KR102070764B1 - Cover substrate for withstanding impact and display device having thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파단면의 강도가 향상된 표시소자의 보호기판에 관한 것으로, 표시소자의 전면에 배치되는 기판; 상기 기판의 전면 및 측면에 도포된 그래핀으로 구성되며, 상기 그래핀은 기판의 크랙에 충진되어 상기 크랙과 결합함으로써 크랙의 전파를 방지하는 것을 특징으로 한다. 이때, 기판은 강화유리 또는 플라스틱일 수 있다.The present invention relates to a protective substrate of a display device having an improved strength of a fracture surface, the substrate being disposed in front of the display device; It is composed of graphene applied to the front and side of the substrate, the graphene is characterized in that it is filled in the crack of the substrate to prevent the propagation of the crack by combining with the crack. In this case, the substrate may be tempered glass or plastic.
Description
본 발명은 보호기판에 관한 것으로, 특히 기판의 절단에 의한 크랙으로 인해 기판 파손을 방지할 수 있는 보호기판 및 이를 표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protective substrate, and more particularly, to a protective substrate capable of preventing damage to a substrate due to a crack caused by cutting of the substrate, and a display device thereof.
근래, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기전계발광 표시소자, 전기영동 표시소자 등과 같은 다양한 평판표시소자가 제안되고 있다.Recently, with the development of various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers, there is an increasing demand for flat panel display devices for light and thin applications. As such a flat panel display device, various flat panel display devices such as an LCD (Liquid Crystal Display), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display device, an electrophoretic display device, and the like have been proposed.
이러한 평판표시소자는 대면적으로 구성되어 대형 TV 등으로 사용되어 실내에서 사용되기도 하나, 휴대폰이나 태블릿컴퓨터와 같이 외부에서 휴대용으로 사용된다. 따라서, 휴대용 평판표시소자에는 외부의 충격으로부터 표시소자를 보호하기 위한 보호기판이 표시소자의 전면에 배치된다.Such a flat panel display device is used in a large area, such as a large TV, and used indoors. However, such a flat panel display device is used as a portable device such as a mobile phone or a tablet computer. Therefore, in the portable flat panel display device, a protective substrate for protecting the display device from external shock is disposed on the front surface of the display device.
이러한 보호기판으로는 주로 투명한 유리나 플라스틱을 주로 사용한다. 이러한 유리는 절단휠 등에 의해 기계적으로 가공된 후 전면에 우레탄아크릴레이트를 코팅하며 플라스틱은 전면을 우레탄 또는 나노실리카 등으로 하드코팅한 후, 절단하고 그 위에 다시 우레탄아크릴레이트를 코팅한다.As the protective substrate, transparent glass or plastic is mainly used. The glass is mechanically processed by a cutting wheel, etc., and then coated urethane acrylate on the front surface, and the plastic is hard coated on the front surface with urethane or nano silica, and then cut and coated on the urethane acrylate again.
그러나, 상기와 같은 보호기판을 사용하는 경우에는 다음과 같은 문제가 발생한다. 보호기판은 절단휠 등에 의해 기계적으로 가공되기 때문에, 절단면에는 미세한 크랙이 발생하게 되는데, 이러한 크랙은 외부의 충격 등에 의해 보호기판 내부로 전파되어 보호기판을 불량으로 만드는 중요한 원인이 된다.However, when using the protective substrate as described above occurs the following problems. Since the protective substrate is mechanically processed by a cutting wheel or the like, minute cracks are generated on the cut surface, and these cracks are propagated into the protective substrate by an external impact or the like and become an important cause of making the protective substrate defective.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그래핀으로 강화유리 등의 크랙을 채워 파단면의 강도를 향상시킬 수 있는 보호기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a protective substrate capable of improving the strength of a fracture surface by filling cracks such as tempered glass with graphene.
본 발명의 다른 목적은 그래핀에 의해 파단면의 강도가 강화된 보호기판을 구비한 표시소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device having a protective substrate whose strength of the fracture surface is enhanced by graphene.
