KR20070029714A - 유연한 평판 패널 디스플레이 - Google Patents

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KR20070029714A
KR20070029714A KR1020067024836A KR20067024836A KR20070029714A KR 20070029714 A KR20070029714 A KR 20070029714A KR 1020067024836 A KR1020067024836 A KR 1020067024836A KR 20067024836 A KR20067024836 A KR 20067024836A KR 20070029714 A KR20070029714 A KR 20070029714A
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KR1020067024836A
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피터 제이. 슬리케르비르
툰데르 야콥 엠. 제이. 덴
니코 윌라드
니겔 디. 영
마리누스 제이. 제이. 도나
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

직물과 같은 특성을 나타내는 유연한 평판 패널 디스플레이로서, 바람직하게 직물 재료(14)의 층을 포함하는 탄성중합체 재료로 형성된 기판(10)을 포함한다. 기판(10)은 디스플레이가 정상적인 작동 환경 하에서 동시에 적어도 2개의 곡률 반경으로 휠 수 있고, 및/또는 1개 이상의 방향으로 확장되도록 하는 탄성률을 갖도록 정렬되고 구성된다. 최종 디스플레이는 예를 들어, 의류 등에 포함될 수 있다. 유연한 평판 패널 패널 디스플레이를 제조하기 위한 방법이 또한 기술된다.

Description

유연한 평판 패널 디스플레이{FLEXIBLE FLAT PANEL DISPLAYS}
본 발명은 일반적으로 액정 디스플레이(LCD), 유기 광 방사 다이오드 디스플레이, 전계 방사 디스플레이, 또는 두껍거나 얇은 필름 전기변색 또는 전기-발광 디스플레이와 같은 유연한 평판 패널 디스플레이에 관한 것이고, 더 자세히는 직물 특성을 나타내는 유연한 평판 패널 디스플레이에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법과 평판 디스플레이를 위한 유연한 기판에 관한 것이다.
유연한 평판 패널 디스플레이는 현재 개발 상태에 있다. 그렇지만, 다양한 종류의 폭 넓은 환경에서, 확장하는 시장이 예견되며, 유연한 평판 패널 디스플레이는 특히, 유연한 평판 패널 디스플레이는 기능은 유지하면서 인장, 압축, 전단 응력을 겪는다. 평판 디스플레이의 제조 도중에, 이들은 예를 들어, 층을 같이 부착하는 도중과 디스플레이를 굽히고 접촉하는 도중에, 압력 하중에 노출된다. 그렇지만, 유연한 평판 패널 디스플레이의 유연성은 최대한 많은 수의 유연한 평판 패널 디스플레이가 문제가 없도록 동작할 수 있도록 하는 것을 보장한다.
유연한 평판 패널 디스플레이는 기존의 특허 출원에 기재되었다. 예를 들어, 영국 특허등록 제 GB2337131A는 벽 형태의 스페이서에 의해 분리된 2개의 기판 층 을 포함하는 LCD와 그 제조 방법에 대해 기술한다. LCD는 조건 qL4/Eh3 ≤π5V/48을 만족하도록 특별히 설계되며, 이 조건에서 'q'는 제조 도중의 접착 압력과 같은 가해진 압력이고, 'L'은 벽 형태의 스페이서 사이의 거리이고, 'E'는 기판의 탄성 계수이고, 'h'는 기판의 두께이고, 'V'는 기판의 2개의 층과 벽 형태의 스페이서 사이에 한정된 셀의 두께에서의 허용가능한 변화량이다. 상술한 영국 특허출원에 따른 LCD에 대한 상기 조건은 압력이 기판 표면에 수직으로 가해지는 동안에 동일한 셀 두께(갭)을 유지하고 바람직한 디스플레이를 제공할 수 있는 LCD 요소를 제조하는 것에 의해 만족된다.
게다가, 국제 특허 등록 제 WO 02/43032호는 유연한 디스플레이 디바이스가 유연한 기판과 행 전극과 열 전극 사이에 디스플레이 재료를 구비하며 기판에 부착된 복수의 행 및 열 전극을 포함하는 것을 기재하고 있다. 기판을 위한 재료는 무기 유리 또는 중합체 필름일 수 있다. 그렇지만, 상술한 국제 특허출원에 기재된 유연한 디스플레이 디바이스는 디스플레이의 정상적인 작동 조건 동안에 그 유리 상태에 있는 비결정 및/또는 반결정 중합체를 이용한다.
