KR20200005998A

KR20200005998A - 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치

Info

Publication number: KR20200005998A
Application number: KR1020190077150A
Authority: KR
Inventors: 김영수
Original assignee: 김영수
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-01-17
Also published as: JP7212392B2; US20210247810A1; CN112512790B; JP2021529979A; CN112512790A; KR102323973B1

Abstract

탈부착을 위한 접착력을 자유롭게 조절하고, 기포의 제거를 용이하게 하며, 형상에 구애받지 않고 안정적으로 부착되는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치를 제시한다. 그 장치는 부착재가 부착되는 피착재와, 부착재 또는 상기 피착재 중의 어느 하나에 위치하는 탈부착 조절층을 포함하고, 탈부착 조절층은 탈부착층 및 탈부착층에 배치되고 플라즈마 패턴 또는 코로나 패턴 또는 그들이 조합된 것 중의 어느 하나로 이루어진 표면개질 패턴으로 이루어진다.

Description

표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치{Display apparatus using surface-treated detachable layer}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면이 개질된 탈부착층을 이용하여, 곡면 및 평면에 구애받지 않고 안정적으로 탈부착할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

표시장치는 액정표시소자(LCD), 유기발광다이오드(OLED), 마이크로 LED, 전기영동(EPD)과 같은 디스플레이가 화면을 형성한다. 디스플레이는 핸드폰, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기 또는 ATM, 키오스크 등의 정보처리기에 다양하게 활용되고 있다. 표시장치는 다양한 기능을 수반하는 휴대기기에 채용하고 있다. 이러한 휴대기기는 보호시트(보호필름 또는 보호유리), 윈도우, 회로기판, 터치스크린, 배면커버 등과 같은 부착재가 피착재에 탈부착된다. 예를 들어, 부착재인 보호시트는 피착재인 윈도우, 부착재인 윈도우는 피착재인 터치스크린, 부착재인 터치스크린은 피착재인 디스플레이, 부착재인 배면커버는 피착재인 디스플레이에 탈부착될 수 있다.

한편, 보호시트(보호필름 또는 보호유리), 윈도우, 회로기판, 터치스크린, 배면커버 등과 같은 상기 부착재는 상기 피착재에 자유롭게 탈부착할 필요가 있다. 왜냐하면, 상기 부착재가 손상되어 다시 부착하려면, 표시장치를 분해하여 다시 조립하는 과정이 지나치게 복잡하고 비용이 많이 소요되며 전자폐기물의 생성 등과 같은 환경문제를 야기한다. 현재에는 보호시트만이 탈부착되고 있으나, 이러한 탈부착은 부착재 전체에 확대할 여지가 있다. 탈부착을 전체로 확대되더라도, 앞에서 개시된 문제점은 계속 존재한다.

최근 이슈가 되고 있는 폴더블(foldable)과 롤러블(rollable) 표시장치(이하, 플렉서블 표시장치)는 접거나 감을 수 있기 때문에, 구조적으로 취약하여 쉽게 파손되며 스크래치가 쉽게 발생한다. 플렉서블(flexible) 표시장치에서, 예컨대 윈도우의 파손 및 스크래치로 인하여 상기 윈도우를 재생을 하려면, 평면, 2.5D, 곡면 표시장치의 재생보다 더욱 복잡하다. 상기 윈도우 재생은 더 많은 비용이 소요되며, 대량의 전자폐기물 생성과 인체에 유해한 공정을 거쳐야 한다. 이에 따라, 플렉시블 표시장치에서 보호시트의 역할과 기능이 중요하다. 하지만, 종래의 보호시트를 사용하면, 폴더블 표시장치에서는 접히는 부분 및 롤러블 표시장치에서는 시작부, 테두리, 끝부분 등에 탈리되거나 기포가 발생한다.

