KR20160124289A

KR20160124289A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20160124289A
Application number: KR1020150053839A
Authority: KR
Inventors: 박정호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-10-27
Also published as: US20160306392A1; KR102367252B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 플렉서블 표시 패널, 필름 윈도우, 상기 플렉서블 표시 패널과 필름 윈도우를 접착시키는 접착층, 상기 필름 윈도우와 상기 접착층 사이에 개재되어 있는 변성층, 상기 변성층에 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단을 포함하며, 상기 변성층은 전기장 또는 자기장의 공급에 따라 경도가 변화할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 휴대 전화, 네비게이션, 디지털 사진기, 전자 북, 휴대용 게임기, 또는 각종 단말기 등과 같이, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)나 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED)가 표시장치로서 적용된 다양한 모바일 전자 기기들이 사용되고 있다.

이러한 모바일 기기에 사용되는 통상의 표시 장치에서, 표시 패널의 전방에는 사용자가 표시부를 볼 수 있도록 투명하게 구성된 커버 윈도우가 구비되어 있다. 상기 커버 윈도우는 장치의 가장 외부에 형성된 구성이기 때문에, 기기 내부의 표시 패널 등을 보호할 수 있도록 외부 충격에 강해야 한다.

나아가, 스위치나 키보드를 입력장치로 사용하던 종래의 방식 대신, 최근에는 표시 화면과 일체로 이루어진 터치 패널을 사용하는 구조가 널리 보급되어, 종래의 모바일 기기에 비해 커버 윈도우의 표면이 손가락 등과 접촉하는 일이 많아지게 되어, 보다 강한 경도가 요구되고 있다.

또한, 최근에는 플렉서블 표시 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 이러한 표시 장치에 적용되는 커버 윈도우는 접을 수 있는 유연성을 가진 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 접을 수 있으면서도 일정 수준 이상의 표면 경도를 가지는 표시 장치용 커버 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 플렉서블 표시 패널, 필름 윈도우, 상기 플렉서블 표시 패널과 필름 윈도우를 접착시키는 접착층, 상기 필름 윈도우와 상기 접착층 사이에 개재되어 있는 변성층, 상기 변성층에 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단을 포함하며, 상기 변성층은 전기장 또는 자기장의 공급에 따라 경도가 변화한다.

상기 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단은 상기 플렉서블 표시 패널 상부에 위치할 수 있다.

상기 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단은 터치 감지층이고, 상기 터치 감지층은 동작시 자기장을 발생시키며, 상기 자기장으로 인해 상기 변성층의 경도가 변화할 수 있다.

상기 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 상기 변성층의 경도가 증가하고, 상기 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 경우 상기 변성층의 경도가 낮아질 수 잇다.

상기 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 상기 변성층의 100% 모듈러스는 상온기준 5 Gpa 이상일 수 있다.

상기 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 경우 상기 변성층의 100% 모듈러스는 상온 기준 0.05 Mpa 이하일 수 있다.

상기 변성층 물질은 자기 변성 유체일 수 있다.

상기 변성층의 두께는 10 um 내지 100 um 사이일 수 있다.

상기 필름 윈도우는 베이스 필름 및 하드 코팅층을 포함할 수 있다.

상기 필름 윈도우의 베이스 필름과 상기 하드 코팅층 사이에 상기 변성층이 위치할 수 있다.

상기 전기장 또는 자기장 공급 수단은 상기 변성층에 직접 연결되어 전기장 또는 자기장을 공급할 수 있다.

상기 플렉서블 표시 패널 상부에 터치 감지충이 위치하며, 상기 전기장 또는 자기장 공급 수단은 상기 터치 감지층과 별도로 상기 변성층에 직접 전기장 또는 자기장을 공급할 수 있다.

상기 변성층에 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 상기 표시 장치는 휘어지지 않고 단단하며, 상기 변성층에 전기장 또는 자기장이 가해지지 않은 경우 상기 표시 장치는 플렉서블 하며 휘어질 수 있다.

상기 접착층은 압력반응 접착제(PSA)를 포함할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 필름 윈도우와 표시 패널 사이에 전기장 또는 자기장에 따라 경도가 달라지는 변성층을 삽입함으로써, 표시 장치가 플렉서블한 특성을 유지하면서도 필요에 따라 일정 이상의 표면 경도를 유지할 수 있도록 하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치에 압력이 가해지는 경우 응력을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 구부러진 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치의 간략한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치에 압력이 가해지는 경우의 단면을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명 비교예에 따른 커버 윈도우를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버 윈도우를 도시한 것이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치에 압력이 가해지는 경우 응력을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 구부러진 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.