본 발명의 또 다른 목적은 그래핀에 의해 파단면의 강도가 강화된 보호기판에 센싱전극을 형성함으로써 두께 및 무게를 대폭 감축할 수 있는 표시소자를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a display device capable of significantly reducing thickness and weight by forming a sensing electrode on a protective substrate having an enhanced strength of a fracture surface by graphene.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 보호기판은 표시소자의 전면에 배치되는 기판; 상기 기판의 전면 및 측면에 도포된 그래핀으로 구성되며, 상기 그래핀은 기판의 크랙에 충진되어 상기 크랙과 결합함으로써 크랙의 전파를 방지하는 것을 특징으로 한다. 이때, 기판은 강화유리 또는 플라스틱일 수 있다.In order to achieve the above object, the protective substrate according to the present invention is a substrate disposed on the front surface of the display element; It is composed of graphene applied to the front and side of the substrate, the graphene is characterized in that it is filled in the crack of the substrate to prevent the propagation of the crack by combining with the crack. In this case, the substrate may be tempered glass or plastic.
또한, 본 발명에 따른 표시소자는 표시패널; 상기 표시패널 전면에 배치되어 표시패널을 보호하며, 기판과 상기 기판의 전면 및 측면에 도포된 그래핀으로 구성되며, 상기 그래핀은 기판의 크랙에 충진되어 상기 크랙과 결합함으로써 크랙의 전파를 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the display device according to the present invention includes a display panel; It is disposed on the front of the display panel to protect the display panel, and consists of a substrate and the graphene coated on the front and side of the substrate, the graphene is filled in the crack of the substrate to combine with the crack to prevent the propagation of the crack Characterized in that.
상기 액정표시패널, 유기전계발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 플라즈마 표시패널을 포함하며, 상기 표시패널과 보호기판 사이에는 터치패널이 배치될 수 있다.And a liquid crystal display panel, an organic light emitting display panel, an electrophoretic display panel, and a plasma display panel. A touch panel may be disposed between the display panel and the protective substrate.
또한, 본 발명의 다른 관점에 따른 표시소자는 표시패널; 상기 표시패널 전면에 배치된 보호기판; 상기 기판의 전면 및 측면에 도포되고 보호기판의 크랙에 충진되어 상기 크랙과 결합함으로써 크랙의 전파를 방지하는 그래핀; 및 상기 기판의 하부에 형성되어 터치를 인식하며, 그래핀으로 이루어진 센싱전극으로 구성된다.In addition, a display device according to another aspect of the present invention includes a display panel; A protective substrate disposed on the front of the display panel; Graphene applied to the front and side surfaces of the substrate and filled with the crack of the protective substrate to combine with the crack to prevent the propagation of the crack; And a sensing electrode formed under the substrate to recognize a touch.
상기 센싱전극은 보호기판의 전면 및 측면에 형성된 그래핀과 동시에 형성된다.The sensing electrode is formed at the same time as the graphene formed on the front and side of the protective substrate.
본 발명에서는 강화유리 또는 플라스틱으로 이루어진 보호기판을 그래핀으로 도포하여, 보호기판의 절단면에 형성되는 크랙을 그래핀으로 채워 보호기판의 원자와 그래핀의 탄소가 결합되도록 함으로써 크랙에 의한 결함을 그래핀에 의해 보충할 수 있게 된다. 따라서, 외부의 충격 등에 의해 크랙이 보호기판 내부로 전파하여 보호기판이 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.In the present invention by applying a protective substrate made of tempered glass or plastic with graphene, filling the cracks formed on the cutting surface of the protective substrate with graphene to bond the atoms of the protective substrate and the carbon of the graphene graphene graphs It can be replenished by a pin. Therefore, it is possible to effectively prevent the cracks from propagating into the protective substrate due to external impact and the like, so that the protective substrate is not damaged.
