(70)이 있는 경우의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm이나, 접착감소층(70)이 없는 경우의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 200gf/25mm이다. 동일한 재질 및 두께의 탈부착층(40)이 있을 때, 접착감소층(70)이 존재하면, 제2 윈도우 구조물(80)을 기포 없이 부착하기가 용이하다. 또한, 접착감소층(70)의 영향으로, 제2 윈도우 구조물(80)의 분리가 상대적으로 쉽게 일어난다.
탈부착층(40)의 접착력이 약 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 경우에 있어서, 탈부착층(40)은 자기 접착력을 가진다. 상기 자기 접착력은 탈부착층(40)을 터치스크린 커버층(22)에 올려놓기만 하여도, 탈부착층(40)이 기포 없이 스스로 붙는 성질이다. 한편, 터치스크린 커버층(22)에 접착감소층(70)을 적용하면, 접착감소층(70)이 없을 때보다도 더 향상된 자기 접착력을 가진다.
본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치들은 윈도우 구조물이 파손되면 경우, 새로운 윈도우 구조물 중에 선택하여 부착하면 교체된다. 구체적으로, 파손된 상기 윈도우 구조물을 분리하고, 새로운 윈도우 구조물을 부착하면 교체된다. 윈도우 구조물의 교체 과정은 소비자가 직접 수작업으로 수행할 수도 있으며, 교체에 소요되는 시간이 매우 짧다. 또한, 윈도우 구조물만을 제거하면 되기 때문에, 디스플레이 장치의 재활용이 용이하다. 나아가, 윈도우 구조물은 탈부착되므로, 기포가 없이 쉽게 부착될 수 있다. 제조사는 상기 윈도우 구조물 이외의 부분만을 제작하면 되고 또한 접착공정을 하지 않아도 되기 때문에, 제조 공정이 간단해진다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 이때, 상기 디스플레이 장치는 모바일 기기를 사례로 제시한 것에 불과하며, 앞에서 설명한 것들을 포함하여 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다른 형태도 적용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 장치는 외관을 다양하게 디자인될 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치는 미려한 모양, 다양한 칼라 및 문양 등과 같은 디자인이 가능하다. 왜냐하면, 원래의 윈도우 구조물을 분리하고 새로운 구조물을 부착하면, 윈도우 구조물의 외관을 원하는 디자인으로 바꿀 수 있기 때문이다. 종래에는 디자인의 변경을 위해서는 윈도우 구조물의 접착을 해체하고, 새로운 윈도우 구조물을 다시 접착하여야 한다. 그런데, 본 발명의 디스플레이 장치는 기존의 윈도우 구조물을 떼어내고, 새로운 윈도우 구조물을 부착하면 디자인이 변경된다. 이에 따라, 본 발명의 윈도우 구조물은 종래와는 달리, 디스플레이 장치에 고정된 필수품이 아니고, 필요에 따라 탈부착할 수 있는 소모품으로 취급될 수 있다. 이와 같은 방법은 디자인을 다양하게 하면, 디스플레이 장치의 제조사는 상기 디자인에 대응하여 일일이 추후 서비스를 하지 않아도 된다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 윈도우 구조물의 탈부착이 보다 용이하도록, 디스플레이 장치의 사출물에 홈 등과 같은 별도의 수단을 제공할 수 있다.
10; 디스플레이 20; 터치스크린
22; 터치스크린 커버층 30; 윈도우
40; 탈부착층 50; 접착층
60; 제1 윈도우 구조물 70; 접착감소층
80; 제2 윈도우 구조물

Claims (19)

  1. 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 윈도우 일측의 전면에 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물; 및
    상기 윈도우 구조물의 탈부착층이 전면적으로 탈부착되는 피접착기기를 포함하고,
    상기 피접착기기는 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 선택된 어느 하나이며,
    상기 터치스크린 또는 상기 터치스크린 커버층에 접착감소층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 윈도우는 유리 기판 또는 플라스틱 기판 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 윈도우는 강화유리 기판 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PAR(polyarylate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 COC(cycloolefin copolymer) 중 어느 하나 이상을 포함하는 플라스틱 기판 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탈부착층은 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 탈부착층은 단층 또는 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 터치스크린은 상기 디스플레이에 직접 도전패턴이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 터치스크린 커버층에는 상기 터치스크린의 도전패턴이 직접 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이에 직접 도전패턴이 형성되어 상기 터치스크린을 이루며, 상기 터치스크린 커버층은 상기 디스플레이의 상단에 위치하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 커버층은 강화유리 기판 또는 강화되지 않은 유리 기판 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PAR(polyarylate), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 COC(cycloolefin copolymer) 중 어느 하나 이상을 포함하는 플라스틱 기판 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 접착감소층은 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 접착감소층은 티타니아(TiO2) 혹은 실리카(SiO2)로 이루어진 증착층 및 상기 증착층 상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 접착감소층에 의해 상기 윈도우 구조물의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 윈도우 구조물은 모양, 색상, 문양이 다양하게 디자인되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 윈도우 일측 전면에 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물에서 이형필름을 제거하여 상기 탈부착층을 노출시키는 단계; 및
    상기 노출된 탈부착층을 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나의 전면에 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 노출된 탈부착층을 부착하는 단계 이전에, 상기 터치스크린 또는 터치스크린 커버층에 접착감소층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 탈부착층은 상기 접착감소층의 전면에 부착되는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 윈도우 구조물을 준비하는 단계 이전에, 상기 터치스크린, 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나에 부착되어 있으며, 손상된 윈도우 구조물을 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 윈도우 구조물의 부착은 수작업으로 수행하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 윈도우 구조물은 기포가 없이 부착되는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.

  19. 삭제
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