우선 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블(flexible) 표시 장치는 화상을 표시하는 플렉서블 표시 패널(100), 접착층(200), 변성층(300) 및 필름 윈도우(400)를 포함한다.

플렉서블 표시 패널(100)은 플렉서블 표시 장치에 처리되는 화상을 표시하는 복수의 화소를 포함한다. 예를 들어, 본 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 휴대폰 등의 이동 단말기일 경우, 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface) 등의 화상을 표시할 수 있다.

플렉서블 표시 패널(100)은 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyether imide,PEI), 폴리에테르술폰(polyether sulfone, PES), 폴리이미드(polyimide, PI) 및 폴리메타크릴산메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 등과 같은 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱 물질로 이루어진 플렉서블 기판을 포함한다. 또한, 이에 한정하지 않고, 플렉서블 표시 패널(100)은 가요성이 있는 다양한 소재로 이루어진 플렉서블 기판을 포함할 수도 있다.

한편, 플렉서블 표시 패널(100)은 복수 개의 박막 트랜지스터, 복수 개의 게이트선, 복수 개의 데이터선 및 복수 개의 화소 전극이 배치되어 있는 플렉서블 기판과 복수 개의 색필터 및 공통 전극이 배치되어 있는 플렉서블 기판과 이들 두 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함할 수 있다.

또한, 플렉서블 표시 패널(100)은 복수 개의 박막 트랜지스터, 복수 개의 게이트선, 복수 개의 데이터선, 복수 개의 화소 전극 및 공통 전극이 배치되어 있는 플렉서블 기판을 포함할 수 있다. 이 때, 화소 전극과 공통 전극 사이에 미세 공간이 형성되어 있고, 미세 공간에 액정층이 형성될 수 있다.

또한, 플렉서블 표시 패널(100)은 플렉서블 기판 위에 배치되어 있는 복수 개의 박막 트랜지스터, 복수 개의 게이트선, 복수 개의 데이터선 및 복수 개의 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 플렉서블 표시 패널 위에는 터치 감지층(미도시)이 위치할 수 있다.

터치 감지층은 플렉서블 표시 패널(100) 위에 배치되어 있다. 이러한 터치 감지층은 터치를 감지한다. 터치 감지층은 실제로 물체가 터치 감지층에 접근하거나, 터치 감지층에 접촉하면 터치를 감지할 수 있다. 여기서, 접촉이란 사용자의 손과 같은 외부 물체가 터치 감지층에 직접적으로 닿는 경우뿐만 아니라 외부 물체가 터치 감지층에 접근하거나 접근한 상태에서 움직이는(hovering) 경우도 포함한다.

터치 감지층은 터치 배선 및 이와 연결된 구동부를 포함하고 있다. 터치 감지층이 작동하여 터치를 인식하는 경우 터치 감지층에는 전류가 흐르게 되며, 이로 인해 터치 감지층 주변에는 전기장 및 자기장이 형성되게 된다.

플렉서블 표시 패널(100)위에는 접착층(200)이 위치한다. 접착층(200)은 플렉서블 표시 패널(100)과 필름 윈도우(400)를 부착시켜 준다. 접착층은 아크릴 계열의 물질을 포함할 수 있다.

이때 본 발명의 표시 장치의 경우 유연성을 가지는 플렉서블 표시 장치이다. 따라서 접착층은 표시 장치가 구부러질 때 표시 장치 및 필름 윈도우에 유연성을 제공할 수 있도록 탄성이 높아야 한다. 즉 접착체로서는 낮은 탄성계수를 갖는 물질을 사용해야 한다.

도 3은 본 발명의 플렉서블 표시 장치를 구부리는 경우를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3을 참고로 하면 표시 장치를 구부리는 경우 가장 외측에 위치하는 플렉서블 표시 패널(100)과 가장 내측에 위치하는 필름 윈도우(400)의 곡률 차이에 의한 미스얼라인이 발생한다.

즉 도 3의 (a) 에 도시된 바와 같이 표시 장치가 평평한 상태에서 각 층의 폭은 같고, 각 층의 가장자리 또한 일치한다.