이를 해결하기 위하여, 강한 접착제가 도포된 보호시트를 부착하면, 보호시트의 들뜸이나 기포발생은 줄일 수 있다. 하지만, 강한 접착제의 보호시트는 기포는 줄어들지만 기포가 없이 부착하기 어렵다. 또한, 부착된 보호시트에 스크래치나 파손이 발생하면, 이를 제거하기 위하여 별도의 공정과 비용이 소요되고, 대량의 전자폐기물 생성과 인체에 유해한 공정을 거쳐야 한다. 만일, 강제로 보호시트를 제거하면, 플렉시블 표시장치 자체의 손상이 발생하기도 한다. 국내공개특허 제2009-0021013호의 TPU와 같이 연성재질의 보호시트를 사용하거나 또는 접착력이 낮은 점착제를 사용하면, 기포의 발생으로 탈부착이 어렵고, 보호하는 기능이 현저하게 떨어진다. 이에 따라, 보호시트의 원활한 탈부착을 위해서는 적절한 접착력을 가진 탈부착층이 필요한 실정이다.

앞에서는 보호시트에 한정하여 설명하였으나, 원활한 탈부착을 위해서는 적절한 접착력을 가진 탈부착층은 모든 부착재에 확대하여 적용될 수 있다. 예컨대, 부착재인 윈도우는 피착재인 터치스크린에 탈리나 기포의 발생의 없이 탈부착이 용이해야 한다. 또한, 부착재는 피착재의 형상이 곡면이건 평면이건 구애받지 않고 안정적으로 탈부착되도록 해야 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위치에 따라 접착력을 자유롭게 조절하여 형상에 구애받지 않고 안정적으로 부착되는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치의 하나의 사례는 부착재가 부착되는 피착재 및 상기 부착재 또는 상기 피착재 중의 어느 하나에 위치하는 탈부착 조절층을 포함한다. 이때, 상기 탈부착 조절층은 탈부착층 및 상기 탈부착층에 배치되고, 플라즈마 패턴 또는 코로나 패턴 또는 그들이 조합된 것 중의 어느 하나로 이루어진 표면개질 패턴으로 이루어진다.

본 발명의 하나의 사례에 있어서, 상기 부착재는 상기 표시장치를 구성하는 모듈요소 또는 보호시트 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 피착재는 상기 표시장치를 구성하는 모듈요소 또는 보호시트 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 피착재는 평면 또는 곡면 또는 이들의 조합된 형상을 가질 수 있다. 상기 피착재는 폴더블, 롤러블 또는 플렉시블할 수 있다. 상기 탈부착층은 코팅 및 시트 중의 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 표면개질 패턴의 패턴배열은 띠 형태, 격자 형태, 섬 형태, 울타리 형태 또는 이들이 조합된 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 하나의 사례에 있어서, 상기 플라즈마 패턴은 상기 탈부착층을 대기압 플라즈마, 감압 플라즈마, 또는 코로나 플라즈마 중에 선택된 어느 하나로 처리되어 이루어질 수 있다. 상기 코로나 패턴은 상기 탈부착층을 표면산화시켜 극성그룹이 발현되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 하나의 사례에 있어서, 상기 표면개질 패턴은 증착 패턴이 더 추가될 수 있다. 상기 증착 패턴은 티타니아(TiO₂) 혹은 실리카(SiO₂)나 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 실리콘(Si), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 철(Fe), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 루데늄(Ru), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 또는 이들의 산화물 중의 적어도 어느 하나로 이루어진 단층 또는 다층으로 이루어진 증착층이거나, 또는 상기 증착층상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 포함된 층이 위치할 수 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치의 다른 사례는 부착재가 부착되는 피착재 및 상기 부착재 또는 상기 피착재 중의 어느 하나에 위치하는 탈부착 조절층을 포함한다. 이때, 상기 탈부착 조절층은 탈부착층 및 상기 탈부착층에 배치되고, 증착 패턴으로 이루어진 표면개질 패턴으로 이루어진다.

본 발명의 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치에 의하면, 플라즈마, 코로나, 증착 처리를 거친 탈부착 조절층을 구비함으로써, 탈부착 과정에서 위치에 따라 접착력을 자유롭게 조절하여 형상에 구애받지 않고 안정적으로 부착된다. 또한, 탈부착 조절층에 패턴을 부여함으로써, 위치에 따라 접착력을 보다 자유롭게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 제1 표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 제2 표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 표시장치에 적용되는 표면개질 패턴의 사례들을 제시한 평면도들이다.