또한, 본 발명에서는 그래핀이 도포된 강화유리 또는 플라스틱에 그래핀으로 이루어진 센싱전극을 형성하므로, 별도의 보호기판과 터치패널을 구비하는 표시소자에 비해 두께 및 무게를 최소화할 수 있게 되며, 제조비용도 절감할 수 있게 된다.In addition, the present invention forms a sensing electrode made of graphene on the graphene-coated tempered glass or plastic, it is possible to minimize the thickness and weight compared to the display device having a separate protective substrate and touch panel, manufacturing The cost can also be reduced.
도 1은 본 발명에 보호기판의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 그래핀의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면.1 is a view showing the structure of a protective substrate in the present invention.
2 is a view showing the structure of graphene.
3 is a view showing the structure of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the structure of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing the structure of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 보호기판(2)을 나타내는 도면이다.1 shows a
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보호기판(2)의 상면 및 측면에는 그래핀(5)이 도포되어 있다. 상기 보호기판(2)은 강화유리로 이루어지며, 절단휠 등과 같은 기계적인 방법에 의해 표시소자의 크기에 맞게 가공된다. 따라서, 보호기판(2)의 측면, 즉 절단면에는 가공에 의한 크랙(4)이 형성되는데, 이러한 크랙(4)은 외부로부터 충격이 인가됨에 따라 보호기판(2)의 내부로 전파된다. 상기 그래핀(5)은 보호기판(2)의 상면 및 측면(즉, 절단면)에 도포될 뿐만 아니라 크랙(4)의 내부로 흘러 들어가 크랙(4)을 채운다.As shown in FIG. 1,
그래핀은 탄소원자가 도 2에 도시된 바와 같은 한층의 벌집형태로 구성된 2차원 물질로서, 2004년에 발견된 이래 박형이면서 전자이동도, 열전도도, 강한 기계적 특성, 유연성, 신축성 등의 우수한 성질, 높은 투과율 등의 특성으로 인해 인해 많은 연구가 이루어지고 있다.Graphene is a two-dimensional material composed of a honeycomb layer in which a carbon atom is shown in FIG. 2, and since it was discovered in 2004, it is thin and has excellent properties such as electron mobility, thermal conductivity, strong mechanical properties, flexibility, elasticity, Due to the characteristics such as high transmittance, many studies have been made.
크랙(4)으로 침투한 그래핀(5)의 탄소는 강화유리의 규소와 결합하므로, 그래핀(5)에 의해 크랙(4)은 더 이상의 보호기판(2)의 내부로 전파할 수 없게 된다.Since the carbon of the
본 발명에서 그래핀(5)은 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 그래핀은 스카치테입법과 같은 기계적 방법이나 CVD(Chemical Vapor Deposition)성장법으로 형성될 수 있다.In the present invention, the
스카치테입법은 최초의 그래핀은 형성한 방법으로서 흑연 플레이크(graphite flake), 일반적인 스카치테입, SiO2 웨이퍼를 준비한 후, 플레이크를 스카치테입에 올린 후 수 차례 접었다 폈다를 반복한다. 이후, 테입을 SiO2 웨이퍼에 올린 후 플레이크 자국이 남아있는 부분을 문질러 준 후, 한 층의 그래핀부터 다층의 그래핀이 형성된다. 그러나, 상기한 스카치테입법에 의해 제조된 그래핀은 크기와 형태를 제어할 수 없기 때문에 소자로의 응용에 어려움이 있었다.The scotch tape method is a method of forming the first graphene. Graphite flakes, general scotch tapes, and SiO 2 wafers are prepared, and the flakes are put on the scotch tape and folded several times. The tape was then SiO 2 After placing it on the wafer and rubbing the remaining portion of the flake marks, a layer of graphene is formed from one layer of graphene. However, the graphene produced by the Scotch tape method has a difficulty in the application to the device because it can not control the size and shape.