그러나 도 3의 (b) 에 도시된 바와 같이 표시 장치가 구부러지는 경우, 외측에 위치하는 플렉서블 표시 패널(100)에 비하여 내측에 위치하는 필름 윈도우(400)가 더 많이 구부러지게 되고, 도 3에 도시된 바와 같이 가장자리가 일치하지 않게 된다.

이렇게 외측 레이어와 내측 레이어의 미스 얼라인은 각 레이어의 분리를 유발할 수 있다. 그러나 도 3(b)에 도시된 바와 같이 탄성계수가 낮은 접착층(200)이 유연하게 늘어남으로써 각 층의 미스 얼라인을 보상하여 준다.

즉, 접착층이 탄성 재료로 이루어져 있으므로 플렉서블 표시 패널(100)와 필름 윈도우(400) 사이의 미스얼라인 및 이로 인한 응력을 완충해준다.

그러나 이러한 접착층이 고 탄성, 낮은 모듈러스의 재료로 이루어진 경우 필름 윈도우(400)의 경도를 약화시키고 눌림이 발생하는 문제점이 있다. 통상적인 표시 장치에서 커버 윈도우는 경질의 유리 재료로 이루어져 있다. 따라서 별도의 지지층이 필요하지 않다. 그러나 플렉서블 표시 장치에서 커버 윈도우는 구부러질 수 있도록 유연한 필름 재질의 필름 윈도우로 이루어져 있다. 따라서 이러한 유연한 필름을 지지해줄 베이스 기판이 요구된다.

본 발명의 일 실시에에 따른 표시 장치에서 접착층(200)은 필름 윈도우(400)의 베이스 기판과 같은 역할을 하므로, 접착층(200)이 일정 이상의 경도를 가져야 한다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이 플렉서블 표시 장치에 적용되는 접착층(200)은 상하부 레이어의 미스얼라인을 보상해주고 구부러지게 하기 위해서 낮은 모듈러스를 갖는 고탄성의 재료로 이루어져 있다. 따라서 접착층(200)은 충분한 경도를 가지지 못하며, 외부에서 압력이 가해지는 경우 압력에 의해 눌리게 된다. 이러한 접착층(200)의 눌림은 필름 윈도우(400)의 눌림 또한 유발하며, 이러한 필름 윈도우(400)의 눌림은 눌림 자국으로 남아있게 된다.

최근 표시 장치에서 터치펜 등의 입력 장치의 수요가 늘고 있는바, 터치펜 등으로 입력하는 경우 반복 사용에 의해 가해진 압력에 의해 커버 윈도우에 눌림 자국이 존재할 수 있다. 또한, 커버 윈도우 하부의 베이스 기판(=접착층)이 부드러운 재질이기 때문에, 터치펜 등으로 입력시 필기감이 나쁘게 된다. 즉, 종이와 같이 아날로그 환경에서 구현되던 필기감을, 디지털 환경에서 동일하게 구현할 수 없다.

따라서 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 경우, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 접착층(200)과 필름 윈도우(400) 사이에 변성층(300)을 삽입하였다.

변성층(300)은 외부 환경이 달라지는 경우 물성이 변하는 층을 총칭한다. 외부 환경의 경우 자기장, 전기장, 자외선, 열 또는 빛등이 있을 수 있으며 변하는 물성 또한 다양할 수 있으나, 본 발명에서는 자기장 또는 전기장에 의하여 경도가 변하는 층을 변성층으로 이용하였다.

즉, 본 발명의 변성층은 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우와 가해지지 않는 경우의 경도가 상이하다.

구체적으로, 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 변성층(300)의 경도가 강해진다. 따라서 변성층(300)은 통상적인 상태(전기장 또는 자기장이 존재하지 않는 상태)에서는 플렉서블한 성질을 가지고 있으나, 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 경도가 상승되어 단단한 성질을 가진다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 변성층의 100% 모듈러스는 상온기준 5 Gpa 이상일 수 있다. 또한, 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 경우 변성층의 100% 모듈러스는 상온 기준 0.05 Mpa 이하일 수 있다.

본 발명의 플렉서블 표시 장치의 경우, 장치를 구부리는 경우는 화면의 터치 감지층이 동작하지 않고, 장치를 편 상태에서 화면의 터치 감지층이 동작한다.