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 플라즈마, 코로나, 증착 처리를 거친 탈부착 조절층을 구비함으로써, 위치에 따라 접착력을 자유롭게 조절하여 형상에 구애받지 않고 안정적으로 부착되는 표시장치를 제시한다. 이를 위해, 탈부착 조절층의 구조에 대하여 구체적으로 알아보고, 탈부착 조절층을 통하여 피착재와의 부착력을 조절하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 표시장치를 구비하는 요소인 부착재를 표시장치를 구비하는 요소인 피착재에 탈부착하는 것을 말한다. 현재에는 보호시트를 윈도우에 탈부착하고 있지만, 본 발명의 실시예는 상기 탈부착을 표시장치를 구비하는 모든 요소로 확장하는 것이다. 이하에서, 접착력은 탈부착 조절층 및 점착조절층 자체의 결합력을 말하고, 부착력은 부착재 및 피착재의 관계를 고려한 결합력을 말한다.

본 발명의 실시예에 적용되는 표시장치는 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 표시장치는 평탄 또는 평탄하지만 휘어진 곡면도 포함하고, 플렉시블(flexible)하기도 한다. 상기 영상처리 기기는 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 필수적으로 포함한다. 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.

표시장치는 평면, 곡면 또는 그들이 혼합된 형태를 이룬다. 표시장치는 윈도우의 형상에 따라, 2D(평면), 2.5D(전면 테두리 곡면, 배면 평면), 3D(곡면, 엣지)으로 발전되어 왔다. 최근에는 접거나 펼칠 수 있는 폴더블(foldable) 표시장치와, 와인딩이 가능한 롤러블(rollable) 표시장치가 등장하고 있다. 폴더블 및 롤러블 표시장치는 플렉시블(flexible) 표시장치의 일종이다. 본 발명의 실시예에 적용되는 표시장치는 2D, 2.5D, 3D, 플렉시블 등과 같이 평면 또는 곡면 또는 그들이 혼합된 형태를 모두 포함한다.

본 발명의 표시장치는 기본적으로 디스플레이, 터치스크린 및 윈도우를 포함하며, 터치스크린에는 터치스크린 커버층이 부착될 수 있다. 또한, 터치스크린 커버층은 편광필름이 그 역할을 대신할 수 있으며, 디스플레이에 대하여 윈도우 반대편에는 배면커버가 부착될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 표시장치를 구성하는 모듈요소는 디스플레이, 터치스크린 및 윈도우를 필수적으로 포함하며, 터치스크린 커버층, 편광필름, 배면커버 중에 적어도 어느 하나를 선택적으로 포함할 수 있다.

물론, 본 발명의 범주 내에서 표시장치에는 추가적인 구성요소, 예컨대 인쇄필름을 더 부가될 수 있다. 또한, 상기 표시장치에는 배면에 인쇄나 코팅된 윈도우, 배면에 편광필름이 합체된 윈도우, 배면에 터치스크린과 편광필름이 합체된 윈도우와 같이 복합적으로 존재할 수 있다. 이와 같이, 디스플레이, 터치스크린, 윈도우, 터치스크린 커버층, 편광필름, 배면커버 및 기타 추가되는 구성요소 및 복합적으로 존재하는 것을 모두 통칭하여 표시장치를 구성하는 모듈요소라고 한다. 보호시트는 고분자 필름으로 이루어진 보호필름, 강화유리를 활용하는 보호유리 또는 그들의 조합된 것이다. 보호시트는 표시장치의 윈도우에 부착되어 윈도우가 파손되거나 스크래치가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이에 따라, 보호시트는 표시장치에 부가된 부가요소라고 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 제1 표시장치(100)를 나타내는 분해단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.

도 1에 의하면, 제1 표시장치(100)는 크게 부착재(10) 및 피착재(30)를 포함하며, 부착재(10)는 탈부착 조절층(20)을 이용하여 피착재(30)에 부착된다. 부착재(10) 및 피착재(30)는 앞에서 설명한 모듈요소 중에 선택된 어느 하나이다. 부착재(10)의 일면에는 본 발명의 실시예에 의한 표면개질된 탈부착 조절층(20)이 위치할 수 있다. 경우에 따라, 표면개질된 탈부착 조절층(20)이 피착재(30)의 일면에 위치할 수 있다. 다시 말해, 부착재(10) 및 피착재(30)는 탈부착 조절층(20)의 위치에 따라 결정된다. 도면에서는, 탈부착 조절층(20)이 부착재(10)의 일면에 있는 경우를 나타내었다.