CVD성장법은 Ni, Cu, Pt 등과 같은 탄소를 잘 흡착하는 전이금속을 촉매층으로 준비한 후 1,000℃ 이상의 고온에서 CH4, H2, Ar 등의 혼합가스를 주입하면, 고온에서 주입된 혼합가스에서 탄소가 촉매층과 반응하며, 이를 급랭시키면 촉매로부터 탄소가 떨어져 나노면서 표면에 그래핀이 성장된다. 이후, 식각용액을 활용해 촉매층이나 지지층을 제거하게 되면 그래핀을 분리하여 원하는 기판에 전사할 수 있게 된다.The CVD growth method prepares a transition metal that adsorbs carbon such as Ni, Cu, Pt, etc. as a catalyst layer, and then injects a mixed gas such as CH 4 , H 2 , or Ar at a high temperature of 1,000 ° C. or higher. Carbon reacts with the catalyst layer, and quenching causes graphene to grow on the surface as the carbon is separated from the catalyst. Subsequently, when the catalyst layer or the support layer is removed using an etching solution, graphene can be separated and transferred to a desired substrate.
또한, 본 발명의 그래핀은 Hummers법에 의해 형성될 수도 있는데, 이러한 Hummers법은 다음과 같다. 흑연을 강산과 산화제로 산화시켜 산화흑연(graphite oxide)으로 만들면, 산화흑연의 강한 친수성으로 인해 물분자가 산화흑연의 면과 면 사이에 용이하게 삽입되며, 이로 인해 면간 간격이 6~12Å으로 늘어나 면과 면 사이가 용이하게 박리되어 산화그래핀(graphene oxide)을 얻을 수 있다.In addition, the graphene of the present invention may be formed by the Hummers method, such Hummers method is as follows. When graphite is oxidized with strong acid and oxidizing agent to make graphite oxide, the strong hydrophilicity of graphite oxide allows water molecules to be easily inserted between the surfaces of graphite oxide, which increases the interplanar spacing to 6 ~ 12Å. Easily peeled off between the surface can be obtained graphene oxide (graphene oxide).
상기와 같이 형성된 산화그래핀은 표면에 수산기와 에폭시기, 가장자리에는 카르복실기와 결합한 형태로 존재하기 때문에 그래핀 고유의 성질을 대부분 상실하게 된다. 따라서, 상기 산화그래핀을 환원하여 산소를 포함한 작용기를 제거해줌으로써 그래핀 고유의 특성을 갖는 액상의 그래핀(5)을 형성한다.Since the graphene oxide formed as described above is present in the form of a hydroxyl group and an epoxy group bonded to the surface and a carboxyl group at the edge, most of graphene oxide loses its inherent properties. Therefore, by reducing the graphene oxide to remove the functional group containing oxygen to form a liquid graphene (5) having a unique characteristic of graphene.
상기한 스카치테입법에 의해 제조된 그래핀은 크기와 형태를 제어할 수 없는 단점이 있으며, CVD성장법은 진공상태로 진행되므로 고가의 진공장비가 필요하게 되고 고온에서 공정이 진행되므로 제조비용이 증가한다는 단점이 있으므로, 본 발명에서는 주로 Hummers법에 의해 액상 그래핀(5)을 형성한다. 그러나, 이러한 그래핀(5)의 형성은 스카치테입법 및 CVD성장법을 포함하는 다양한 방법에 의해 형성할 수 있을 것이다. Graphene produced by the Scotch tape method has a disadvantage that can not control the size and shape, the CVD growth method proceeds in a vacuum state, so expensive vacuum equipment is required and the process is carried out at a high temperature manufacturing costs are Since there is a disadvantage of increasing, in the present invention, the