도 3을 참고로 하면 통상적으로 터치 감지층이 작동하여 터치를 인식하는 것은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 표시 장치가 평평한 상태이다. 플렉서블 표시 장치의 경우 작동하지 않는 상태에서는 구부리거나 말아서 보관할 수 있지만, 작동 상태에서는 표시 장치를 펼쳐서 넒은 면적으로 사용하는 것이 일반적이다.

따라서 도 3의 a와 같이 표시 장치가 평평한 상태에서 화면의 터치 감지층이 작동하고 있다. 이 경우, 터치 감지층의 작동에 의해 터치 감지층 주위에는 자기장이 형성되고 이러한 자기장에 의해 변성층(300)의 물성이 변한다.

앞서 설명한 바와 같이 자기장에 의해 변성층(300)의 경도가 강해진다. 따라서 표시 장치에 터치펜으로 필기 등에 의해서 압력을 가하는 경우, 하부 변성층(300)이 자기장에 의해 변성되어 단단한 상태이기 때문에, 필름 윈도우(400)등을 충분히 지지해준다. 따라서 필름 윈도우(400) 및 접착층(200)의 눌림을 방지할 수 있고, 필름 윈도우(400) 표면에 눌림 현상등이 발생하는 것을 막을 수 있다.

도 2는 본 발명의 표시 장치에서 필름 윈도우(400)에 압력이 가해지는 경우 필름 윈도우(400) 및 변성층(300)에 가해지는 응력을 도시한 것이다.

도 2를 참고로 하면, 본 발명의 표시 장치의 경우 터치펜(500) 등에 의하여 필름 윈도우(400)에 압력이 가해지는 경우, 플렉서블 표시 패널(100)위에 형성된 터치 감지층(미도시)에서 발생한 자기장에 의해 변성층(300)의 경도가 상승한다. 따라서 변성층(300)이 일정 경도를 가지고 필름 윈도우(400)를 지지해주기 때문에, 필름 윈도우(400) 상부에서 가해진 압력이 접착층(200) 또는 하부의 플렉서블 표시 패널(100)로 거의 전달되지 않는다.

따라서 필름 윈도우(400) 하부의 낮은 모듈러스의 접착층(200)이 눌리지 않게 되고, 이는 접착층(200)의 눌림으로 인한 필름 윈도우(400)의 눌림 자국 발생을 방지해준다.

또한 자기장에 의해 단단해진 변성층(300)이 필름 윈도우(400)를 지지해주므로, 필름 윈도우(400) 위에 터치펜 등으로 필기하는 경우 충분한 필기감을 유지할 수 있다.

그러나 이러한 변성층(300)은 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우에만 경도가 상승하여 단단해지고, 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 경우에는 경도가 상승하지 않는다.

따라서 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 표시 장치가 사용되지 않고 구부러지거나 말려서 보관될 경우에는 변성층(300)에 전기장 또는 자기장이 가해지지 않기 때문에 경도가 상승하지 않는다. 본 발명의 표시 장치의 변성층(300)은 전기장 또는 자기장이 적용되지 않는 상태에서는 고탄성, 낮은 탄성계수를 가지며, 따라서 도 3의 (b)와 같은 상태에서는 쉽게 구부러지거나 말릴 수 있다.

즉 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 접착층(200)과 필름 윈도우(400) 사이에 변성층(300)을 삽입하므로써, 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 변성층(300)의 경도를 조절하고 이로 인해 플렉서블 표시 장치에서 사용시/ 비 사용시의 변성층(300)의 경도를 다르게 함으로써 필기감을 개선하고 눌림을 방지하였다. 그러면서도 표시 장치의 플렉서블 한 성질을 유지하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 변성층(300)으로 사용되는 물질은 자기 변성 유체(Magnetorheological fluid) 일 수 있다.

자기 변성 유체란 전도체 섬유 사이에 자성체 입체를 함유한 실리콘 계열의 겔을 채운 것으로, 전기장이나 자기장이 가해지는 경우 겔 내주의 자성체 입자의 배치가 전기장이나 자기장에 의해 바뀐다.

이러한 자성체 입자의 배치 변경으로 인해 구조가 경화되는 것이다.