상기 보호시트는 투명기판을 포함하고, 상기 투명기판이 강화유리로 이루어진 경우, 상기 강화유리의 비산방지를 위한 비산방지필름이 마련된다. 상기 보호시트의 투명기판 및 윈도우는 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. 상기 윈도우는 또한 강화 유리와 플라스틱 기판이 다층으로 형성된 적층구조일 수 있다.

상기 윈도우는 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. 상기 투명기판 및 윈도우에는 차폐, 반사방지, 청색광(blue light) 차단, 전자파 차단, 프라이버시(privacy) 등의 특성을 가진 기능성 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 기능성 코팅층은 도포액을 바르는 습식코팅 및 증착과 같은 건식코팅으로 형성될 수 있다.

상기 터치스크린은 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. 상기 터치스크린 커버층은 상기 터치스크린이 충격이나 오염에 의해 손상되는 것을 방지한다. 상기 커버층은 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. 상기 커버층의 두께는 제1 장치(100)를 사용하는 과정에서 상기 터치스크린이 손상을 받지 않을 정도이면 충분하다.

상기 편광필름은 입사광의 수직 또는 수평 편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있는 성질의 필름이다. 노트북 컴퓨터와 모니터 등의 박막 트랜지스터 액정표시 장치(TFT-LCD)나 카메라 특수 효과용 필터, 입체 영화 안경, OLED 시인성 향상 등에 사용되는 광학 필름이다. 예를 들어, 액정 표시장치(LCD) 모듈의 백라이트에서 나오는 빛의 세기는 모든 방향으로 균등하나 편광 필름은 이러한 빛 중에서 편광 축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고 그 외는 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 만드는 역할을 한다. 이 편광이 LCD 액정을 지날 때 화소별로 액정의 나열 방향을 전기적으로 조절함으로써 화소의 밝기가 변하게 된다.

상기 디스플레이는 액정표시소자(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED), 마이크로 LED, 전기영동표시장치(EPD) 등이 있으며, 양자점을 활용하기도 한다. 상기 배면커버는 윈도우의 반대편에 배치되어 디스플레이를 보호하며, 투명한 강화유리, 불투명한 플라스틱 등과 같이 재질이 가능하다. 상기 배면커버는 윈도우 반대편에 배치되어 디스플레이를 보호하며, 투명한 강화유리, 불투명한 플라스틱 등과 같은 재질이 적용된다.

탈부착 조절층(20)은 탈부착층(21) 및 표면개질 패턴(22)을 포함한다. 탈부착층(21)은 코팅에 의해 제작할 수 있다. 상기 코팅의 경우, 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, 탈부착층(21)에, 실리카겔, 나노입자 및 대전방지제와 같은 기능성 물질을 혼합하여, 탈부착층(21)의 물성을 개선할 수도 있다. 나아가, 탈부착층(21)에 양자점(quantum dot)을 이루는 입자를 첨가하여 광학적인 특성을 향상시킬 수 있다.

탈부착층(21)은 코팅이 아닌 시트(sheet) 형태로 구현할 수 있다. 예를 들어, (a)탄소수 1-12의 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체, (b)히드록시기 함유 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체, (c)아미드기를 갖는 단량체, 및 (d)비닐 에스테르계 단량체를 포함하는 단량체 성분을 공중합하고, 수지 산가가 0.1mgKOH/g이하이고, 유전율이 3-6인터치 패널용 점착제 조성물에 이용되는 아크릴계 고분자 화합물이 있다. 또한, 실리콘 겔인 것을 특징으로 하는 광 투과성 감압 접착 시트, 가교 실리콘계(cross-linked silicone type) 접착성 시트가 있다.

탈부착층(21)은 알콕시알킬아크릴레이트를 주된 단량체로 하는 산 성분을 포함하지 않는 특정 분자량의 아크릴계 중합체와 가교제를 포함하는 점착제 조성물로 이루어진 시트, 고형분비로, (메트)아크릴계 수지 65 내지 85질량％와, 폴리옥시알킬렌폴리올 10 내지 30질량％와, 폴리이소시아네이트 1.0 내지 5.0질량％와, 주석계 촉매 0.005 내지 0.1질량％를 포함하고, 산가가 0 내지 5㎎KOH/g이며, (메트)아크릴계 수지의 중량 평균 분자량이 10만 내지 60만이며, 또한 (B) 폴리옥시알킬렌폴리올의 수평균 분자량이 500 내지 1500인 투명 점착 시트 등이 있다. 나아가, 하이드로젤 타입의 시트가 가능하다.