제작된 액상 그래핀(5)은 보호기판(2)의 상면 및 측변에 도포된 후, 경화된다. 이때, 그래핀(5)의 도포는 스핀코팅, 롤코팅, 딥코팅, 스크린코팅과 같은 다양한 방법에 의해 이루어질 수도 있다. 스핀코팅은 보호기판(2)을 일정 속도로 회전하는 회전판에 배치시킨 후, 회전하는 보호기판(2) 상에 액상의 그래핀(5)을 적하하여 적하된 그래핀이 퍼져 보호기판(2) 전체에 도포되도록 한다. 또한, 롤코팅은 롤러의 표면에 액상의 그래핀을 도포한 후, 롤러를 보호기판(2)에 접촉한 상태에서 상기 롤러를 진행하여 롤러 표면의 그래핀을 보호기판(2)상에 전사함으로써 이루어진다. The produced liquid graphene (5) is applied to the upper and side surfaces of the protective substrate (2), and then cured. At this time, the application of the graphene (5) may be made by various methods such as spin coating, roll coating, dip coating, screen coating. In the spin coating, the
딥코팅은 액상의 그래핀을 용기에 채운 후, 보호기판(2)을 용기에 넣어 적심으로서 보호기판(2)에 그래핀을 도포한다. 또한, 스크린코팅은 보호기판(2) 상에 개구영역이 형성된 스크린을 배치한 후, 그 위에 그래핀을 공급하고 스퀴즈 등에 의해 상기 그래핀에 압력을 인가하여 개구영역을 통해 상기 그래핀이 배출되도록 함으로써 보호기판(2) 위에 그래핀을 도포할 수 있게 된다. 이러한 그래핀의 도포방법은 상기와 같은 특정 방법에 한정되는 것이 아니라, 다양한 방법을 이용할 수 있게 된다.In the dip coating, the liquid graphene is filled into the container, and then the graphene is applied to the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 유리 등으로 이루어진 보호기판(2)에 그래핀(5)을 도포하여 보호기판(2)의 절단면에 형성된 그래핀(5)을 충진하여 그래핀(5)이 크랙(4)을 단단히 고정시킴으로서 외부로부터 충격이 인가되는 경우에도 크랙(4)이 보호기판(2) 내부로 전파되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 보호기판(2)의 내충격특성이 향상되고 파단강도 역시 증가하게 된다.As described above, in the present invention, the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내충격특성이 향상된 보호기판이 구비된 표시소자의 구조를 나타내는 도면이다. 본 발명의 보호기판은 액정표시소자, 유기전계발광 표시소자, 전기영동 표시소자 등과 같은 다양한 형태의 표시소자에 적용될 수 있지만, 이하의 설명에서는 액정표시소자를 예를 들어 설명한다. 물론, 이러한 설명이 본 발명의 적용을 한정하는 것이 아니다.3 is a diagram illustrating a structure of a display device having a protective substrate having improved impact resistance according to an embodiment of the present invention. Although the protective substrate of the present invention can be applied to various types of display devices such as liquid crystal display devices, organic light emitting display devices, electrophoretic display devices, and the like, the following description will be given with reference to liquid crystal display devices. Of course, this description does not limit the application of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정패널(101)과 그 전면에 배치된 보호기판(102)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the liquid
상기 액정패널(1010은 유리나 플라스틱과 같은 투명한 제1기판(110)과 제2기판(130) 및 그 사이의 액정층(140)으로 이루어져 있다. 상기 박막트랜지스터가 형성된다. 상기 박막트랜지스터는 제1기판(110)위에 형성된 게이트전극(111)과, 상기 게이트전극(111)이 형성된 제1기판(110) 전체에 걸쳐 형성된 게이트절연층(122)과, 상기 게이트절연층(122) 위에 형성된 반도체층(112)과, 상기 반도체층(112)위에 형성된 소스전극(114) 및 드레인전극(115)으로 이루어진다.The liquid crystal panel 1010 includes a transparent
