KR20160124541A - 플렉서블 디스플레이장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 베이스 기판 과 상기 베이스 기판의 일면에 형성된 전극패턴을 포함하는 터치센서 및 상기 터치센서의 일면과 디스플레이를 상호 접합하는 접착층을 포함한다.

Description

플렉서블 디스플레이장치{Flexible Display Appartus}

본 발명은 플렉서블 디스플레이장치에 관한 발명이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.

하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.

또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치센서(Touch Panel)이 개발되었다.

이러한 터치센서는 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 디스플레이의 표시면에 설치되어, 사용자가 디스플레이를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.

또한, 터치센서의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치센서는 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막방식 터치센서과 정전용량방식 터치센서이다.

최근에는 경량화 및 박형화가 가능하고, 휴대성을 높일 수 있늘 플렉서블 디스플레이장치가 개발되고 있으며, 상기 플렉서블 디스플레이장치는 플렉서블 기판을 사용하여 곡면형태를 유지 또는 곡면형태로 변형가능한 디스플레이장치를 의미한다.

10-2014-0095343KR

본 발명은 터치센서와 디스플레이를 접합함에 있어서, 적어도 하나 이상의 실리콘이 적층되어 구성된 접착층을 이용함으로써, 플렉서블 디스플레이장치에 사용될 수 있는 계면접착력과 유연성이 있는 접착층을 제공하기 위함이다.

본 발명의 따른 접착층은 실리콘으로 구성된 제 1 접착층 내지 제 3 접착층이 순차적으로 도포 와 경화과정을 통해, 적층되는 구조로서, 제 1 접착층 과 제 3 접착층은 터치센서의 일면 또는 디스플레이에 접합되는 층으로서, 계면접착력이 우수해야 하며, 벤딩시의 응력등에 의한 스트레스를 감소시키기 위해, 전단 탄성률(Shear modulus)이 1 ~ 100 [MPa] 범위 이내에서 형성된다.

또한, 제 2 접착층는 접착층의 중간에 위치하는 바, 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩되는 경우, 제 1 접착층 과 제 3 접착층으로부터 전달되는 응력 스트레스를 흡수할 수 있도록, 전단 탄성률이 0.01 ~ 0.1 [MPa] 범위이내에서 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 베이스 기판 과 상기 베이스 기판의 일면에 형성된 전극패턴을 포함하는 터치센서 및 상기 터치센서의 일면과 디스플레이를 상호 접합하는 접착층을 포함한다.

또한, 상기 접착층은 적어도 하나 이상의 실리콘이 두께방향으로 적층되어 형성되며, 상기 실리콘은 전단 탄성률(Shear Modulus)이 상호 상이하다.

또한, 상기 실리콘은 두께방향으로의 적층두께가 상호 상이하며, 상기 접착층은 상기 터치센서의 일면에 접합되는 제 1 접착층, 상기 제 1 접착층의 일면과 접합되는 제 2 접착층 및 상기 제 2 접착층의 일면 과 상기 디스플레이에 접합되는 제 3 접착층을 포함한다.

또한, 상기 제 1 접착층 내지 제 3 접착층은 전단 탄성률(Shear Modulus)이 상호 상이하게 형성된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이장치를 I - I' 기준으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서의 전극패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 터치센서의 전극패턴을 Ⅱ-Ⅱ' 기준으로 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 접착층의 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이장치를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 플렉서블 디스플레이장치를 I - I' 기준으로 절단한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서의 전극패턴을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 터치센서의 전극패턴을 Ⅱ-Ⅱ' 기준으로 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이장치(10)는 베이스 기판(121), 베이스 기판(121)의 일면 또는 양면에 형성된 전극패턴을 포함하는 터치센서(150) 와 상기 터치센서(150)의 일면과 접합되는 디스플레이(140)를 포함한다.