탈부착층(21)은 앞에서 설명한 예시 이외에도 본 발명의 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 구체적으로, 탈부착층(21)은 플라즈마 처리 또는 코로나 처리에 의해 접착력의 변화가 잘 일어나는 물질이 적용될 수 있다. 또한, 탈부착층(21)의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 1,500gf/25mm의 범주 내에서 설정할 수 있다. 본 발명의 탈부착 조절층(20)의 접착력은 탈부착층(21) 및 표면개질 패턴(22)이 조합된 상태의 접착력을 고려한다. 바람직한 탈부착층(21)의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 1,500gf/25mm가 좋다. 예컨대, 탈부착 조절층(20) 일부에서 접착력 500gf/25mm이 필요할 때, 탈부착층(21)의 접착력이 500gf/25mm보다 낮더라도 표면개질 패턴(22)의 접착력을 높여서 상기 500gf/25mm을 구현할 수 있다.

표면개질 패턴(22)은 플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 또는 증착 패턴(22c) 중의 적어도 하나이다. 구체적으로, 표면개질 패턴(22)은 플라즈마 패턴(22a)만으로 이루어질 수 있고, 코로나 패턴(22b)만으로 이루어질 수 있으며, 증착 패턴(22c)만으로 이루어질 수 있다. 표면개질 패턴(22)은 플라즈마 패턴(22a) 및 코로나 패턴(22b)의 조합으로 이루어질 수 있고, 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c)의 조합으로 이루어질 수 있으며, 플라즈마 패턴(22a) 및 증착 패턴(22c)의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 도면과 같이, 표면개질 패턴(22)은 플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c)을 모두 포함할 수 있다.

플라즈마 패턴(22a)의 경우, 대기압 플라즈마, 감압 플라즈마, 코로나 플라즈마 등의 플라즈마 방식을 이용한다. 즉, 탈부착층(21)의 접착력을 향상시키기 위해 화학적으로 표면을 세정할 뿐만 아니라 표면을 활성화시키면서 화학적 반응과 물리적 반응에 의하여 표면의 유기물도 제거된다. 플라즈마 처리를 거친 탈부착층(21)은 이온이나 전자의 높은 에너지를 이용해 표면으로부터 수㎛이내의 영역에서 화학적 결합을 변화시킨다. 또한, 표면의 일정 두께를 깎아내어 접촉각을 크게 한다. 탈부착층(21)의 표면이 다른 재료와 잘 반응할 수 있도록 화학적이나 물리적으로 활성화된다. 이와 같이 플라즈마 처리된 표면개질은 미세한 이물질 제거와 같은 표면 세정, 표면조도 변경, 극성 관능기 형성 등의 개질이 이루어진다.

코로나 패턴(22b)의 경우, 코로나 방전기술을 이용하여 처리대상이 되는 탈부착층(21)의 표면의 접착력을 향상시킨다. 상기 탈부착층(21)을 코로나로 처리하게 되면, 코로나 내의 전하를 띤 입자들이 필름표면에 충돌함으로써 필름 표면이 산화된다. 따라서 표면산화에 의해 생성된 극성그룹, 예컨대 C=O, C-O-H, COOH, -COO-, -CO- 등에 의해 필름의 표면에너지가 증가되어 전도성 고분자 물질과의 친화력이 향상되어 필름의 접착성이 향상되게 된다. 또한, 코로나 처리에 의해 상기와 같은 화학적 극성그룹 이외에도 폴리머 분자 간의 가교구조가 형성되어 접착성의 향상이 얻어질 수도 있다. 코로나 표면처리는 통상적으로 코로나 방전이 이루어지는 양 전극 사이에 탈부착층(21)을 위치시키고, 양 전극에 일정한 전력을 공급하여 코로나 방전을 일으켜, 표면에서의 접착력을 0.1gf/25mm 내지 1000gf/25mm인 표면개질한다.