즉, 랜덤하게 분산되어 있던 자성체 입자들이, 전기장이나 자기장에 의해 필드의 방향을 따라 일정하게 정렬하고, 이렇게 정렬된 자성체 입자들로 인해 자기 변성 유체의 강도가 증가한다.

그러면, 필름 윈도우(400)에 대하여 설명한다. 필름 윈도우(400)는 도 6에 도시된 바와 같이 베이스 필름(410)과 하드 코팅층(420)을 포함할 수 있다. 베이스 필름(410)은 폴리이미드일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 통상적인 표시 장치에서, 커버 윈도우로는 경질의 유리가 사용되는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 경질의 유리는 플렉서블 표시 장치에서 구부리는 경우 깨지는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치에서는 커버 윈도우로 베이스 필름(410)과 하드 코팅층(420)으로 이루어진 필름 윈도우(400)를 사용하였다. 그러나 필름 윈도우(400)의 경우 필름으로 이루어져 있기 때문에 유리로 이루어진 커버 윈도우에 비하여 충분한 강도를 갖지 못하고, 따라서 앞서 설명한 바와 같이 터치감이 떨어지거나 눌림 자국이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 필름 윈도우(400)와 접착층(200) 사이에 변성층(300)을 도입하고, 이러한 변성층(300)의 경도가 전기장 또는 자기장 유무에 따라 달라지도록 함으로써 상기와 같은 문제점을 해결하였다. 즉 필름 윈도우(400) 및 하부 접착층(200)의 낮은 경도로 인한 눌림 등의 문제점을 해결하기 위하여 전기장 또는 자기장이 인가되는 경우 경도가 증가하는 물질을 변성층(300)으로 적용하였다.

또한 표시 장치가 사용되지 않을 때에는 변성층(300)은 고탄성, 낮은 모듈러스를 가짐으로써 자유롭게 구부러지게 되고, 플렉서블한 특성을 유지할 수 있다.

그러면 도 4 및 도 5를 참고하여, 본 발명 비교예에 따른 표시 장치와 본 발명 일 실시예에 따른 표시 장치의 효과를 비교한다.

도 4는 본 발명 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치의 간략한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치에 압력이 가해지는 경우의 단면을 도시한 것이다.

도 4를 참고로 하면, 본 발명 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 표시 패널(100), 접착층(200) 및 필름 윈도우(400)로 구성되어 있다. 이때 플렉서블 표시 패널(100), 접착층(200) 및 필름 윈도우(400)에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하다. 즉 접착층(200)은 밴딩시 플렉서블 표시 패널(100)과 필름 윈도우(400)의 곡률 차이에 의한 응력 및 미스얼라인을 완충하기 위하여 고탄성의 물질로 이루어져 있다.

이러한 낮은 모듈러스의 접착층(200)은 필름 윈도우(400)를 충분히 지탱하여 주지 못하며, 따라서 필름 윈도우(400) 윗면에 터치펜 등에 의하여 압력이 가해지는 경우 그 압력이 접착층(200)에도 전달되고, 이는 필름 윈도우(400) 윗면에 눌림 자국등을 유발한다.

도 5는 본 발명 비교예에 따른 플렉서블 표시 장치에 압력이 가해지는 경우의 단면을 도시한 것이다.

도 5를 참고로 하면 필름 윈도우(400) 위에 가해지는 압력은 필름 윈도우(400) 및 하부 접착층(200)의 눌림을 유발한다. 따라서 압력이 사라진 다음에도, 필름 윈도우(400)에는 접착층(200)의 눌림에 의한 눌림 자국이 남아있는 문제점이 있다. 또한 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 비교예에 따른 표시 장치는 압력에 의해 필름 윈도우(400) 및 접착층(200)이 눌리기 때문에 필기감이 떨어지는 문제점이 있다.

그러나 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 필름 윈도우(400)와 접착층(200) 사이에 변성층(300)이 존재한다. 이러한 변성층(300)은 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우, 경도가 높아지면서 필름 윈도우(400)를 지지해준다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 필름 윈도우(400) 상면에 터치펜(500) 등으로 압력이 가해지는 경우에도 필름 윈도우(400) 및 접착층(200)의 눌림이 발생하지 않고, 따라서 필름 윈도우(400)에 눌림 자국이 발생하던 문제를 해결하였다. 또한 터치펜(500) 등으로 필기하는 경우 경도가 높아진 변성층이 필름 윈도우(400)를 지지해주므로, 필기감을 개선할 수 있다.

그러면, 이하 도 6 내지 도 8을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 효과에 대하여 설명한다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 윈도우 및 지지층을 도시한 것이다.

도 6은 본 발명 비교예에 따른 커버 윈도우를 도시한 것이다. 도 6의 필름 윈도우는 베이스 필름(410) 및 하드 코팅층(420)으로 이루어져 있다.

도 7은 본 발명 일 실시예에 따른 커버 윈도우를 도시한 것이다. 도 7은 필름 윈도우의 베이스 필름(410)과 하드 코팅층(420) 사이에 지지층(430)이 삽입되어 있다. 이러한 지지층(430)은 경도가 높은 물질로서 본 발명의 변성층(300)과 유사한 구성이다.

도 8은 본 발명 다른 실시예에 따른 커버 윈도우를 도시한 것이다. 도 8은 필름 윈도우의 베이스 필름(410) 하부에 지지층(430)이 형성되어 있다. 마찬가지로 지지층(430)은 경도가 높은 물질로서, 본 발명의 변성층과 유사한 구성이다.

하기 표 1 내지 표 3은 각각의 비교예 및 실시예에서 압력을 가했을때 각 층 두께의 변화 정도를 나타낸 것이다.

층	Ratio (%)
하드코팅층 (420)	0.03
베이스필름 (410)	0.70
접착층 (200)	67.68
편광판/터치패널	0.01
접착층	37.65
패널	0.00
접착층	36.24
패널 베이스 필름	0.00
전체 두께	16.20

표 1을 참고로 하면, 변성층 또는 지지층이 형성되지 않은 본 발명의 비교예에 따른 표시 장치의 경우 접착층(200)의 두께 변화율이 67.66%으로 높게 나타났다. 또한 전체 두께 변화율 또한 16.20%임을 확인할 수 있었다.

표 2는 본 발명 실시예인 도 7로 표시되는 플렉서블 표시 장치에 대하여 표 1과 동일하게 실험한 결과이다.

층	Ratio (%)
하드코팅층 (420)	0.03
지지층 (430)	0.47
베이스필름 (410)	0.40
접착층 (200)	1.46
편광판/터치패널	0.18
접착층	1.15
패널	0.09
접착층	0.77
패널 베이스 필름	0.05
전체 두께	0.53

표 2를 참고로 하면, 필름 윈도우(400)의 하드 코팅층(420)과 베이스 필름(410) 사이에 지지층(430)이 형성된 본 발명 실시예에 따른 표시 장치의 경우, 접착층(200)의 변화율이 1.46%로 표 1의 비교예에 비하여 현저히 감소하였음을 확인할 수 있다. 또한 전체 두께 변화율 또한 0.53%로, 압력이 가해지는 경우 패널의 두께변화가 비교예에 비하여 현저히 감소함을 확인할 수 있었다.

표 3은 본 발명 실시예인 도 8로 표시되는 플렉서블 표시 장치에 대하여 표 1과 동일하게 실험한 결과이다.

층	Ratio (%)
하드코팅층 (420)	0.15
베이스필름 (410)	0.21
지지층 (430)	0.20
접착층 (200)	0.71
편광판/터치패널	0.09
접착층	0.57
패널	0.04
접착층	0.38
패널 베이스 필름	0.03
전체 두께	0.27

표 3을 참고로 하면, 필름 윈도우(400)의 베이스 필름(410) 아래에 지지층(430)이 형성된 본 발명 실시예에 따른 표시 장치의 경우, 접착층(200)의 변화율이 0.71%로 표 1의 비교예에 비하여 현저히 감소하였음을 확인할 수 있다. 또한 표 2의 실시예의 변화율인 1.46%에 비하여도 절반 이상 현저히 감소한 수치이다. 또한, 전체 두께 변화율 또한 0.27%로, 압력이 가해지는 경우 패널의 두께변화가 비교예 및 도 7의 실시예에 비하여 현저히 감소함을 확인할 수 있었다.

상기 표 1 내지 표 3을 통해 확인한 바와 같이, 필름 윈도우의 중간 또는 아랫면에 지지층을 포함시키는 경우 전체적인 표시 장치의 두께 변화율 및 접착층의 두께 변화율이 현저하게 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 필름 윈도우의 중간에 지지층이 포함되는 것보다, 필름 윈도우와 접착층 사이에 지지층이 포함되는 경우의 효과가 2배 가량 우수함을 확인할 수 있었다.

본 발명의 경우, 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 경도가 높아지는 변성층을 필름 윈도우와 접착층 사이에 포함시킴으로써, 상기 표 1 내지 표 3에 나타난 지지층과 같은 기능을 수행하게 하였다. 즉 변성층은 전기장 또는 자기장이 가해지는 환경에서는 경도가 높아져 지지층과 같이 필름 윈도우를 고정시켜 주고, 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 환경에서는 낮은 경도, 높은 탄성을 통해 플렉서블한 특성을 유지한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변성층의 경우 필름 윈도우와 접착층 사이에 포함되는 것으로 설명하였으나, 변성층은 도 7에 도시된 바와 같이 필름 윈도우의 하드코팅층(420)과 베이스필름(410) 사이에 포함될 수도 있다.

또한 본 발명의 변성층(300)에 전기장 또는 자기장을 공급하는 수단은 제한되지 않는다. 즉 앞서 설명한 바와 같이 플렉서블 표시 패널(100) 상부에 위치하는 터치 감지부의 구동시 발생하는 전기장 또는 자기장이 변성층(300)에 공급될 수 있고, 또는 변성층(300)은 별도의 전기장 또는 자기장 구동부와 연결되어 독립적으로 전기장 또는 자기장을 공급받을 수도 있다.

변성층(300)의 두께는 제한되지 않지만, 10 um 내지 100 um 사이일 수 있다. 변성층의 두께가 10 um 미만인 경우, 충분한 강도로 필름 윈도우를 지지하지 못할 수 있고, 변성층의 두께가 100 um 이상인 경우 플렉서블 특성이 나빠질 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 플렉서블 표시 패널 200: 접착층
300: 변성층 400: 필름 윈도우
410: 베이스 필름 420: 하드 코팅층
500: 터치 펜

Claims

플렉서블 표시 패널;
필름 윈도우;
상기 플렉서블 표시 패널과 필름 윈도우를 접착시키는 접착층;
상기 필름 윈도우와 상기 접착층 사이에 개재되어 있는 변성층;
상기 변성층에 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단을 포함하며,
상기 변성층은 전기장 또는 자기장의 공급에 따라 경도가 변화하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단은 상기 플렉서블 표시 패널 상부에 위치하는 표시 장치.
제2항에서,
상기 전기장 또는 자기장을 공급하는 제공 수단은 터치 감지층이고,
상기 터치 감지층은 동작시 자기장을 발생시키며, 상기 자기장으로 인해 상기 변성층의 경도가 변화하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 상기 변성층의 경도가 증가하고,
상기 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 경우 상기 변성층의 경도가 낮아지는 표시 장치.
제4항에서,
상기 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 상기 변성층의 100% 모듈러스는 상온기준 5 Gpa 이상인 표시 장치.
제4항에서
상기 전기장 또는 자기장이 가해지지 않는 경우 상기 변성층의 100% 모듈러스는 상온 기준 0.05 Mpa 이하인 표시 장치.
제1항에서,
상기 변성층 물질은 자기 변성 유체인 표시 장치.
제1항에서,
상기 변성층의 두께는 10 um 내지 100 um 사이인 표시 장치.
제1항에서,
상기 필름 윈도우는 베이스 필름 및 하드 코팅층을 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 필름 윈도우의 베이스 필름과 상기 하드 코팅층 사이에 상기 변성층이 위치하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 전기장 또는 자기장 공급 수단은 상기 변성층에 직접 연결되어 전기장 또는 자기장을 공급하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 플렉서블 표시 패널 상부에 터치 감지충이 위치하며,
상기 전기장 또는 자기장 공급 수단은 상기 터치 감지층과 별도로 상기 변성층에 직접 전기장 또는 자기장을 공급하는 표시 장치.
제3항에서,
상기 변성층에 전기장 또는 자기장이 가해지는 경우 상기 표시 장치는 휘어지지 않고 단단하며,
상기 변성층에 전기장 또는 자기장이 가해지지 않은 경우 상기 표시 장치는 플렉서블 하며 휘어지는 표시 장치.
제1항에서,
상기 접착층은 압력반응 접착제(PSA)를 포함하는 표시 장치.