터치센서(150)는 윈도우 기판(100), 윈도우 기판(100)의 일면에 접합되는 센서모듈(120)을 포함하며, 센서모듈(120)은 베이스 기판(121), 베이스 기판(121)상에 형성되는 전극패턴(122,123)을 포함한다. 여기에서, 전극패턴(122,123)의 일단에 전기적으로 연결된 전극배선(124)을 포함한다.

윈도우 기판(1)은 터치센서(150)의 최외각에 배치되어, 사용자의 터치를 입력받음과 동시에 보호층의 역할을 동시에 수행하므로, 디스플레이(140)에서 방출되는 영상이 투과될 수 있도록, 투명하며, 플렉서블(Flexible)한 필름(film)형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

센서모듈(120)은 1) 베이스 기판(121)의 일면에 일방향으로 상호 평행하게 형성되는 제1전극패턴(122) 및 베이스 기판(121)의 타면에 일방향으로 상기 제1전극패턴(122)에 교차되는 방향으로 상호 평행하게 형성되는 제2전극패턴(123)을 포함할 수 있다.(도 3 참조)

베이스 기판(121)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS)일 수 있으며, 디스플레이(140)의 영상이 투과할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

여기에서, 제 1 전극패턴(122)과 제 2 전극패턴(123)은 금속세선으로 형성되는 메쉬패턴으로 형성되는 것이 적절하며, 그 메쉬패턴을 이루는 형상은 사각형, 삼각형, 다이아몬드형 등 다각형 형상을 포함하며, 특별한 형상에 한정을 두는 것은 아니다. 전극패턴(20)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다(도 3참조).

또한, 센서모듈(120)은 2) 베이스 기판(121)의 일면에 일방향으로 상호 평행하게 형성되는 제 1 전극패턴(122) 과 제 1 전극패턴(122)에 교차되는 방향으로 상호 평행하게 형성되는 제 2 전극패턴(123)을 포함할 수 있다(도 4 참조).

여기에서, 제 1 전극패턴(122)과 제 2 전극패턴(123)은 베이스 기판(121)의 동일면에 사각형 패턴, 삼각형 패턴등 당업계에 공지된 모든 패턴으로 형성될 수 있고, 전도성을 갖는 금속등의 다양한 종류의 물질이 선택될 수 있음은 당업자에 의해 자명하다.

디스플레이(140)는 터치센서(150)의 일면에 접합되며, 데이터를 시각적으로 화면에 출력하는 표시장치로서, 플렉서블(flexible)한 OLED(Organic Light Emitting Diode)일 수 있으며, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 플렉서블(flexible)한 형태로 구성된 표시장치가 이에 해당되는 것은 자명하다.

접착층(130)은 터치센서(150)의 일면과 디스플레이(140)의 사이에 형성되어, 터치센서(150)의 일면과 디스플레이(140)를 상호 접합시키며, 광학투명접착제(OCA)일 수 있으며, 두께방향으로의 높이(d₂)는 0.01 내지 0.2 [mm]일 수 있다.

이하, 도 5 와 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서브 디스플레이장치가 벤딩되는 경우, 터치센서 와 디스플레이를 접합시키는 접착층에 대해 보다 구체적으로 설명할 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩된 상태를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 접착층의 단면을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 터치센서(150)의 일면과 디스플레이(140)가 부피 변화가 없는 광학투명접착제(OCA)를 통해 상호 접합되고, 벤딩되는 경우, 벤딩영역(△b)에서의 접착층(130) 상부표면에서 발생하는 인장응력 과 접착층(130)의 하부표면에서 발생하는 압축응력에 의한 스트레스가 접착층(130)에 접한 터치센서(120)와 디스플레이(140)에 전달되어, 디스플레이(140)등이 변형될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 접착층(130)은 적어도 하나 이상의 실리콘이 두께방향으로 적층되어 형성되며, 상기 실리콘은 전단 탄성률(Shear Modulus)이 상호 상이하다.