증착 패턴(22c)의 경우, 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 실리콘(Si), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 철(Fe), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 또는 이들의 산화물 중의 적어도 어느 하나로 이루어진 단층이나 다층으로 이루어질 수 있다. 증착 패턴(22c)은 옹스트롬(angstrom) 두께로 증착되며, 일반적으로 탈부착층(21)과의 접착력을 높인다. 증착 패턴(22c)을 형성하기 위해서는 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 마스킹 공법 등을 활용할 수 있다.

플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c)은 메카니즘이 서로 다르기 때문에 접착력이 다르게 구현된다. 접착력을 조절한다는 관점에서, 플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c)은 서로 동일한 기능을 한다. 하지만, 플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c) 각각은 접착력의 관점에서는 서로 다른 특징을 가진다. 본 발명은 탈부착 조절층(20)의 접착력을 조절하는 것이다. 이를 위해, 플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c) 각각의 접착력을 이용한다. 이에 따라, 플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c)은 서로 균등하다고 볼 수 없다. 다시 말해, 탈부착층(21)과 플라즈마 패턴(22a), 탈부착층(21)과 코로나 패턴(22b) 및 탈부착층(21)과 증착 패턴(22c)의 조합은 서로 다른 접착력을 가진다.

플라즈마 패턴(22a), 코로나 패턴(22b) 및 증착 패턴(22c)을 적절하게 조합하면, 평면 및 곡면의 형상에 무관하게 탈부착이 쉽게 이루어지도록, 탈부착 조절층(20)의 위치에 따른 접착력을 자유롭게 조절할 수 있다. 그런데, 증착 패턴(22c)의 경우, 증착을 위한 별도의 증착장비 및 그에 따른 증착공정을 구비하여야 하므로, 비용 등을 고려하여 플라즈마 패턴(22a) 및 코로나 패턴(22b)에 비하여 선택적으로 적용할 수 있다. 즉, 플라즈마 패턴(22a) 또는 코로나 패턴(22b) 또는 그들의 조합으로 충분한 접착력을 얻을 수 있으면, 증착 패턴(22c)은 굳이 사용하지 않아도 된다. 이에 따라, 표면개질 패턴(22)은 플라즈마 패턴(22a) 또는 코로나 패턴(22b) 또는 그들의 조합이 보다 바람직하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 제2 표시장치(200)를 나타내는 분해단면도이다. 이때, 제2 표시장치(200)는 점착조절층(31)을 포함하는 것을 제외하고, 제1 표시장치(100)와 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2에 의하면, 점착조절층(31)은 단층 또는 패턴 형태를 가질 수 있다. 상기 단층의 경우, 접촉각도를 크게 하여 접착력을 낮추는 코팅의 사례로는 지문방지, 오염방지, 슬립성을 부여하기 위하여, 티타니아(TiO₂) 또는 실리카(SiO₂)를 피착재(30)에 증착시킨 후, 증착된 피착재(30) 상에 불소계 수지, 실리콘계 수지 또는 이들의 혼합물을 코팅하여 형성할 수 있다. 이때, 불소계 수지 또는 실리콘계 수지는 ECC(Easy Cleaning Coating) 방식으로 형성시킬 있다.

상기 패턴의 경우, 하드코팅층, 디지털프린팅층, 접촉각도를 조절하는 코팅층, 증착층, 미세요철을 포함하는 미세요철층 및 표면개질층 중의 적어도 어느 하나가 패턴 형태로 배열된 것일 수 있다. 상기 하드코팅층은 열경화 하드코팅층 또는 자외선 경화 하드코팅층일 수 있다. 열경화 하드코팅층은 본 발명의 범주 내에서 다양하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 수산기 함유 아크릴 수지, 수산기를 가지고 중량 평균 분자량이 100,000~1,500,000인 아크릴계 수지, 블록이소시아네이트를 주성분으로 하는 수지 조성물, 수산기 함유 아크릴 수지와 블록이소시아네이트를 필수 성분으로 하는 조성물, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 관능기를 한 분자 안에 2개 이상 가지는 화합물과 블록이소시아네이트를 포함하는 조성물 등이 있다.

자외선 경화 하드코팅층은 예를 들어 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 또는 폴리에스터 수지 등에 여러 가지의 아크릴 단위체와 자외선 경화 촉매를 배합해서 만든다. 자외선에 의한 경화물질의 구체적인 사례로써, 자외선 반응성 코팅물질로서 우레탄 또는 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제 및 레벨링제를 혼합한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 지방족, 환상의 지방족, 방향족 화합물 또는 이들 화합물의 올리고머를 함유하고, 폴리에스테르 폴리올이나 폴리에테르 폴리올이 분자구조상에 포함되어 있는 화학식을 갖는다. 반응성 모노머로는 트리메틸프로판 트리아크릴레이트, 헥산디올디아크를레이트, 펜타에리스티롤 트리아크릴레이트, 디펜타아릿티롤 헥사아크릴레이트를 경도 및 접착력을 고려하여 적당한 비율로 혼합하여 조절한다. 광개시제는 자외선에 의해 활성을 띠는 통상의 중합개시제를 사용하며, 특히 히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페놀, 페닐-2-히드록시-2-페닐케톤을 주로 사용한다.

상기 디지털프린팅층은 디지털방식으로 인쇄된 층이다. 상기 접촉각도를 조절하는 코팅층은 접촉각도를 작게 하여 접착력을 높이는 코팅의 사례로는 유기실리콘화합물을 코팅할 수 있다. 접촉각도를 크게 하여 접착력을 낮추는 코팅의 사례로는 지문방지, 오염방지, 슬립성을 부여하고, 티타니아(TiO₂) 또는 실리카(SiO₂)를 피착재(30)에 증착시킨 후, 증착된 피착재(30) 상에 불소계 수지, 실리콘계 수지 또는 이들의 혼합물을 코팅하여 형성할 수 있다. 이때, 불소계 수지 또는 실리콘계 수지는 ECC(Easy Cleaning Coating) 방식으로 형성시킬 있다.

상기 증착층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 실리콘(Si), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 철(Fe), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 또는 이들의 산화물 중의 어느 하나로 이루어진 단층이나 다수의 층으로 이루어질 수 있다. 상기 증착층은 탈부착 조절층(20)과의 접착력을 조절한다.

상기 미세요철층은 사례로 단면이 사각형, 삼각형 및 원형 중에 선택된 어느 하나의 형상으로 성형하거나, 비드(bead) 또는 비드와 바인더에 의해 만들어진 것일 수 있다. 즉, 미세요철층의 단면은 각이 있거나 곡률을 이루거나 또는 이들이 조합된 것일 수 있다. 미세요철층은 반투명하여 빛의 투과율이 낮아진다. 탈부착 조절층(20)은 미세요철층에 파고들기 때문에, 탈부착 조절층(20)의 결합력을 높인다. 상기 표면개질층은 표면개질은 투명한 고분자 필름의 표면을 플라즈마 또는 코로나 처리 또는 이들의 연속처리를 통하여, 탈부착 조절층(20)과의 접착력을 조절한다.

본 발명의 실시예에 의한 탈부착 조절층(20)은 점착조절층(31)과 관련되어, 부착력이 달라진다. 예를 들어, 탈부착 조절층(20)의 플라즈마 패턴(22a)이 점착조절층(31)의 디지털프린층과 접촉하는 경우와, 점착조절층(31)의 증착층과 접촉하는 경우는 부착력이 다르다. 이러한 부착력은 표시장치의 종류, 형태 등에 따라 설계된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 표시장치(100, 200)에 적용되는 패턴배열(a, b, c, d)의 사례들을 제시한 평면도들이다. 여기서는 몇 가지의 패턴배열(a, b, c, d)의 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변형될 수 있다.

도 3에 의하면, 패턴배열(a, b, c, d)은 탈부착 조절층(20)을 전체적으로 개질하지 않고, 부분적으로 개질한 것이다. 즉, 탈부착 조절층(20)에는 패턴배열(a, b, c, d)가 존재한다. 패턴배열(a, b, c, d)은 평면적으로 다양한 형태의 패턴을 활용한다. 구체적으로, 띠 형태이면서 패턴배열(a, b, c, d)의 길이 방향으로 연장되는 A 패턴, A패턴과 같은 형태이면서 접착력이 다른 B 패턴, 단독이면서 섬(island) 형태인 C 패턴, 복수개의 섬 형태인 D 패턴, C 패턴이 확장된 형태의 E 패턴, E 패턴과 같은 형태이면서 접착력이 다른 F 패턴, 울타리 형태의 G 패턴, 울타리 형태이면서 G 패턴과 접착력이 다른 H 패턴, 패턴배열(a, b, c, d)의 코너에 배치되는 I 패턴 등이 있다. 상기 접착력은 표면을 개질하는 정도에 의해 조절될 수 있다.

본 발명의 실시예는 탈부착 조절층은 플라즈마 패턴, 코로나 패턴, 증착 패턴의 배열을 적절하게 조절함으로써, 위치에 따라 접착력을 자유롭게 조절하여 형상에 구애받지 않고 안정적으로 부착될 수 있다. 형상에 구애받지 않고 안정적으로 부착되면, 탈리가 일어나지 않고 기포의 제거가 쉽다.

도면에서는 패턴배열(a, b, c, d)들의 사례를 제시한 것이다. 상기 패턴들을 배열한 사례는 띠 형태(a), 격자 형태(b), 섬 형태(a, e, f), 울타리 형태(c) 또는 이들이 조합된 형태(c, d)로 이루어질 수 있다. 패턴배열(a, b, c, d)의 패턴 및 상기 패턴들의 배열은 상기한 사례에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100, 200; 제1 및 제2 표시장치
10; 부착재 20; 탈부착 조절층
21; 탈부착층 22; 표면개질 패턴
22a; 플라즈마 패턴 22b; 코로나 패턴
22c; 증착 패턴 30; 피착재
31; 점착조절층

Claims

부착재가 부착되는 피착재; 및
상기 부착재 또는 상기 피착재 중의 어느 하나에 위치하는 탈부착 조절층을 포함하고,
상기 탈부착 조절층은,
탈부착층; 및
상기 탈부착층에 배치되고, 플라즈마 패턴 또는 코로나 패턴 또는 그들이 조합된 것 중의 어느 하나로 이루어진 표면개질 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 부착재는 상기 표시장치를 구성하는 모듈요소 또는 보호시트 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 피착재는 상기 표시장치를 구성하는 모듈요소 또는 보호시트 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 피착재는 평면 또는 곡면 또는 이들의 조합된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 피착재는 폴더블, 롤러블 또는 플렉시블한 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표면개질 패턴의 패턴배열은 띠 형태, 격자 형태, 섬 형태, 울타리 형태 또는 이들이 조합된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 탈부착층은 코팅 및 시트 중의 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 패턴은 상기 탈부착층을 대기압 플라즈마, 감압 플라즈마, 또는 코로나 플라즈마 중에 선택된 어느 하나로 처리되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 코로나 패턴은 상기 탈부착층을 표면산화시켜 극성그룹이 발현되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표면개질 패턴은 증착 패턴이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 증착 패턴은 티타니아(TiO₂) 혹은 실리카(SiO₂)나 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 실리콘(Si), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 철(Fe), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 루데늄(Ru), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 또는 이들의 산화물 중의 적어도 어느 하나로 이루어진 단층 또는 다층으로 이루어진 증착층이거나, 또는 상기 증착층상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 포함된 층이 위치하는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
부착재가 부착되는 피착재; 및
상기 부착재 또는 상기 피착재 중의 어느 하나에 위치하는 탈부착 조절층을 포함하고,
상기 탈부착 조절층은,
탈부착층; 및
상기 탈부착층에 배치되고, 증착 패턴으로 이루어진 표면개질 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 증착 패턴은 티타니아(TiO₂) 혹은 실리카(SiO₂)나 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 실리콘(Si), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 철(Fe), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 루데늄(Ru), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 또는 이들의 산화물 중의 적어도 어느 하나로 이루어진 단층 또는 다층으로 이루어진 증착층이거나, 또는 상기 증착층상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 포함된 층이 위치하는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 부착재는 상기 표시장치를 구성하는 모듈요소 또는 보호시트 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 피착재는 상기 표시장치를 구성하는 모듈요소 또는 보호시트 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 피착재는 평면 또는 곡면 또는 이들의 조합된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 피착재는 폴더블, 롤러블 또는 플렉시블한 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 탈부착층은 코팅 및 시트 중의 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면개질된 탈부착층을 이용한 표시장치.