사실, 액정 디스플레이는 주로 유리 기판 상에서 제조되고, 비록 플라스틱 디스플레이는 중합체에 기초한 기판을 사용할지라도, 액정 디스플레이는 기판에서부터 시작하여 동일한 방식으로 제조된다. 대부분(비록 모두는 아니지만) 플라스틱 기판은 경량이고, 깨지지 않고 유연한 디스플레이를 제조하도록 하지만, 이런 디스플레이는 여전히 그 곡률이 단지 단일 반경에 대하여만 가능하기 때문에 종이와 같 은 방식으로 작동하고, 이는 이런 종류의 디스플레이가 예를 들어 의류에 사용되기에는 부적합하게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 "날실"과 "씨실"의 방향으로의 확장은 몇 퍼센트로 제한되고 "날실"과 "씨실"의 대각선 방향으로 확장은 몇십 퍼센트로 제한되는 직물과 같은 특성을 나타내는 유연한 패널 디스플레이를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 이런 유연한 평판 패널 디스플레이와 이런 유연한 평판 패널 디스플레이에서 사용하기 위한 유연한 기판을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 탄성중합체 재료와 탄성중합체 재료의 탄성을 제한하기 위한 섬유성 및/또는 미립자 재료를 포함하는 합성 재료로 적어도 부분적으로 형성된 제 1 기판을 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이가 제공된다.
따라서, 본 발명은 적어도 2개의 곡률 반경에서 동시에 휠 수 있고(즉, 예를 들어 구형 변형 또는 안장과 같은 형태로의 변형을 허용하는) 및/또는 의류 등에 잘 결합되는 디스플레이를 가능하게 하는 적어도 몇 개의 방향으로 확장될 수 있는 직물처럼 행동하여 착용가능한 전자장치에서 획기적인 성공을 제공하는 능동형 유연한 평판 패널 디스플레이를 제공한다. 물론, 디스플레이가 단순한 표시장치(즉, 저해상도 또는 세그먼트화된) 또는 응용에서 요구되는 더 고해상도의 디스플레이일 수 있다는 것은 이해될 것이다.
복합 재료는 탄성중합체 재료와 직물 재료를 포함할 수 있다. 직물 재료는 탄성중합체 재료 내에 장착될 수 있고 및/또는 직물 재료는 탄성중합체 재료 내에 주입될 수 있다. 탄성중합체는 예를 들어, 실리콘 우레탄, 네오프렌, 부틸 고무, 에텐-프로펜 고무, 아크릴레이트 고무, 부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 니트릴 고무, 1-1 프로펜 고무, 플루오르화 고무, 스티렌 부타디엔, 천연 고무 또는 이들의 임의의 조합의 1개 이상에 기초한 임의의 고무 또는 고무성 중합체를 포함할 수 있다. 적합한 직물 재료는 예를 들어, 모 및 면과 같은 천연 직물 섬유, 폴리아미드, 폴리에스터, 비스코스, 아크릴과 같은 합성 직물 섬유, 그리고 유리 탄소 및 Dyneema(RTM), 즉 확장된 폴리에틸렌 섬유와 같은 기술적인 섬유, 또는 이런 섬유들이 혼합된 공중합체(co-polymer)를 포함한다.
제 1 기판은 전형적인 평판 디스플레이를 위한 정상적인 작동 조건 중에 고무 상태에서 임의의 중합체 필름으로부터 제조될 수 있다. 즉, 전형적인 평판 디스플레이를 위한 정상적인 작동 조건 아래의 유리 전이 온도, 예를 들어 80°C 이하, 60°C이하, 40°C 이하, 30°C 이하, 0°C 이하, -20°C 이하, -40°C 이하의 유리 전이 온도를 갖는 재료이다.
대안적인 실시예에서, 위에서 언급한 섬유 재료 대신에, 탄성중합체 재료는 비드(beads) 또는 로드(rods)와 같은 충진 요소로 강화될 수 있다. 로드, 섬유 또는 미립자의 경우에서, 이들은 많은 다른 방법 중 하나로 정렬될 수 있는데, 예를 들어 정렬, 무작위, 겹침될 수 있다.
또한 본 발명에 따라, 기판의 요구되는 표면 패턴을 한정하는 주형을 제공하는 단계, 상기 주형을 액체 탄성 중합체 재료로 코팅하는 것 또는 상기 주형을 연화된 탄성 중합체 재료로 압착하는 것을 포함하는 복제 공정을 통해 적어도 1개의 탄성 중합체 기판을 생성하는 단계, 상기 탄성 중합체 재료를 고형화하도록 하는 단계와, 이후에 상기 탄성 중합체 재료를 상기 주형으로부터 제거하는 단계를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법이 제공된다.
본 방법은 추가로 상기 복제 공정을 통해 2개의 탄성 중합체 기판을 생성하는 단계와, 상기 2개의 탄성 중합체 기판을 그 사이에 전기-광학 디스플레이 재료와 함께 적층하는 단계를 포함한다.
탄성중합체 재료를 고형화시키도록 하는 단계는 예를 들어, 탄성 중합체 재료를 경화하는 단계, 탄성 중합체 재료를 냉각하는 단계, 이를 또는 강제 냉각하는 것을 포함할 수 있다.
기판이 탄성중합체 재료와 직물 재료를 포함하는 복합 재료로 형성되고, 복제 공정이 주형을 액체 탄성중합체 재료로 코팅하는 것을 포함하는 경우에, 본 방법은 추가로 직물 재료의 층을 상기 주형 상에 코팅된 탄성중합체 재료로 장착하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로, 주형은 액체 수지로 코팅될 수 있고, 직물층은 액체 수지층 내에 압착될 수 있다. 임의의 경우에도, 직물 재료는 탄성중합체 재료로 주입될 수 있다.
만일 상기 탄성중합체 재료를 고형화하도록 하는 단계가 경화하는 것을 포함한다면, 경화 단계는 예를 들어 열적 경화하거나 또는 자외선 방사를 이용한 경화하는것을 포함할 수 있다. 주형은 패턴화된 레지스트 층이 도포된 베이스 판을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 전도성 층 및/또는 정렬 층은 2개의 기판을 같이 적층하기에 앞서 적어도 1개의 기판 상에 제공된다.
전기-광학 디스플레이 재료는 액정, 전기변색 또는 전기영동 요소, 광 방사 요소, 무기 또는 유기 광 방사 요소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 사실, 플라즈마도 전기-광학 매질로 사용될 수 있다.
본 발명은 위에서 한정된 방법에 따라 제조된 유연한 평판 패널 디스플레이로 더 넓게 확장할 수 있다.
또한 본 발명에 따라, 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위한 기판이 제공되고, 상기 기판은 섬유성 및/또는 미립자 재료와 탄성중합체 재료를 포함하는 합성 재료로 형성된다.
디스플레이에는 유리하게 전도성 라인이 제공되고, 상기 직물 재료의 섬유의 적어도 일부는 바람직하게 전도성 라인의 방향으로 실질적으로 향한다. 직물 재료를 형성하는 섬유의 적어도 일부는 유리하게 최종 전도성 패턴의 전도도를 향상시키기 위해 전도성이다.
또한 본 발명에 따라, 기판의 요구되는 표면 패턴을 한정하는 주형을 제공하는 단계, 상기 주형을 액체 탄성 중합체 재료로 코팅하는 단계, 상기 탄성 중합체 재료를 고형화하도록 하는 단계와, 이후에 상기 탄성 중합체 재료를 상기 주형으로부터 제거하는 단계를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위해 유연한 기판을 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명의 이런 및 다른 양상은 본 명세서에 기술된 실시예를 참조하여 명백하고 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예는 예시의 방법으로만 기술될 것이고 수반하는 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 예시적인 실시예에 따라 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위한 기판을 개략적으로 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 제 2 예시적인 실시예에 따라 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위한 기판을 개략적으로 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하기 위한 주요 단계를 개략적으로 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제조 방법에 사용하기 위한 주형을 개략적으로 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제조 방법에서의 단계를 개략적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 디스플레이 기판은 셀 조립을 위해 액정(LC)과 같은 전기-광학 디스플레이 재료가 그 사이에에 같이 적층된 것을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하기 위한 방법에서 접촉 인쇄 공정을 통해 전도성 층 또는 정렬 층을 디스플레이 기판에 적용하는 단계를 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 정렬 및 전도성 층을 "주형 상에 적용한(on-mould)" 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제조 방법에 사용하기 위한 복제 공정을 개략적으로 도시하는 단면도.
도 8는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 "제비 꼬리" 리브(rib) 구조를 포 함하는 기판을 개략적으로 도시하는 사시도.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 것처럼 직물 같은 특성을 나타내어 디스플레이가 정상적이 작동 환경 하에서 동시에 적어도 2개의 곡률 반경으로 휠 수 있는 유연한 패널 디스플레이를 제공하는 것이다.
미국 특허 제 US6,624,565 B2호는 직물 또는 편물로 된 복수의 섬유를 포함하는, 이중 몇몇 섬유는 전도성 라인을 포함하는, 전기-광학 디스플레이에 대해 기술한다. 섬유는 섬유 사이에 한정된 셀과 함께 유연한 지지 네트워크를 형성하고, 전기 광학적으로 능동인 재료가 셀을 채운다. 제 1 전도층은 네트워크의 한 측면을 덮고, 이 층은 투명하거나 반투명하고 전도성 라인과 전기적으로 접촉한다. 제 2 전도층은 네트워크의 다른 측면을 덮지만, 전도성 라인과는 절연된다. 비록 본 명세서가 원칙적으로 섬유와 같이 행동하는 것처럼 보일 수 있는 전기 광학 디스플레이에 대해 기술하지만, 실제에서 이는 2개의 큰 단점을 갖는다. 우선, 이것은 방사성(emissive)이기 때문에 상당한 양의 에너지를 소비하고, 사용되는 무기 전자발광 디스플레이의 높은 구동 전압은 또한 이를 착용가능한 의류 등과 같은 곳에 사용되기에 부적합하게 한다.
국제 특허 등록 제 PHNL021006EPP호는, 기판이 작은 곡률 반경으로 굽힐 수 있도록 1.5Gpa 이하의 탄성율을 갖는 고무 또는 고무와 같은 재료로 형성되는 유연한 패널 디스플레이를 기술한다.
다른 한편으로, 종래의 액정 디스플레이 등등은 주로 유리 상에서 제조된다. 본 발명은 유리를 사용하는 대신에 복합 탄성중합성/섬유 및/또는 미립자 재료로부터 평판 패널 디스플레이를 위한 기판을 제조할 것을 제안한다.
도면 중 도 1에서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 단일 디스플레이 기판은 복수의 벽 형태의 스페이서(spacers)가 제공되는 탄성중합체 바디(10)를 포함하고, 직물(편물)로된 섬유 층(14)은 탄성중합체 바디(10)(선택) 내에 내장된다. 직물 섬유는 유리하게 디스플레이의 전도성 라인(16)의 방향으로 향한다.
직물을 탄성중합체 내에 결합시키기 위한 몇가지 선택이 있다.
직물 또는 섬유는 디스플레이 기판의 전면 또는 후면 모두에 결합될 수 있다. 단방향 섬유의 경우에, 이 섬유는 동일한 기판의 전도성 라인과 같은 동일한 방향으로 바람직하게 정렬된다.
직물 또는 섬유가 전면 기판에 적용된 경우에, 섬유는 유리하게 매우 얇거나(<100nm), 탄성중합체 기판 재료와 거의 동일한 굴절률을 갖는다.
반사 디스플레이에 있어서(예를 들어, CTLC, 전기영동, 전기변색), 비-투명성 섬유는 후면 기판에 결합될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 위에서 언급한 직물 재료 대신에, 탄성중합체 재료는 비드(beads) 또는 로드(rods)와 같은 충진 요소로 강화될 수 있다. 로드의 경우에서, 이들은 많은 다른 방법 중 하나로 정렬될 수 있는데, 예를 들어 정렬, 무작위, 겹침될 수 있다. 사실, 섬유 및/또는 미립자 재료는 많은 다른 방법 중 하나로 정렬될 수 있는데, 예를 들어 정렬, 무작위, 겹침될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
위에서 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예에서, 언급한 직물 재료는 선택일 수 있다는 것은 이해될 것이다. 직물 재료 또는 섬유의 결합없이, 기판은 모든 방향으로 확장되도록(사실, 몇몇 탄성중합체는 400%를 허용한다)제조될 수 있다. 그렇지만, 이 초탄성(superelasticity)은 디스플레이 효과를 위한 공동(cavity)을 유지하는데 문제점과, 및/또는 전극 패턴의 무결성/전도성에 문제점을 드러낼 수 있다는 단점을 갖는다. 따라서, 섬유성 및/또는 미립자 재료의 결합은 이 초탄성을 섬유 자신에 더 자연스러운 정도로 감소시키는 효과를 갖는다; 즉, 날실과 씨실의 방향으로의 확장은 몇 퍼센트로 감소되고, 반면에 날실과 씨실의 대각선 방향으로 확장하는 전단 운동은 몇 십 퍼센트로 감소된다. 이 전극 상에 변형을 감소시키고 또한 무결성과 전도성에 대한 잠재적인 문제점을 완화시키기 위해, 전극 패턴의 씨실과 날실을 전극 패턴의 방향에 정렬시키는 것은 바람직하다.
따라서, 매트릭스 디스플레이 내의 전극 패턴을 직물 층(14)의 직물에 정렬시키는 것에 의해, 전극 패턴은 도면의 도 2에 개략적으로 도시된 것처럼, 특정한 위치에서 전도성 패턴(16)에 접촉하는 기판(10) 내의 얇은 전도성 섬유(20)를 결합하는 것에 의해, 전도성 패턴(16) 내에서 전도성을 지원하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라 평판 디스플레이를 제조하는 방법은 이제 도면의 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 본 발명의 한 양상은 디스플레이 기판의 생성을 위한 복사 공정의 사용을 제안한다. 마이크로 및 나노 구조를 제조하기 위한 종래의 소프트 리소그래피 기술은 잉크를 형성하는 단일 층으로 인쇄될 수 있는 마스터(master)로부터 제조된 패턴화된 탄성중합체 스템프(stamp)의 복제에 의존한다. 스템프는 이후에 종래의 미세접촉 인쇄 공정에서 패턴을 인쇄하는데 사용된다. 이런 복제 기술을 사용하여 소프트 리소그래피에서 매우 고 정밀성이 얻어질 수 있음이 발견되었다.
따라서, 유사한 방식으로, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제조 방법에서 사용된 복제 공정에서, 액체 탄성중합체는 도면의 도 4에 개략적으로 도시된 것처럼, 스페이서(spacers)가 최종 디스플레이에서 요구되는, 오목부(depressions)(24)를 포함하는 주형(22) 상에 코팅될 수 있을 것이다. 따라서, 단순한 주형(22)은 금속 또는 유리와 같은 단단한 재료로 제조된 베이스 판(26)을 포함할 수 있고, 베이스 판(26)에는 상술한 오목부(24)를 한정하는 패턴화된 레지스트 층(28)이 제공된다. 패턴화된 레지스트 층은 원하는 구조를 얻기 위해 리소그래피와 같은 임의의 종래 기술을 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 레지스트의 다수의 층을 사용하는 것, 또는 에칭하는 것, 또는 조각하는 것(예를 들어, 전자 빔을 통해)에 의해 더 복잡한 구조가 생성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
탄성중합체로 미리 함침된 직물(14) 조각은 탄성중합체 코팅 내에 장착될 수 있다. 대안적으로, 주형(22)은 액체 수지로 코팅될 수 있고, 직물은 이후에 이 젖은 층 내에 압착될 수 있다. 임의의 경우에도, 탄성중합체를 경화한 이후에(열적으로 또는 자외선에 의해), 형성된 기판(10)은 주형(22)으로부터 배출된다. 이 복제 공정은 미세 접촉 인쇄(micro-contact printing)의 분야에서 설명되는 것과 같은 동일한 고 정밀도로 실행될 수 있고, 또한 액정 분자를 위한 스페이서 및/또는 정렬 구조을 복제하도록 하는데 사용될 수 있다.
주형(22)을 만들기 위한 상술한 기술은 단순히 일례이고 다른 기술도 당업자 에게 자명하다는 것은 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 패턴 해상도, 주형 에지의 가파른 정도(steepness), 접착/분리, 버블 형성 등과 같은 요인들을 최적화하기 위해 중합체, 금속 또는 유전 필름에 주형이 에칭될 수 있다. 주형은 또한 주형에 큰 내구성을 갖도록 하기 위해 금속(예를 들어, 니켈) 주형으로 전기화학적으로 복제될 수 있다.
디스플레이 기판(10)의 복제 이후에, 정렬 층뿐만 아니라 구조화된 전도층은 기판 상에 증착된다. 종래의 액정 디스플레이에서, 전도층을 생성하는데 사용되는 전도성 재료는 ITO(인듐 주석 산화물)이지만, 본 발명의 경우에서, 이 재료는 이상적이지 않는데, 이는 본 발명의 목적은 상대적으로 큰 변형을 허용하는 디스플레이를 제공하는 것인 반면, ITO의 사용은 ITO 필름의 임계 파단 변형(critical strain)인 1% 미만으로 디스플레이의 가능한 변형의 양을 제한하기 때문이다. 따라서, 훨씬 더 큰 변형을 허용하는 PEDOT 또는 PANI과 같은 유기 전도성 재료를 사용하는 것이 제안된다.
전도성 라인(16)을 만드는 몇몇 가능한 방법이 있다. 예를 들어 전도성 라인(16)은 잉크젯 인쇄로 적용될 수 있다. 다른 가능한 방법은 특별한 형태를 갖는 스페이서를 제조하는 것 및/또는 본 출원인의 동시-계류중인 번호 PHNL030393EPP에 기재된 것처럼 표면 변형의 사용에 의존한다. 정렬 층은 예를 들어, 스핀코팅(spincoated) 또는 스프레이될 수 있다.
디스플레이 셀은 이제 2개의 디스플레이 기판(10)을 함께 적층하는 것에 의해 조립되고, 이들의 라인 패턴은 도면의 도 5에 도시된 것처럼 그 사이에 있는 액 정(30)과 함께 서로에 대해 수직이다.
구조를 밀봉하기 위해, 조합으로 사용될 수 있는 여러 옵션이 있다. 예를 들어, 기판의 밀봉 재료와 비교할만한 밀봉 재료가 사용될 수 있다. 접착제 또는 접착제 내의 용제는 기판의 팽창을 야기할 것이기 때문에, 좋은 접착을 제공할 것이다. 몇몇 고무(예를 들어, 열가소성 탄성중합체)에 있어서, 고열 밀봉(또는 용접)은 대안적인 옵션이다.
또 다른 실시예에서, 수지는 전기 광학 층(30)(예를 들어, 액정, 전해질, 전기영동 액체)에 녹아야하고, 수지는 자외선(UV) 노출 하에, 수지가 반응하고 2개의 기판(10) 모두에 부착하도록(또한 LCD의 층상화를 살표보라) 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 유기 전도체가 주형(22)의 상부 상에 코팅되고, 뒤이어 탄성 중합체 수지가 적용될 것이다. 따라서, 주형에서 탄성중합체 기판의 제거 도중에, 전도체는 이제 새롭게 제조된 기판으로 전달된다. 정렬 층 쪼는 전도성 층(32)은 도 6에 개략적으로 도시된 것처럼, 정렬 또는 전도성 층 재료로 된 코팅을 갖는 롤러(34)가 주형(22)의 패턴화된 레지스트 층(28)과 접촉하게 되는 접촉 인쇄 공정을 통해 주형(22)에 적용될 수 있다.
상술한 접촉 인쇄 다음으로, 도면의 도 7에서, 주형(22)은 이제 액체 탄성중합체로 코팅되고, 냉각 또는 경화에 의해 고형화되었을 때, 탄성 중합체 기판(10)은 도시된 것처럼, 전도성 층(34)이 탄성 중합체 기판(10)으로 전달된채로 주형으로부터 제거된다.
디스플레이 내에 유동을 방지하기 위해, 스페이서 구조(12)는 바람직하게 " 제비 꼬리"를 갖는 리브 스페이서 구조(12)가 도시된 도 8에 도시된 것처럼, 전체 픽셀을 전도성 라인(16)을 사이에 두고 둘러싸도록 하는 방식으로 제조된다.
따라서, 상술한 것처럼, 본 발명의 예시적인 실시예는 예를 들어 옷 등에 결합될 수 있는 직물형 디스플레이를 제공한다. 최종 디스플레이는 매우 내구성이 강하고 세적가능할 수도 있다. 디스플레이를 제조하는 방법은 상대적으로 매우 단순하고, 본 발명의 적용 분야는 디스플레이(착용가능, 휴대용), 표시기(착용가능), 스포츠웨어, 전문적인 유니폼, 직물 및 패션을 포함한다.
상술한 실시예가 발명을 제한하기 보다는 설명을 하고 당업자가 첨부한 청구범위에 한정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 많은 대안적인 실시예를 설계할 수 있을 것이라는 것은 주의되어야 한다. 청구범위에서, 괄호 안에 있는 임의의 참조 기호는 청구범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 용어 "포함하는" 및 "포함한다" 등은 임의의 청구범위 또는 명세서 전반에 기재된 것과는 다른 요소 또는 단계의 존재를 배제하지는 않는다. 요소의 단수는 이런 요소의 복수 및 그 반대를 배제하지 않는다. 본 발명은 몇몇 구별 요소를 포함하는 장치와 적합하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 실시될 수 있다. 몇몇 수단을 열거하는 장치 청구범위에서 이들 수단 중 몇몇은 1개의 동일한 하드웨어 아이템에 의해 실시될 수 있다. 특정한 수단이 서로 다른 종속항에 기재되어 있다는 사실만은 이런 수단들의 조합이 유리하게 사용되지 못함을 나타내지 않는다.
본 발명을 활용하여, 직물과 같은 특성을 나타내는 유연한 평판 패널 디스플 레이의 제조가 가능하며, 의류 등에 결합하여 사용될 수 있다.

Claims (26)

  1. 유연한 평판 패널 디스플레이로서,
    탄성중합체 재료와 탄성중합체 재료의 탄성을 제한하기 위한 섬유성 및/또는 미립자 재료를 포함하는 합성 재료로 적어도 부분적으로 형성된 제 1 기판(10)을 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복합 재료는 탄성중합체 재료와 직물 재료(14)를 포함하는,유연한 평판 패널 디스플레이.
  3. 제 2항에 있어서, 전도성 라인을 포함하며, 상기 직물 재료(14) 중 적어도 몇몇 섬유는 전도성 라인의 방향으로 실질적으로 향하는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 직물 재료(14)를 형성하는 적어도 몇몇 섬유는 전도성인, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유성 및/또는 미립자 재료(14)는 상기 탄성중합체 재료 내에 포함되는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유성 및/또는 미립자 재료(14)는 상기 탄성중합체 재료 내에 주입되는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성중합체 재료는, 실리콘, 우레탄, 네오프렌, 부틸 고무, 에텐-프로펜 고무, 아크릴레이트 고무, 부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 니트릴 고무, 1-1 프로펜 고무, 플루오르화 고무, 스티렌 부타디엔, 천연 고무 또는 이들의 임의의 조합의 1개 이상에 기초한 고무 또는 고무성 중합체를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 기판(10)은 충진 요소(filler elements)로 강화된 탄성중합체 재료를 포함하는 복합 재료로 형성되는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판(10)은 리브형(ribbed) 스페이서(spacer) 구조를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 스페이서 구조는 실질적으로 전체 픽셀을 둘러싸도록 정렬되고 구성되는, 유연한 평판 패널 디스플레이.
  11. 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법으로서,
    기판(10)의 요구되는 표면 패턴을 한정하는 주형(22)을 제공하는 단계,
    상기 주형(22)을 액체 탄성 중합체 재료(10)로 코팅하는 것 또는 상기 주형(22)을 연화된 탄성 중합체 재료로 압착하는 것을 포함하는 복제 공정을 통해 적어도 1개의 탄성 중합체 기판(10)을 생성하는 단계,
    상기 탄성 중합체 재료를 고형화하도록 하는 단계와, 이후에 상기 탄성 중합체 재료를 상기 주형(22)으로부터 제거하는 단계를,
    포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 복제 공정을 통해 2개의 탄성 중합체 기판(10)을 생성하는 단계와,
    상기 2개의 탄성 중합체 기판(10)을 그 사이에 전기-광학 디스플레이 재료(30)와 함께 적층하는 단계를,
    포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 탄성중합체 재료를 고형화시키도록 하는 단계는 탄성중합체 재료를 경화하는 단계, 탄성 중합체 재료를 냉각하는 단계, 또는 탄성중합체 재료를 강제 냉각하는 단계 중 하나 이상을 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유성 또는 미립자 재료 (14)를 상기 액체 또는 연화된 탄성중합체 재료 내에 또는 상에 장착 또는 압착하는 단계를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 직물 재료(14)의 층을 상기 액체 또는 연화된 탄성중합체 재료 내에 또는 상에 장착 또는 압착하는 단계를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 섬유 재료(14)는 상기 탄성중합체 재료로 함침되는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  17. 제 11항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 중합체 재료를 고형화하는 단계는 열적 경화 또는 자외선 방사를 사용한 경화를 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  18. 제 11항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형(22)은 패턴화된 레지스트 층(28)이 도포된 베이스 판(26)을 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  19. 제 12항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 전도성 층(34) 및/또는 정렬 층은 2개의 기판(10)을 같이 적층하기에 앞서 적어도 1개의 기판(10) 상에 제공되 는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 복제 공정은 상기 주형(22)에 전도성 패턴 및/또는 정렬 층을 적용하는 단계,
    상기 주형(22)을 액체 탄성 중합체 재료로 코팅하거나 또는 상기 주형(22)을 연화된 탄성 중합체 재료로 압착하는 단계,
    상기 탄성 중합체 재료를 고형화하도록 하는 단계와,
    이후에 상기 탄성 중합체 재료와 상기 전도성 패턴 및/또는 상기 정렬 층을 상기 주형(22)으로부터 제거하는 단계를,
    포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  21. 제 12항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 전기-광학 디스플레이를 제조하는 방법 재료는 액정, 전기변색 또는 전기영동 요소, 광 방사 요소, 무기 또는 유기 광 방사 요소, 중합체 광 방사 요소, 플라즈마, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  22. 제 11항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서, 정렬 구조 및/또는 스페이서(spacer)는 상기 복제 공정을 통해 상기 기판(10) 상에 생성되는, 유연한 평판 패널 디스플레이를 제조하는 방법.
  23. 제 12항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조된 유연한 평판 패널 디스플레이.
  24. 제 1항 내지 제 10항 또는 제 23항 중 어느 한 항에 따른 유연한 평판 패널 디스플레이를 포함하는 의류.
  25. 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위한 기판(10)으로서,
    상기 기판(10)은 섬유성 및/또는 미립자 재료(14)와 탄성중합체 재료를 포함하는 합성 재료로 형성된, 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위한 기판.
  26. 유연한 평판 패널 디스플레이를 위한 유연한 기판(10)을 제조하는 방법으로서,
    상기 기판(10)의 요구되는 표면 패턴을 한정하는 주형(22)을 제공하는 단계,
    상기 주형(22)을 액체 탄성 중합체 재료(10)로 코팅하는 것 또는 상기 주형(22)을 연화된 탄성 중합체 재료로 압착하는 단계,
    상기 탄성 중합체 재료를 고형화하도록 하는 단계와,
    이후에 상기 탄성 중합체 재료를 상기 주형(22)으로부터 제거하는 단계를,
    포함하는, 유연한 평판 패널 디스플레이에 사용하기 위한 기판을 제조하는 방법.
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