그리고, 접착층(130)은 복수의 실리콘이 순차적으로 적층되어 형성되며, 상기 실리콘은 두께방향으로의 적층두께가 상호 상이하며, 상기 터치센서의 일면에 접합되는 제 1 접착층(131), 상기 제 1 접착층(131)의 일면과 접합되는 제 2 접착층(132) 및 상기 제 2 접착층(132)의 일면 과 디스플레이(140)에 접합되는 제 3 접착층(133)을 포함한다.

또한, 제 1 접착층(131) 내지 제 3 접착층(133)은 전단 탄성률(Shear Modulus)이 상호 상이하며, 상기 제 2 접착층 과 상기 제 3 접착층의 전단 탄성률(Shear Modulus)의 비는 1: 0.1 이다.

여기에서, 제 2 접착층(132)의 전단 탄성률(Shear Modulus)은 0.1 내지 0.01 [Mpa]일 수 있으며, 제 3 접착층(133)의 전단 탄성률(Shear Modulus)은 1 내지 100 [Mpa]일 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 접착층(130)은 실리콘으로 구성된 제 1 접착층(131) 내지 제 3 접착층(133)이 순차적으로 도포 와 경화과정을 통해, 적층되는 구조로서, 제 1 접착층(131) 과 제 3 접착층(133)은 터치센서(150)의 일면 또는 디스플레이(140)에 접합되는 층으로서, 계면접착력이 우수해야 하며, 벤딩시의 응력등에 의한 스트레스를 감소시키기 위해, 전단 탄성률(Shear modulus)이 1 ~ 100 [MPa] 범위 이내에서 형성된다.

또한, 제 2 접착층(132)는 접착층(130)의 중간에 위치하는 바, 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩되는 경우, 제 1 접착층(131) 과 제 3 접착층(133)으로부터 전달되는 응력 스트레스를 흡수할 수 있도록, 전단 탄성률이 0.01 ~ 0.1 [MPa] 범위이내에서 형성된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 플렉서블 디스플레이 장치
150 : 터치센서 130 : 접착층
140 : 디스플레이

Claims (10)

1. 베이스 기판 과 상기 베이스 기판의 일면에 형성된 전극패턴을 포함하는 터치센서; 및
   상기 터치센서의 일면과 디스플레이를 상호 접합하는 접착층을 포함하는 플렉서블 디스플레이장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 접착층은
   적어도 하나 이상의 실리콘이 두께방향으로 적층되어 형성되는 플렉서블 디스플레이장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 실리콘은
   전단 탄성률(Shear Modulus)이 상호 상이한 플렉서블 디스플레이장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 실리콘은
   두께방향으로의 적층두께가 상호 상이한 플렉서블 디스플레이장치.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 접착층은
   상기 터치센서의 일면에 접합되는 제 1 접착층;
   상기 제 1 접착층의 일면과 접합되는 제 2 접착층;및
   상기 제 2 접착층의 일면 과 상기 디스플레이에 접합되는 제 3 접착층을 포함하는 플렉서블 디스플레이장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제 1 접착층 내지 제 3 접착층은
   전단 탄성률(Shear Modulus)이 상호 상이한 플렉서블 디스플레이장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제 2 접착층 과 상기 제 3 접착층의 전단 탄성률(Shear Modulus)의 비는 1: 0.1 인 플렉서블 디스플레이장치.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 제 2 접착층의 전단 탄성률(Shear Modulus)은
   0.1 내지 0.01 [Mpa]인 플렉서블 디스플레이장치.
   
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 제 3 접착층의 전단 탄성률(Shear Modulus)은
   1 내지 100 [Mpa]인 플렉서블 디스플레이장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치센서는
    상기 베이스 기판의 일면에 일방향으로 상호 평행하게 형성되는 제1전극패턴 과 상기 베이스 기판의 타면에 일방향으로 상기 제1전극패턴에 교차되는 방향으로 상호 평행하게 형성되는 제2전극패턴을 포함하는 플렉서블 디스플레이장치.

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