상기 박막트랜지스터 위에는 제1기판(110) 전체에 걸쳐 보호층(124)이 형성된다. 상기 보호층(124) 위에는 일정 폭을 갖는 띠형상의 공통전극(126) 및 화소전극(127)이 서로 평행하게 배치되어 제1기판(210)의 표면과 횡전계가 공통전극(126) 및 화소전극(127) 사이에 형성된다. 이때, 상기 화소전극(127)은 보호층(124)에 형성된 컨택홀(125)을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극(115)과 전기적으로 접속되어 외부로부터 화상신호가 상기 박막트랜지스터를 통해 화소전극(127)에 인가된다. 상기 공통전극(226)과 화소전극(227)은 금속 또는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 금속산화물로 이루어진다.The
상기 제2기판(130) 내측에는 블랙매트릭스(134)와 컬러필터층(136)이 형성된다. 상기 블랙매트릭스(234)는 Cr이나 CrOx로 이루어진 것으로, 표시소자의 게이트라인과 데이터라인 형성영역, 박막트랜지스터 형성영역과 같이 화상비표시영역으로 광이 투과하는 것을 차단하여 화질이 저하되는 것을 방지한다. 컬러필터층(136)은 R,G,B 컬러필터층으로 이루어져 실제 화상을 구현한다.The
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터층(136) 위에는 컬러필터층(136)을 보호하고 표면을 편평하게 하기 위한 오버코터층(overcoat layer)가 형성될 수도 있다.Although not shown in the drawings, an overcoat layer may be formed on the
상기 액정패널(101)의 전면(또는 상면)에 배치되는 보호기판(102)는 강화유리로 이루어져 있다. 이때, 상기 보호기판(102)의 전면(또는 상면) 및 측면에는 그래핀(105)이 도포되어 있다. 도면에는 명확하게 도시되지 않았지만, 보호기판(102)의 측면에 도포된 그래핀(105)은 보호기판(102)의 절단과정에서 발생하는 크랙 등의 파단면에 충진되어 크랙을 단단하게 고정시킴으로써 크랙의 전파로 인한 보호기판(102)의 파손을 방지할 수 있게 된다.The
한편, 본 발명의 보호기판은 근래 정보입력수단으로 채용되고 있는 터치패널을 구비한 표시소자에도 적용될 수 있는데, 도 4에 이러한 터치패널이 적용된 액정표시소자가 도시되어 있다. 이때, 액정패널의 구조는 도 3에 도시된 구조와 동일하므로, 다른 구조에 대해서만 설명한다.On the other hand, the protective substrate of the present invention can also be applied to a display device having a touch panel that has been recently adopted as information input means, Figure 4 shows a liquid crystal display device to which such a touch panel is applied. In this case, since the structure of the liquid crystal panel is the same as that shown in FIG. 3, only the other structure will be described.
도 4에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정패널(101), 터치패널(170) 및 보호기판(102)으로 이루어진다. As shown in FIG. 4, the liquid
상기 터치패널(170)은 유리나 플라스틱과 같은 투명한 물질로 이루어진 기판(172)과, 상기 기판(172)의 상하부에 각각 형성된 제1전극(174) 및 제2전극(176)으로 이루어진다. 상기 제1전극(174) 및 제2전극(176)은 ITO나 IZO와 같은 투명한 도전물질로 이루어진 센싱전극으로서, 사용자의 손 등이 접촉되면 정전기 변화 등을 감지하여 터치신호를 인식한다.The
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1전극(174) 및 제2전극(176)의 단부에는 라우팅전극이 형성되어 변화된 정전용량이 라우팅전극을 통해 감지부로 전달되어 접촉된 영역의 (x,y) 좌표가 인식된다.Although not shown in the drawing, routing electrodes are formed at the ends of the
상기 터치패널(170)은 접착테이프(178)와 같은 부착수단에 의해 액정패널(101)의 전면에 부착된다. 물론, 이러한 터치패널의 부착은 접착테이프(178)뿐만 아니라 투명접착제 등에 의해 이루어질 수도 있다.The
터치패널(170)의 전면에는 보호기판(102)이 배치된다. 상기 보호기판(102)은 강화유리로 이루어져 있으며, 전면(또는 상면) 및 측면에는 그래핀(105)이 도포되어 있다. 도면에는 명확하게 도시되지 않았지만, 보호기판(102)의 측면에 도포된 그래핀(105)은 보호기판(102)의 절단과정에서 발생하는 크랙 등의 파단면에 충진되어 크랙을 단단하게 고정시킴으로써 크랙의 전파로 인한 보호기판(102)의 파손을 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 하부의 표시패널(101) 및 터치패널(170)을 충격 등으로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.The
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면이다.5 is a view showing the structure of a liquid crystal display device according to still another embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 액정표시소자는 액정패널(101)과 상기 액정패널(101)의 전면에 배치된 터치패널(170)로 이루어진다. 액정패널(101)은 제1기판(110) 및 제2기판(130)과 그 사이의 액정층(140)으로 구성된다. 제1기판(110)에는 박막트랜지스터와 화소전극(126) 및 공통전극(127)이 형성되며, 제2기판(130)에는 블랙매트릭스(134)와 컬러필터층(136)이 형성된다.As shown in FIG. 5, the liquid crystal display device of this embodiment includes a
상기 터치패널(170)은 액정패널(101) 전면에 배치되어 사용자의 손등이 닿는 경우, 터치영역을 인식하여 액정패널(101)에 터치신호를 전달한다.The
이 실시예에서는 상기 터치패널(170)이 강화유리 또는 플라스틱으로 이루어진 보호기판(102)에 형성된다. 즉, 도 4에 도시된 구조에서는 터치패널과 보호기판이 별개로 형성되는데 반해, 이 구조의 액정표시소자에서는 터치패널이 보호기판(102)에 형성된다.In this embodiment, the
이때, 보호기판(102)의 전면(또는 상면)과 측면에는 그래핀(105)이 도포되어, 보호기판(102)의 절단면에 발생한 크랙이 상기 그래핀(105)에 의해 충진되어 그 강도가 향상된다. 또한, 보호기판(102)의 하면에는 x축 방향 및 y축 방향으로 배열되어 사용자의 손등이 접촉하는 경우 터치를 인식하는 센싱전극(187)이 형성된다.At this time, the
상기 센싱전극(187)은 그래핀(105)으로 이루어진다. 그래핀(105)은 투과율이 좋고 기계적 특성과 유연성, 투과율이 좋을 뿐만 아니라 전기이동도가 좋기 때문에, 본 발명에서는 상기 그래핀(105)을 투명한 센싱전극(187)으로 형성한다.The
이때, 상기 센싱전극(187)은 보호기판(102)의 전면 및 측면에 형성되는 그래핀과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 스카치테입법과 CVD성장법 또는 Hummers법에 의해 액상의 그래핀을 형성한 후, 스핀코팅, 롤코팅, 딥코팅, 스크린코팅 등의 방법에 의해 보호기판(102)의 전체(보호기판(102)의 상하면과 측면)에 그래핀을 도포한다.In this case, the
그 후, 사진식각방법(photolithgraphy process) 등과 같은 패터닝방법에 의해 원하는 형상으로 패터닝함으로써 보호기판(102)의 하부에 센싱전극(187)을 형성할 수 있게 된다.Thereafter, the
상기와 같이 구성된 터치패널(170)은 투명한 접착층(166)에 의해 액정패널(101)의 전면에 부착된다.The
이와 같이, 이 실시예에서는 별도의 터치패널과 보호기판을 구비하지 않고 보호기판(102) 자체에 터치센싱전극(187)을 형성함으로써 전체적인 표시소자의 두께 및 무게를 대폭 감소할 수 있게 된다. 본 발명에 따른 도 4에 도시된 구조에서는 터치패널과 보호기판의 두께가 약 2.05mm인 반면에, 이 실시예에서는 터치패널과 보호기판(102)을 일체화함에 따라 그 두께가 약 1.35mm로 감소하게 되며, 이 두께 감소에 비례하여 무게 역시 감소하게 되므로, 박형 및 경량화된 표시소자의 제작이 가능하게 된다.As such, in this embodiment, the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 강화유리 또는 플라스틱으로 이루어진 보호기판을 그래핀으로 도포하여, 보호기판의 절단면에 형성되는 크랙을 그래핀으로 채워 보호기판의 원자와 그래핀의 탄소가 결합되도록 함으로써 크랙에 의한 결함을 그래핀에 의해 보충할 수 있게 된다. 따라서, 외부의 충격 등에 의해 크랙이 보호기판 내부로 전파하여 보호기판이 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention by applying a protective substrate made of tempered glass or plastic with graphene, by filling the cracks formed on the cutting surface of the protective substrate with graphene so that the atoms of the protective substrate and the carbon of the graphene bonds The defect caused by the graphene can be compensated for. Therefore, it is possible to effectively prevent the cracks from propagating into the protective substrate due to external impact and the like, so that the protective substrate is not damaged.
이러한 본 발명의 보호기판은 액정표시소자, 유기전계발광 표시소자, 전기영동 표시소자, 플라즈마 표시소자 등과 같은 다양한 평판표시소자에 적용될 수 있으며, 터치패널이 구비된 표시소자에도 적용될 수 있다.The protective substrate of the present invention can be applied to various flat panel display devices such as liquid crystal display devices, organic light emitting display devices, electrophoretic display devices, plasma display devices, and the like, and can also be applied to display devices with a touch panel.
또한, 본 발명에서는 그래핀이 도포된 강화유리 또는 플라스틱에 그래핀으로 이루어진 센싱전극을 형성하므로, 별도의 보호기판과 터치패널을 구비하는 표시소자에 비해 두께 및 무게를 최소화할 수 있게 되며, 제조비용도 절감할 수 있게 된다.In addition, the present invention forms a sensing electrode made of graphene on the graphene-coated tempered glass or plastic, it is possible to minimize the thickness and weight compared to the display device having a separate protective substrate and touch panel, manufacturing The cost can also be reduced.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, but various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.
102 : 보호기판 105 : 그래핀
110,130 : 기판 140 : 액정층
170 : 터치패널102: protective substrate 105: graphene
110,130
170: touch panel
Claims (13)
상기 기판의 측면은 절단면이며,
상기 기판의 측면에는 크랙이 있고,
상기 그래핀은 상기 크랙에 충진되어 상기 크랙과 결합함으로써 크랙의 전파를 방지하는 것을 특징으로 하는 보호기판.A substrate disposed on the front surface of the display device, and graphene coated on the front and side surfaces of the substrate,
The side of the substrate is a cut surface,
There is a crack on the side of the substrate,
The graphene is a protective substrate characterized in that the crack is filled with the crack to prevent the propagation of the crack by combining with the crack.
상기 보호기판의 전면 및 측면에 도포된 그래핀을 포함하며,
상기 보호기판의 측면은 절단면이고,
상기 보호기판의 측면에는 크랙이 있으며,
상기 그래핀은 상기 크랙에 충진되어 상기 크랙과 결합함으로써 크랙의 전파를 방지하는 것을 특징으로 하는 표시소자.A display panel and a protective substrate disposed on a front surface of the display panel;
Graphene coated on the front and side of the protective substrate,
The side of the protective substrate is a cut surface,
There is a crack on the side of the protective substrate,
The graphene is filled in the cracks are combined with the cracks to prevent the display device, characterized in that the propagation of the cracks.
제1기판;
상기 제1기판 상에 있고, 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터;
상기 박막트랜지스터 상에 있는 보호층;
상기 보호층 상에 서로 평행하게 배치된 공통 전극과 화소 전극;
상기 공통 전극과 상기 화소 전극 상에 있는 액정층;
상기 액정층 상에 있는 컬러필터층; 및
상기 컬러필터층 상에 있는 제2기판을 포함하는 표시소자.The liquid crystal display panel of claim 4, wherein
First substrate;
A thin film transistor on the first substrate, the thin film transistor including a gate electrode, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode;
A protective layer on the thin film transistor;
A common electrode and a pixel electrode disposed in parallel with each other on the protective layer;
A liquid crystal layer on the common electrode and the pixel electrode;
A color filter layer on the liquid crystal layer; And
And a second substrate on the color filter layer.
기판;
상기 기판의 상부에 있는 제1 센싱전극; 및
상기 기판의 하부에 있는 제2 센싱전극을 포함하는 표시소자.The method of claim 5, wherein the touch panel,
Board;
A first sensing electrode on the substrate; And
And a second sensing electrode under the substrate.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |