WO2016117820A1 - 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법 - Google Patents

탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법 Download PDF

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    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a display apparatus and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a display apparatus and a method of manufacturing the same to which a detachable window is applied.
  • a display such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), and an electrophoretic display (EPD) forms a screen.
  • LCD liquid crystal display
  • OLED organic light emitting diode
  • EPD electrophoretic display
  • the device employs a touch screen to provide convenience of operation.
  • a window made of tempered glass or transparent polymer resin is disposed on the front of the touch screen.
  • the window is divided into a display portion and a bezel portion with a border printed thereon, and protects the display apparatus from damage from external impact or contact.
  • the window is adhered to and fixed to the touch screen with a transparent adhesive (OCA) or ultraviolet curing adhesive.
  • OCA transparent adhesive
  • FIG. 1 and 2 are cross-sectional views schematically showing representative examples of a display device to which a conventional touch screen is applied.
  • the display device includes not only the illustrated flat but also a curved device.
  • a conventional display device has a structure in which a touch screen 2 and a window 3 are sequentially stacked on a display 1 such as an LCD or an OLED.
  • the adhesive layer 4 may be formed both between the display 1 and the touch screen 2 and between the touch screen 2 and the window 3 (FIG. 1). In addition, the adhesive layer 4 may bond the touch screen 2 and the window 3 as shown in FIG. 2.
  • a conductive pattern (not shown) of the touch screen 2 is formed on the display 1.
  • the conventional window 3 is of high hardness and occupies a relatively large proportion in display in terms of price.
  • Display devices manufactured by adhesion have the following problems. First, if the window 3 is broken, it is difficult to replace it. In particular, the replacement of the window 3 in the display device takes place a lot. For a specific replacement, first, the broken window 3 is removed. After manufacturing a new window, in order to bond the new window with the touch screen 3, an adhesive is applied to one side and bonded. You can't do this yourself.
  • the adhesive force of the adhesive layer 4 is about 1,000 gf / 25 mm or more, and 1,500 gf / 25 mm or more is common.
  • the thickness of the adhesive layer is mostly applied 10 ⁇ m to 250 ⁇ m. It is difficult for the consumer to remove the adhesive without residue in the window 3. Accordingly, replacement of the damaged window 4 should be carried out where there is equipment that can implement it. If the consumer comes in contact with the manufacturer's service center and provides a damaged display device, the service center returns to the consumer after replacing the damaged window 3 where the equipment is located. Therefore, the consumer cannot easily replace the damaged window 3, and the replacement takes a relatively long time.
  • the window 3 must be separated. To this end, the display device may be heated to soften the adhesive layer 4, and then the window structure may be separated using a wire or the like. In addition, a method of separating the window 3 after the display device is temporarily cooled with liquid nitrogen may be applied. That is, recycling is not economical because of the extra cost and time to separate the window 3.
  • the manufacture of a conventional display device requires assembly without bubbles. This is because if there is no bubble, the refractive index and the reflectance are minimized, thereby improving the brightness of the display device.
  • the process for removing such bubbles is complicated by the adhesive layer 4. Specifically, a coating film of the uniform adhesive layer 4 is formed by the spray method, and bubbles are removed by close contact and reduced pressure. Thereafter, curing is performed by ultraviolet curing or the like. Since the coating film of the adhesive layer 4 should be free of bubbles, it should be made very precisely. For this reason, in conventional display manufacturing, relatively expensive manufacturing equipment is input and the unit cost is high. In addition, the conventional display device often does not adhere properly without bubbles, the defect rate is also high.
  • conventional display devices cannot satisfy the desire of consumers to vary and beautify designs such as shapes, colors, and patterns.
  • Product diversity, complex manufacturing processes and high costs are barriers to meeting the needs of these consumers.
  • the design is diversified, the manufacturer of the display device must provide services later in response to the design. Accordingly, the window structure is conventionally designed in a single color such as black or white.
  • the problem to be solved by the present invention is to easily replace the damaged window, the separation of the window from the display device is simple, the process of manufacturing the display device is simple, the manufacturing cost is low, the detachable that can be variously designed
  • a display device including a possible window and a method of attaching and detaching the same are provided.
  • the display device including a detachable window for solving the problems of the present invention
  • the display device comprising a window, a touch screen and a display
  • the adhesive force is 0.1gf / 25mm to 500gf / 25mm on the front side of the window
  • a window structure on which a detachable layer is formed and a device to be attached to which a detachable layer of the window structure is detachably attached to the entire surface without bubbles.
  • the device to be glued is any one selected from a touch screen or a touch screen cover layer.
  • the window may be either a glass substrate or a plastic substrate.
  • the window may be a tempered glass substrate or polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), polyarylate (PAR), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA) or cycloolefin copolymer It may be any one of the plastic substrate including one or more of).
  • the detachable layer may be any one selected from an adhesive, a mixture thereof, or a copolymer thereof in which a crosslinking agent is mixed with a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, which is an acrylic polymer, a silicone polymer, or a urethane polymer.
  • the detachable layer may be a single layer or a multilayer of different materials for each layer.
  • the touch screen may be formed by forming a conductive pattern directly on the display.
  • the conductive pattern of the touch screen may be directly formed on the touch screen cover layer.
  • the display device may be a conductive pattern of the touch screen directly formed on the display to form the touch screen, the touch screen cover layer may be located on the top of the display.
  • the cover layer may be a tempered glass substrate or an unreinforced glass substrate or polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), polyarylate (PAR), polycarbonate (PC), or polymethyl (PMMA). It may be any one selected from a plastic substrate containing any one or more of methacrylate) or COC (cycloolefin copolymer).
  • an adhesion reducing layer may be further formed on the touch screen or the touch screen cover layer.
  • the adhesion reducing layer may be coated with a fluorine resin or a silicone resin by a wet or dry method.
  • the adhesion reducing layer may be a deposition layer made of titania (TiO 2 ) or silica (SiO 2 ) and a fluorine resin or a silicon resin may be coated on the deposition layer.
  • the adhesion of the window structure by the adhesion reducing layer is preferably 0.5gf / 25mm to 500gf / 25mm, more preferably 1gf / 25mm to 100gf / 25mm.
  • the window structure may be designed in various shapes, colors, and patterns.
  • Detachable method of the removable window for solving the other problem of the present invention first to remove the release film from the window structure formed with a detachable layer of 0.1gf / 25mm to 500gf / 25mm on the front side of the window to expose the detachable layer. . Thereafter, the exposed detachable layer is attached to the front surface of either the touch screen or the touch screen cover layer.
  • the touch screen or attached to any one of the touch screen cover layer may further comprise the step of separating the damaged window structure.
  • the window structure may be attached by hand, and the window structure may be attached without bubbles.
  • the method may further include forming an adhesion reducing layer on the touch screen or the touch screen cover layer, wherein the detachable layer may be attached to the entire surface of the adhesion reducing layer.
  • the display device including the detachable window structure of the present invention and a detachable method thereof, by attaching and detaching a window having an detachable layer having an adhesive force of 0.1 gf / 25 mm to 500 gf / 25 mm, the damaged window is easily replaced, Separation is simple.
  • the detachable layer of the present invention is self-adhesive and can be easily detached without bubbles.
  • the display device of the present invention has a simple manufacturing process, low manufacturing cost, and can be designed in various ways to satisfy the needs of consumers. Furthermore, since the window is easily replaced by anyone, it can be treated as a one-time consumable rather than a necessity fixed to the display device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one example of a display device to which a conventional touch screen is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing other examples of a display device to which a conventional touch screen is applied.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating a first display device including a detachable first window structure according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for describing a second display apparatus including a detachable first window structure according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for describing a third display apparatus including a detachable second window structure according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view schematically showing the appearance of a display device including a detachable window according to the present invention.
  • Embodiment of the present invention by applying a window structure having a detachable layer having an adhesive force of 0.1gf / 25mm to 500gf / 25mm to the display, to easily replace the damaged window, the separation of the window is simple, the process of manufacturing a display device This simple, low manufacturing cost, and presenting a display device and a detachable method that can be variously designed.
  • the window structure is a detachable layer is formed on the touch screen detachable. Therefore, the to-be-attached device can be said to be associated with the touch screen.
  • the detachable layer of the present invention is limited to being detached from the touch screen, and is clearly distinguished from the conventional window protection film detachable from the window. That is, the device consisting of the touch screen and the display without the window of the present invention is not a completed display device. The display device is completed only when the window of the present invention is attached. By the way, the window protective film is attached to the window of the present invention, the window protective film is attached to the already completed display. Therefore, although the window of the present invention is an essential component of the display device, the conventional window protection film corresponds to an auxiliary component that can be selectively applied to the display device.
  • the display device applied to the embodiment of the present invention refers to a mobile device, an information processing terminal, a television, and the like.
  • the mobile device may be a mobile phone, a smartphone, a tablet, or the like, and the information processing terminal may be an ATM or a kiosk.
  • the display of the display device may be flat or curved, or may be flexible.
  • the image processing device includes a window, a touch screen, and a display. Therefore, the window is a generic term for windows of all image processing devices such as windows of mobile devices, windows of information processing terminals, and televisions.
  • the touch screen and the display also refer to the touch screen and the display applied to all image processing devices.
  • the detachable layer has an adhesive strength of about 0.1 gf / 25 mm to 500 gf / 25 mm, and preferably 1 gf / 25 mm to 100 gf / 25 mm. This is less than 1,500 gf / 25 mm, which is the conventional adhesion of a conventional adhesive layer, and thus is distinguished from conventional adhesive layers.
  • the detachable layer of the present invention applies an adhesive that is optically transparent and cured by heat treatment or UV (ultraviolet). The adhesive is cured to a semi-solid state when subjected to heat treatment or UV treatment at a predetermined temperature and time. The adhesive method can be easily laminated by hand without air bubbles.
  • the detachable layer may be used in various ways within the technical spirit of the present invention, but an adhesive or a mixture thereof or a copolymer of a thermosetting resin or a thermosetting resin UV curable resin, which is an acrylic polymer, a silicone polymer, or a urethane polymer, and a crosslinking agent are mixed. Is preferred.
  • a functional material such as silica gel, nanoparticles, and an antistatic agent may be mixed with the detachable layer to improve physical properties of the detachable layer.
  • optical properties may be improved by adding particles forming a quantum dot to the detachable layer.
  • the window structure is divided into a first window structure detachable from the touch screen and a second window structure detachable from the cover layer of the touch screen. That is, the first and second window structures are attached to and detached from the touch screen and the cover layer of the touch screen (hereinafter also referred to as a device to be glued).
  • the first and second window structures will be described in detail.
  • the embodiment of the present invention shows an example of a display device to which the first and second window structures are applied, but may be applied to other types of display devices within the scope of the present invention.
  • the window structure of the present invention is manufactured separately and attached to the attached device. In this case, the window structure may be attached by hand.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view for describing a first display apparatus 100 including a detachable first window structure 60 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a cross-sectional view of a strict meaning is not represented, and there may be elements that may not appear on the cross-section for convenience of description.
  • the first display apparatus 100 is formed by sequentially stacking the display 10, the adhesive layer 50, the touch screen 20, the detachable layer 40, and the window 30.
  • the detachable layer 40 and the window 30 are referred to as a first window structure 60.
  • the display 10 includes a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), an electrophoretic display (EPD), and the like, and may also use quantum dots.
  • a thermosetting adhesive or an ultraviolet curable adhesive may be used for the adhesive layer 50.
  • the present invention is not limited thereto, and an OCA tape may be used.
  • the touch screen 20 is a conductive pattern formed on one side or both sides of the insulating layer made of metal oxide or plastic. The conductive pattern is mainly applied to a metal oxide, and the metal oxide includes ITO, ATO, ZnO, or Cu, conductive polymer or silver nanowire.
  • the window 30 may be used without limitation as long as it is a transparent material.
  • it may include a glass substrate or a plastic substrate.
  • the glass substrate may be tempered glass
  • the plastic substrate may be polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), polyarylate (PAR), polycarbonate (PC), or PMMA (PMMA).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyether sulfone
  • PI polyimide
  • PAR polyarylate
  • PC polycarbonate
  • PMMA PMMA
  • polymethyl methacrylate) or COC (cycloolefin copolymer) may include any one or more than one.
  • the window 30 may also be a laminated structure in which tempered glass and plastic substrate are formed in multiple layers.
  • the window 30 may be transparent or have a printed layer expressing various functions.
  • the printing layer may be applied to any one or any one or more coating, such as transparent, translucent or color.
  • the print layer may be formed by inkjet printing using silk printing or UV or inkjet printing or transfer using thermosetting.
  • a functional coating layer such as anti-fingerprint coating or antimicrobial coating or anti-scratch coating may be formed.
  • the functional coating layer may be formed by a dry coating such as wet coating and deposition by applying a coating liquid.
  • a lower end of the glass substrate or the plastic substrate of the window 30 may be provided with shielding, antireflection, blue light blocking, electromagnetic wave blocking, privacy, and the like.
  • an opening may be formed in the window 30 to expose a button, a camera, a speaker, or the like.
  • the detachable layer 40 refers to detachable to the touch screen 20.
  • the detachable layer 40 may be any transparent material, but may be an adhesive or a mixture thereof or a copolymer thereof in which a crosslinking agent is mixed with a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, which is an acrylic polymer, a silicone polymer, or a urethane polymer.
  • the detachable layer 40 may be formed of a single layer or may be a multilayer of different materials for each layer. The multilayer can be appropriately selected from the materials forming each layer, depending on the environment in which the removable layer 40 of the present invention is used.
  • the thickness of the detachable layer 40 can be sufficient as the adhesion
  • an adhesion reducing layer 70 may be added on the touch screen 20.
  • the adhesion reduction layer 70 increases the slip property by lowering the frictional force.
  • the adhesion reducing layer 70 allows the first window structure 60 to be easily detached from the touch screen 20.
  • the adhesion reducing layer 70 may use a coating material of fluorine resin or silicone resin.
  • the adhesion reducing layer 70 may be formed by depositing titania (TiO 2 ) or silica (SiO 2 ) on the window 30 and then coating a fluorine resin or a silicone resin on the deposited window 30.
  • the fluorine resin or the silicone resin may be formed by an ECC (Easy Cleaning Coating) method.
  • ECC Easy Cleaning Coating
  • Application of the adhesion reducing layer 70 can more effectively suppress the generation of bubbles when attaching the window 30 when attaching.
  • the adhesion reducing layer 70 allows the consumer to easily attach and detach the first window structure 60 by themselves without any tools.
  • the removable layer 40 has self adhesive force.
  • the self-adhesive force is a property that the detachable layer 40 adheres to itself without bubbles even if only the detachable layer 40 is placed on the touch screen 20.
  • the adhesion reducing layer 70 when the adhesion reducing layer 70 is applied to the touch screen 20, it has a more improved self-adhesive force than when there is no adhesion reducing layer 70.
  • the adhesive force according to the embodiment of the present invention may vary depending on the presence of the adhesion reducing layer 70.
  • the adhesive force in the case of the adhesive reduction layer 70 is 0.5gf / 25mm to 500gf / 25mm, but the adhesive force in the absence of the adhesive reducing layer 70 is 0.1gf / 25mm to 200gf / 25mm.
  • the adhesion reducing layer 70 When there is a detachable layer 40 of the same material and thickness, when the adhesion reducing layer 70 is present, it is easier to attach the first window structure 60 without bubbles. In addition, due to the influence of the adhesion reducing layer 70, the separation of the first window structure 60 occurs relatively easily.
  • the first window structure 60 of the present invention is manufactured separately and protected by a release film.
  • the release film is removed to attach the first window structure 60 to the touch screen 20 or the adhesion reducing layer 70.
  • the detachable layer 40 is exposed.
  • the display on which the window 30 is mounted may be completed.
  • the first window structure 60 may be manually removed and a new first window structure 60 may be attached.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for describing a second display apparatus 200 including a detachable first window structure 60 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a cross-sectional view of a strict meaning is not represented, and there may be elements that may not appear on the cross-section for convenience of description.
  • the second display apparatus 200 is the same as the first display apparatus 100 except that the adhesive layer 50 is not provided. In the following descriptions that overlap with the above description will be omitted or briefly described.
  • the second display apparatus 200 sequentially forms the display 10, the touch screen 20, and the first window structure 60.
  • the touch screen 20 is a conductive pattern formed directly on the display 10. That is, the touch screen 20 is made together with the conductive pattern formed on the display 10.
  • the detachable layer 40 may be any transparent material, but may be an adhesive or a mixture thereof or a copolymer thereof in which a crosslinking agent is mixed with a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, which is an acrylic polymer, a silicone polymer, or a urethane polymer.
  • the detachable layer 40 may be formed of a single layer or may be a multilayer of different materials for each layer.
  • the multilayer can be appropriately selected from the materials forming each layer, depending on the environment in which the removable layer 40 of the present invention is used. Although the thickness of the detachable layer 40 can be sufficient as the adhesion
  • the second display apparatus 200 may include an adhesion reducing layer 70.
  • Materials, functions, and the like of the adhesion reducing layer 70 are the same as those described in the first display apparatus 100.
  • the adhesive force according to the embodiment of the present invention may vary depending on the presence of the adhesion reducing layer 70.
  • the adhesive force in the case of the adhesive reduction layer 70 is 0.5gf / 25mm to 500gf / 25mm, but the adhesive force in the absence of the adhesive reducing layer 70 is 0.1gf / 25mm to 200gf / 25mm.
  • an additional element may be further provided between the window 30 and the detachable layer 40 of the first window structure 60 according to the embodiment of the present invention.
  • the additional element may include a transparent adhesive layer (OCA), a scattering prevention layer, and the like, and if necessary, a printing layer and a functional coating layer may be appropriately formed.
  • OCA transparent adhesive layer
  • the detachable layer 40 may be formed on the transparent synthetic resin film. Since these additional elements are well known, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for describing a third display apparatus 300 including a detachable second window structure 80 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a cross-sectional view of a strict meaning is not represented, and there may be elements that may not appear on the cross-section for convenience of description.
  • the third display apparatus 300 is the same as the first display apparatus 100 except for introducing the touch screen cover layer 22. Accordingly, detailed description of the same reference numerals will be omitted.
  • the second window structure 80 may further include additional elements, as described in the first window structure 60.
  • the third display apparatus 300 sequentially stacks the display 10, the adhesive layer 50, the touch screen 20, the cover layer 22, the detachable layer 40, and the window 30. Can be implemented.
  • the third display apparatus 300 may be directly bonded to the display 10 and the touch screen 20 without the adhesive layer 50 as the second display apparatus 200.
  • a conductive pattern for forming the touch screen 20 is disposed above or below the cover layer 22.
  • the cover layer 22 may be regarded as part of the touch screen 20.
  • the cover layer 22 prevents the touch screen 20 from being damaged by impact or contamination.
  • the third display apparatus 300 forms a touch screen 20 by directly forming a conductive pattern on the display 10, and in this case, the touch screen cover layer 22 may be positioned on the top of the display 10. .
  • the cover layer 22 When the cover layer 22 is covered with the second window structure 80, the cover layer 22 is positioned inside the third display apparatus 300. Since the cover layer 22 is located inside, the cover layer 22 is exposed to the outside of the third display device 300, and there is no fear of damage due to an impact or the like.
  • the cover layer 22 may be a printed layer or a functional coating layer, and may be beautiful to the third display device 300 through various designs or translucent.
  • the cover layer 22 may exclude the influence of bending and step by various patterns or circuits of the touch screen 20. When the influence of the bending and the step disappears, the detachment by the detachable layer 40 becomes easier.
  • the cover layer 22 may be used without limitation as long as it is a transparent material.
  • it may include a glass substrate or a plastic substrate.
  • the glass substrate may be tempered glass or non-tempered glass
  • the plastic substrate may also be polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), polyarylate (PAR), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate) or COC (cycloolefin copolymer) may include any one or more.
  • Plastic substrates are more preferred.
  • the thickness of the cover layer 22 may be sufficient to prevent damage to the touch screen 20 in the process of using the third display apparatus 300.
  • the third display apparatus 300 may include an adhesion reducing layer 70.
  • Materials, functions, and the like of the adhesion reducing layer 70 are the same as those described in the first display apparatus 100.
  • the adhesive force according to the embodiment of the present invention may vary depending on the presence of the adhesion reducing layer 70.
  • the adhesive force in the case of the adhesive reduction layer 70 is 0.5gf / 25mm to 500gf / 25mm, but the adhesive force in the absence of the adhesive reducing layer 70 is 0.1gf / 25mm to 200gf / 25mm.
  • the removable layer 40 has self adhesive force.
  • the self-adhesive force is a property that the detachable layer 40 adheres to itself without bubbles even if only the detachable layer 40 is placed on the touch screen cover layer 22.
  • the adhesion reducing layer 70 when the adhesion reducing layer 70 is applied to the touch screen cover layer 22, the adhesion reducing layer 70 has a better self-adhesive force than when there is no adhesion reducing layer 70.
  • the display apparatuses according to the embodiment of the present invention are replaced by selecting and attaching a new window structure. Specifically, the broken window structure is removed and replaced by attaching a new window structure. The replacement of the window structure can be done manually by the consumer, and the replacement time is very short. In addition, since only the window structure needs to be removed, the display device can be easily recycled. Furthermore, since the window structure is detachable, it can be easily attached without bubbles. Since the manufacturer only needs to produce parts other than the window structure and does not have to perform the bonding process, the manufacturing process is simplified.
  • FIG. 6 is a view schematically showing the appearance of a display apparatus including a detachable window according to an embodiment of the present invention.
  • the display device is merely an example of a mobile device, and other forms may be applied within the scope of the technical idea of the present invention, including those described above.
  • the display device of the present invention can be designed in various ways.
  • the display device of the present invention can be designed such as a beautiful shape, various colors and patterns. This is because by detaching the original window structure and attaching a new structure, the appearance of the window structure can be changed to a desired design. Conventionally, in order to change the design, it is necessary to disassemble the window structure and re-bond the new window structure. However, the display device of the present invention is detached from the existing window structure, and the new window structure attached to the design changes. Accordingly, unlike the related art, the window structure of the present invention is not a necessity fixed to the display device, and may be treated as a consumable that can be attached and detached as necessary. In this way, if the design is diversified, the manufacturer of the display apparatus does not have to provide a service later in response to the design.
  • a separate means such as a groove may be provided in the injection molded product of the display device so that the window structure can be easily attached and detached.

Abstract

손상된 윈도우 구조물의 용이하게 교체하고, 윈도우 구조물의 분리가 간단하며, 디스플레이 장치의 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인할 수 있는 탈부착이 가능한 윈도우 구조물을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법을 제시한다. 그 장치 및 방법은 윈도우 일측의 전면에 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물 및 윈도우 구조물의 탈부착층이 전면적으로 탈부착되는 피접착기기를 포함하고, 피접착기기는 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 선택된 어느 하나이며, 이형필름을 제거하여 탈부착층을 노출시킨 다음에 피접착기기에 부착한다.

Description

탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈부착되는 윈도우를 적용한 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 액정표시소자(LCD), 유기발광다이오드(OLED), 전기영동표시장치(EPD)와 같은 디스플레이가 화면을 형성한다. 이러한 디스플레이 장치는 각종 영상화면 장치에 적용된다. 한편, 상기 장치는 조작의 편의성을 제공하기 위하여, 터치스크린을 채용한다. 터치스크린의 전면에는 강화유리 또는 투명 고분자 수지 등으로 이루어진 윈도우가 배치된다. 윈도우는 디스플레이부와 테두리가 인쇄된 베젤부로 나뉘며 외부의 충격이나 접촉에 의한 손상으로부터 디스플레이 장치를 보호한다. 윈도우는 투명접착제(OCA) 또는 자외선경화 접착제 등으로 터치스크린에 접착되어 고정된다. 최근에는 플렉시블 및 휘어진 디스플레이의 등장으로 그에 부응하는 윈도우도 출현하고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 터치스크린이 적용된 디스플레이 장치의 대표적인 사례들을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이때, 상기 디스플레이 장치는 도시된 평탄한 것뿐 아니라 휘어진 기기도 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 디스플레이 장치는 LCD 또는 OLED 등 디스플레이(1) 상에 터치스크린(2) 및 윈도우(3)가 순차적으로 적층된 구조를 가진다. 접착층(4)은 디스플레이(1)와 터치스크린(2) 및 터치스크린(2)과 윈도우(3) 사이에 모두 형성될 수 있다(도 1). 또한, 접착층(4)은 도 2와 같이 터치스크린(2)과 윈도우(3)를 접착할 수 있다. 도 2의 디스플레이 장치는 디스플레이(1) 상에 터치스크린(2)의 도전패턴(도시되지 않음)이 형성된 것이다. 종래의 윈도우(3)는 고경도이며, 가격 측면에서 디스플레이에서 상대적으로 큰 비율을 차지한다.
접착에 의해 제조되는 디스플레이 장치는 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 윈도우(3)가 파손된 경우, 이를 교체하기가 어렵다. 특히, 디스플레이 장치에서 윈도우(3)를 교체하는 일이 많이 일어난다. 구체적인 교체를 위하여, 먼저, 파손된 윈도우(3)를 제거한다. 새로운 윈도우를 제작한 후, 새로운 윈도우와 터치스크린(3)과의 접착을 위하여, 어느 한 면에 접착제를 도포하고 접착을 한다. 이와 같은 작업은 소비자 스스로 할 수 없다.
또한, 접착층(4)의 접착력은 약 1,000gf/25mm 이상이며, 1,500gf/25mm 이상이 일반적이다. 그리고 접착층의 두께는 대부분 10㎛ 내지 250㎛를 적용한다. 소비자는 윈도우(3)에 잔류물이 없이 접착제를 제거하기 어렵다. 이에 따라, 손상된 윈도우(4)의 교체는 이를 구현할 수 있는 장비가 있는 곳에서 시행하여야 한다. 소비자가 제조사의 서비스 센터와 접촉하여 손상된 디스플레이 장치를 제공하면, 상기 서비스 센터는 상기 장비가 있는 곳에서 손상된 윈도우(3)를 교체한 후에 소비자에 되돌려 준다. 따라서 소비자는 손상된 윈도우(3)를 손쉽게 교체할 수 없고, 교체가 완료되는 시간이 상대적으로 많이 소요된다.
둘째, 접착층(4)으로 인하여, 디스플레이 장치를 재활용하기가 쉽지 않다. 최근, 디스플레이 장치는 재활용이 중요해지고 있다. 디스플레이 장치의 재활용을 위해서는 윈도우(3)를 분리하여야 한다. 이를 위해, 디스플레이 장치를 가열하여 접착층(4)을 연화시킨 다음, 와이어 등을 이용하여 상기 윈도우 구조물을 분리하기도 한다. 또한, 디스플레이 장치를 액화질소로 순간적으로 냉각한 후, 윈도우(3)를 분리하는 방법이 적용되기도 한다. 즉, 재활용에는 윈도우(3)를 분리하는 별도의 비용 및 시간이 소모되기 때문에 경제적이지 않다.
셋째, 종래의 디스플레이 장치의 제조는 기포가 없는 조립이 필요하다. 기포가 없으면, 굴절율 및 반사율이 최소화되어, 디스플레이 장치의 휘도가 향상되기 때문이다. 이러한 기포를 없애기 위한 공정은 접착층(4)으로 인하여 복잡하다. 구체적으로, 분사방식으로 균일한 접착층(4)의 도막을 형성하고, 밀착과 감압으로 기포를 제거한다. 그후, 자외선 경화 등으로 경화하여 제작한다. 접착층(4)의 도막은 기포가 없어야 하므로, 매우 정밀하게 이루어져야 한다. 이로 인해, 종래의 디스플레이 제조는 상대적으로 고가의 제조 장비가 투입되고 단가도 높다. 더구나, 종래의 디스플레이 장치는 기포가 없는 접착이 제대로 이루어지지 않는 경우가 많아 불량률도 높다.
넷째, 종래의 디스플레이 장치는 모양, 칼라, 문양 등과 같은 디자인을 다양하고 미려하고자 하는 소비자의 욕구를 충족할 수 없다. 제품의 다양성, 복잡한 제조 공정 및 높은 비용은 상기 소비자의 요구에 부응하는 데에 장애가 된다. 또한 디자인을 다양하게 하면, 디스플레이 장치의 제조사가 상기 디자인에 대응하여 일일이 추후 서비스를 해야 하기 때문이다. 이에 따라, 종래에는 검정색 또는 흰색과 같은 단색으로 상기 윈도우 구조물을 디자인한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 손상된 윈도우를 용이하게 교체하고, 디스플레이 장치에서의 윈도우의 분리가 간단하며, 디스플레이 장치를 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인할 수 있는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치는 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 디스플레이 장치에 있어서, 상기 윈도우 일측의 전면에 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물 및 상기 윈도우 구조물의 탈부착층이 전면적으로 기포 없이 탈부착되는 피접착기기를 포함한다. 이때, 상기 피접착기기는 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 선택된 어느 하나이다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 윈도우는 유리 기판 또는 플라스틱 기판 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 윈도우는 강화유리 기판 또는 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 포함하는 플라스틱 기판 중의 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 탈부착층은 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 탈부착층은 단층 또는 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층일 수 있다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 터치스크린은 상기 디스플레이에 직접 도전패턴이 형성되어 이루어질 수 있다. 상기 터치스크린 커버층에는 상기 터치스크린의 도전패턴이 직접 형성되어 있을 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이에 상기 터치스크린의 도전패턴이 직접 도전패턴이 형성되어 상기 터치스크린을 형성하고, 상기 터치스크린 커버층은 상기 디스플레이의 상단에 위치할 수 있다. 상기 커버층은 강화유리 기판 또는 강화되지 않은 유리 기판 또는 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 포함하는 플라스틱 기판 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.
바람직한 본 발명의 장치에 있어서, 상기 터치스크린 또는 상기 터치스크린 커버층에 접착감소층이 더 형성될 수 있다. 상기 접착감소층은 습식 또는 건식방법으로 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있을 수 있다. 상기 접착감소층은 티타니아(TiO2) 혹은 실리카(SiO2)로 이루어진 증착층 및 상기 증착층 상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있을 수 있다.
상기 접착감소층에 의해 상기 윈도우 구조물의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm가 바람직하며, 1gf/25mm 내지 100gf/25mm가 보다 좋다. 상기 윈도우 구조물은 모양, 색상, 문양이 다양하게 디자인되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법은 먼저, 윈도우 일측 전면에 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물에서 이형필름을 제거하여 상기 탈부착층을 노출시킨다. 그후, 상기 노출된 탈부착층을 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나의 전면에 부착한다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 윈도우 구조물을 준비하는 단계 이전에, 상기 터치스크린, 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나에 부착되어 있으며, 손상된 윈도우 구조물을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 윈도우 구조물의 부착은 수작업으로 수행할 수 있으며, 상기 윈도우 구조물은 기포가 없이 부착될 수 있다. 상기 탈부착층을 부착하는 단계 이전에, 상기 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 상에 접착감소층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 이때, 상기 탈부착층은 상기 접착감소층의 전면에 부착될 수 있다.
본 발명의 탈부착이 가능한 윈도우 구조물을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 탈부착 방법에 의하면, 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우를 탈부착함으로써, 손상된 윈도우를 용이하게 교체하고, 윈도우의 분리가 간단하다. 또한, 본 발명의 탈부착층은 자기 접착력이 있어서, 기포 없이 손쉽게 탈부착될 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치는 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인하여 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있다. 나아가, 윈도우를 누구나 손쉽게 탈부착으로 교체하기 때문에, 디스플레이 장치에 고정된 필수품이 아닌 일회성의 소모품과 같이 취급될 수 있다.
도 1은 종래의 터치스크린이 적용된 디스플레이 장치의 하나의 사례들을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 터치스크린이 적용된 디스플레이 장치의 다른 사례들을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물을 포함하는 제1 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물을 포함하는 제2 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 제2 윈도우 구조물을 포함하는 제3 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 도면들
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 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물을 디스플레이에 적용함으로써, 손상된 윈도우를 용이하게 교체하고, 윈도우의 분리가 간단하며, 디스플레이 장치를 제조하는 공정이 단순하고 제조단가가 낮으며, 다양하게 디자인할 수 있는 디스플레이 장치 및 탈부착 방법을 제시한다. 이때, 상기 윈도우 구조물은 터치스크린 상에 탈부착되는 탈부착층이 형성된 것이다. 따라서 탈부착되는 피접착기기는 터치스크린과 연관된다고 할 수 있다.
본 발명의 탈부착층은 터치스크린에 탈부착되는 것으로 한정되며, 윈도우에 탈부착되는 종래의 윈도우 보호필름과는 명확하게 구분된다. 즉, 본 발명의 윈도우 가 없이 터치스크린 및 디스플레이로 이루어진 장치는 완성된 형태의 디스플레이 장치가 아니다. 본 발명의 윈도우가 부착되어야만 디스플레이 장치가 완성된다. 그런데, 윈도우 보호필름은 본 발명의 윈도우 상에 부착되는 것으로, 윈도우 보호필름은 이미 완성된 디스플레이에 부착된다. 따라서, 본 발명의 윈도우는 디스플레이 장치를 이루는 필수 구성요소이지만, 종래의 윈도우 보호필름은 디스플레이 장치에 선택적으로 적용할 수 있는 보조 구성요소에 해당한다.
본 발명의 실시예에 적용되는 디스플레이 장치는 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 디스플레이 장치의 디스플레이는 평탄 또는 휘어진 것도 포함하고, 플렉시블(flexible)하기도 한다. 상기 영상처리 기기는 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 포함한다. 따라서 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.
본 발명의 실시예는 탈부착층은 접착력이 약 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm가 적절하며, 1gf/25mm 내지 100gf/25mm가 더욱 좋다. 이는 종래의 접착층의 통상적인 접착력인 1,500gf/25mm보다 작으므로, 종래의 접착층과 구별된다. 여기서, 본 발명의 탈부착층은 광학적으로 투명하고, 열처리(heat treatment) 또는 UV(자외선)로 경화되는 접착제를 적용한다. 상기 접착제는 소정의 온도 및 시간에서 열처리 또는 UV로 처리를 하면, 반고체 상태로 경화된다. 접착 방식은 소비자도 기포 없이 수작업으로 손쉽게 합지할 수 있다.
상기 탈부착층은 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다양하게 사용할 수 있으나, 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, 상기 탈부착층에, 실리카겔, 나노입자 및 대전방지제와 같은 기능성 물질을 혼합하여, 상기 탈부착층의 물성을 개선할 수도 있다. 나아가, 상기 탈부착층에 양자점(quantum dot)을 이루는 입자를 첨가하여 광학적인 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 윈도우 구조물은 상기 터치스크린에 탈부착되는 제1 윈도우 구조물 및 상기 터치스크린의 커버층에 탈부착되는 제2 윈도우 구조물로 구분된다. 즉, 제1 및 제2 윈도우 구조물은 터치스크린 및 터치스크린의 커버층(이하, 피접착기기라고도 함)에 탈부착된다. 이하에서는, 상기 제1 및 제2 윈도우 구조물로 구분하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예는 제1 및 제2 윈도우 구조물이 적용되는 디스플레이 장치의 사례를 제시하지만, 본 발명의 범주 내에서 다른 형태의 디스플레이 장치에도 적용될 수 있다. 본 발명의 윈도우 구조물은 별도로 제작되어, 상기 피접착기기에 탈부착된다. 이때, 상기 윈도우 구조물의 부착은 수작업으로 가능하다.
<터치스크린에 탈부착되는 제1 윈도우 구조물을 적용한 디스플레이 장치>
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물(60)을 포함하는 제1 디스플레이 장치(100)를 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 단면도를 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 단면도 상에 나타나지 않을 수 있는 구성요소도 있을 수 있다.
도 3에 의하면, 제1 디스플레이 장치(100)는 디스플레이(10), 접착층(50), 터치스크린(20), 탈부착층(40) 및 윈도우(30)가 순차적으로 적층되어 이루어진다. 이때, 탈부착층(40) 및 윈도우(30)를 포함하여 제1 윈도우 구조물(60)이라고 한다. 디스플레이(10)는 액정표시소자(LCD), 유기발광다이오드(OLED), 전기영동표시장치(EPD) 등이 있으며, 양자점을 활용하기도 한다. 접착층(50)은, 예시적으로 열경화성 접착제나 자외선 경화형 접착제가 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않으며, OCA 테이프 등도 사용이 가능하다. 터치스크린(20)은 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.
윈도우(30)는 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. 윈도우(30)는 또한 강화 유리와 플라스틱 기판이 다층으로 형성된 적층구조일 수 있다.
윈도우(30)는 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. 윈도우(30) 상에는 내지문 코팅 또는 항균코팅, 스크래치 방지코팅과 같은 기능성 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 기능성 코팅층은 도포액을 바르는 습식코팅 및 증착과 같은 건식코팅으로 형성될 수 있다. 또한 윈도우(30)의 유리 기판 또는 플라스틱 기판의 하단에는 차폐, 반사방지, 청색광(blue light) 차단, 전자파 차단, 프라이버시(privacy) 등의 특성을 부여할 수 있다. 또한, 윈도우(30)에는 버튼, 카메라, 스피커 등을 노출시키기 위한 개구부(opening)가 형성되어 있을 수 있다.
탈부착층(40)은 터치스크린(20)에 탈부착되는 것을 지칭한다. 탈부착층(40)은 투명한 재질이면 모두 가능하나, 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체일 수 있다. 탈부착층(40)은 단층으로 이루어지거나, 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층일 수 있다. 다층은 본 발명의 탈부착층(40)이 사용되는 환경에 따라, 각 층을 이루는 물질을 적절하게 선택할 수 있다. 탈부착층(40)의 두께는 접착이 충분하게 이루어지는 정도이면 가능하며, 10㎛ 내지 200㎛가 적당하다. 상기 두께는 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 반복적인 실험을 통하여 얻어질 수 있는 것은 자명하다.
한편, 제1 윈도우 구조물(60)의 탈부착을 용이하게 하기 위하여, 터치스크린(20) 상에 접착감소층(70)을 부가할 수 있다. 접착감소층(70)은 마찰력을 낮게 하여 슬립성(slip property)을 증대시킨다. 접착감소층(70)에 의해, 제1 윈도우 구조물(60)이 터치스크린(20)으로부터 용이하게 탈부착되도록 한다. 접착감소층(70)은 불소계 수지이나 실리콘계 수지의 코팅재를 사용할 수 있다. 접착감소층(70)은 티타니아(TiO2) 혹은 실리카(SiO2)를 윈도우(30)에 증착시킨 후, 증착된 윈도우(30) 상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 코팅하여 형성할 수 있다. 이때, 불소계 수지 또는 실리콘계 수지는 ECC(Easy Cleaning Coating) 방식으로 형성시킬 있다. 접착감소층(70)을 적용하면, 부착할 때, 윈도우(30)를 부착할 때 기포의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 접착감소층(70)에 의해, 소비자가 별도의 도구 없이 스스로 제1 윈도우 구조물(60)을 용이하게 탈부착할 수 있다.
탈부착층(40)의 접착력이 약 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 경우에 있어서, 탈부착층(40)은 자기 접착력을 가진다. 상기 자기 접착력은 탈부착층(40)을 터치스크린(20)에 올려놓기만 하여도 탈부착층(40)이 기포 없이 스스로 붙는 성질이다. 한편, 터치스크린(20)에 접착감소층(70)이 적용되면, 접착감소층(70)이 없을 때보다도 더 향상된 자기 접착력을 가진다.
본 발명의 실시예에 의한 접착력은 접착감소층(70)의 존재에 따라, 접착력이 달라질 수 있다. 접착감소층(70)이 있는 경우의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm이나, 접착감소층(70)이 없는 경우의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 200gf/25mm이다. 동일한 재질 및 두께의 탈부착층(40)이 있을 때, 접착감소층(70)이 존재하면, 제1 윈도우 구조물(60)을 기포 없이 부착하기가 보다 용이하다. 또한, 접착감소층(70)의 영향으로, 제1 윈도우 구조물(60)의 분리가 상대적으로 쉽게 일어난다.
본 발명의 제1 윈도우 구조물(60)은 별도로 제작되어서 이형필름으로 보호되어 있다. 제1 윈도우 구조물(60)을 터치스크린(20) 또는 접착감소층(70)에 부착하기 위해서는 이형필름이 제거된다. 이형필름이 제거되면, 탈부착층(40)이 노출된다. 탈부착층(40)이 노출된 제1 윈도우 구조물(60)을 터치스크린(20) 또는 접착감소층(70)에 수작업으로 부착하면, 윈도우(30)가 장착된 디스플레이를 완성할 수 있다. 또한, 윈도우(30)가 파손되거나 교체하려면, 제1 윈도우 구조물(60)을 수작업으로 분리하여, 새로운 제1 윈도우 구조물(60)을 부착하면 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 제1 윈도우 구조물(60)을 포함하는 제2 디스플레이 장치(200)를 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 단면도를 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 단면도 상에 나타나지 않을 수 있는 구성요소도 있을 수 있다. 이때, 제2 디스플레이 장치(200)는 접착층(50)이 없는 것을 제외하고, 제1 디스플레이 장치(100)와 동일하다. 이하에서는 전술한 내용과 중복되는 사항은 생략하거나 간단하게 설명하도록 한다.
도 4에 의하면, 제2 디스플레이 장치(200)는 디스플레이(10), 터치스크린(20) 및 제1 윈도우 구조물(60)이 순차적인 층을 이룬다. 여기서, 터치스크린(20)은 디스플레이(10) 상에 직접 도전패턴이 형성된 것이다. 즉, 터치스크린(20)은 디스플레이(10)에 형성된 도전패턴과 더불어 이루어진다. 탈부착층(40)은 투명한 재질이면 모두 가능하나, 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체일 수 있다. 탈부착층(40)은 단층으로 이루어지거나, 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층일 수 있다. 다층은 본 발명의 탈부착층(40)이 사용되는 환경에 따라, 각 층을 이루는 물질을 적절하게 선택할 수 있다. 탈부착층(40)의 두께는 접착이 충분하게 이루어지는 정도이면 가능하지만, 10㎛ 내지 200㎛가 적절하다. 상기 두께는 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 반복적인 실험을 통하여 얻어질 수 있는 것은 자명하다.
제2 디스플레이 장치(200)는 제1 디스플레이 장치(100)와 마찬가지로, 접착감소층(70)을 구비할 수 있다. 접착감소층(70)의 재질, 기능 등은 제1 디스플레이 장치(100)에서 설명한 바와 같다. 본 발명의 실시예에 의한 접착력은 접착감소층(70)의 존재에 따라, 접착력이 달라질 수 있다. 접착감소층(70)이 있는 경우의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm이나, 접착감소층(70)이 없는 경우의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 200gf/25mm이다. 동일한 재질 및 두께의 탈부착층(40)이 있을 때, 접착감소층(70)이 존재하면, 제1 윈도우 구조물(60)을 기포 없이 부착하기가 용이하다. 또한, 접착감소층(70)의 영향으로, 제1 윈도우 구조물(60)의 분리가 상대적으로 쉽게 일어난다.
도시되지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 의한 제1 윈도우 구조물(60)의 윈도우(30) 및 탈부착층(40) 사이에는 다양한 기능을 부여하는 부가요소를 더 포함할 수 있다. 상기 부가요소는 투명접착층(OCA), 비산방지층 등을 포함할 수 있으며, 필요한 경우 인쇄층 및 기능성 코팅층이 적절하게 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 인쇄층을 포함하는 투명접착층을 윈도우(30)에 형성하고 투명 합성수지 필름(예, PET 필름)을 부착한 후, 상기 투명 합성수지 필름에 탈부착층(40)을 형성할 수 있다. 이러한 부가요소는 이미 잘 알려진 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
<터치스크린 커버층에 탈부착되는 제2 윈도우 구조물을 적용한 디스플레이 장치>
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 제2 윈도우 구조물(80)을 포함하는 제3 디스플레이 장치(300)를 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 단면도를 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 단면도 상에 나타나지 않을 수 있는 구성요소도 있을 수 있다. 이때, 제3 디스플레이 장치(300)는 터치스크린 커버층(22)을 도입하는 것을 제외하고, 제1 디스플레이 장치(100)와 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이때, 제2 윈도우 구조물(80)에도 제1 윈도우 구조물(60)에서 살펴본 바와 같이, 부가요소를 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제3 디스플레이 장치(300)는 디스플레이(10), 접착층(50), 터치스크린(20), 커버층(22), 탈부착층(40) 및 윈도우(30)가 순차적으로 적층되어 구현될 수 있다. 경우에 따라, 제3 디스플레이 장치(300)는 제2 디스플레이 장치(200)와 같은 접착층(50)이 없이, 디스플레이(10) 및 터치스크린(20)이 직접 접합될 수 있다. 여기서, 커버층(22)의 상부 또는 하부에는 터치스크린(20)의 형성을 위한 도전패턴이 배치된다. 엄밀한 의미에서 커버층(22)은 터치스크린(20)의 일부라고 볼 수 있다. 커버층(22)은 터치스크린(20)이 충격이나 오염에 의해 손상되는 것을 방지한다. 또한, 제3 디스플레이 장치(300)는 디스플레이(10)에 직접 도전패턴이 형성되어 터치스크린(20)을 이루며, 이때, 터치스크린 커버층(22)은 디스플레이(10)의 상단에 위치할 수 있다.
커버층(22)은 제2 윈도우 구조물(80)로 덮이면, 제3 디스플레이 장치(300)의 내측에 위치한다. 커버층(22)이 내측에 위치함으로써, 커버층(22)은 제3 디스플레이 장치(300)의 외부로 노출되어, 충격 등에 의해 손상을 입을 염려가 없다. 커버층(22)은 인쇄층 또는 기능성 코팅층이 있을 수 있으며, 다양한 디자인 또는 반투명 등을 통하여 제3 디스플레이 장치(300)를 미려하게 할 수 있다. 또한, 커버층(22)은 터치스크린(20)의 각종 패턴이나 회로 등에 의한 굴곡 및 단차에 의한 영향을 배제시킬 수 있다. 굴곡이나 단차의 영향이 사라지면, 탈부착층(40)에 의한 탈부착이 보다 용이해진다.
커버층(22)은 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. 커버층(22)의 두께는 제3 디스플레이 장치(300)를 사용하는 과정에서 터치스크린(20)이 손상을 받지 않을 정도이면 충분하다.
제3 디스플레이 장치(300)는 제1 디스플레이 장치(100)와 마찬가지로, 접착감소층(70)을 구비할 수 있다. 접착감소층(70)의 재질, 기능 등은 제1 디스플레이 장치(100)에서 설명한 바와 같다. 본 발명의 실시예에 의한 접착력은 접착감소층(70)의 존재에 따라, 접착력이 달라질 수 있다. 접착감소층(70)이 있는 경우의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm이나, 접착감소층(70)이 없는 경우의 접착력은 0.1gf/25mm 내지 200gf/25mm이다. 동일한 재질 및 두께의 탈부착층(40)이 있을 때, 접착감소층(70)이 존재하면, 제2 윈도우 구조물(80)을 기포 없이 부착하기가 용이하다. 또한, 접착감소층(70)의 영향으로, 제2 윈도우 구조물(80)의 분리가 상대적으로 쉽게 일어난다.
탈부착층(40)의 접착력이 약 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 경우에 있어서, 탈부착층(40)은 자기 접착력을 가진다. 상기 자기 접착력은 탈부착층(40)을 터치스크린 커버층(22)에 올려놓기만 하여도, 탈부착층(40)이 기포 없이 스스로 붙는 성질이다. 한편, 터치스크린 커버층(22)에 접착감소층(70)을 적용하면, 접착감소층(70)이 없을 때보다도 더 향상된 자기 접착력을 가진다.
본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치들은 윈도우 구조물이 파손되면 경우, 새로운 윈도우 구조물 중에 선택하여 부착하면 교체된다. 구체적으로, 파손된 상기 윈도우 구조물을 분리하고, 새로운 윈도우 구조물을 부착하면 교체된다. 윈도우 구조물의 교체 과정은 소비자가 직접 수작업으로 수행할 수도 있으며, 교체에 소요되는 시간이 매우 짧다. 또한, 윈도우 구조물만을 제거하면 되기 때문에, 디스플레이 장치의 재활용이 용이하다. 나아가, 윈도우 구조물은 탈부착되므로, 기포가 없이 쉽게 부착될 수 있다. 제조사는 상기 윈도우 구조물 이외의 부분만을 제작하면 되고 또한 접착공정을 하지 않아도 되기 때문에, 제조 공정이 간단해진다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 이때, 상기 디스플레이 장치는 모바일 기기를 사례로 제시한 것에 불과하며, 앞에서 설명한 것들을 포함하여 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다른 형태도 적용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 장치는 외관을 다양하게 디자인될 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치는 미려한 모양, 다양한 칼라 및 문양 등과 같은 디자인이 가능하다. 왜냐하면, 원래의 윈도우 구조물을 분리하고 새로운 구조물을 부착하면, 윈도우 구조물의 외관을 원하는 디자인으로 바꿀 수 있기 때문이다. 종래에는 디자인의 변경을 위해서는 윈도우 구조물의 접착을 해체하고, 새로운 윈도우 구조물을 다시 접착하여야 한다. 그런데, 본 발명의 디스플레이 장치는 기존의 윈도우 구조물을 떼어내고, 새로운 윈도우 구조물을 부착하면 디자인이 변경된다. 이에 따라, 본 발명의 윈도우 구조물은 종래와는 달리, 디스플레이 장치에 고정된 필수품이 아니고, 필요에 따라 탈부착할 수 있는 소모품으로 취급될 수 있다. 이와 같은 방법은 디자인을 다양하게 하면, 디스플레이 장치의 제조사는 상기 디자인에 대응하여 일일이 추후 서비스를 하지 않아도 된다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 윈도우 구조물의 탈부착이 보다 용이하도록, 디스플레이 장치의 사출물에 홈 등과 같은 별도의 수단을 제공할 수 있다.
* 부호의 설명
10; 디스플레이 20; 터치스크린
22; 터치스크린 커버층 30; 윈도우
40; 탈부착층 50; 접착층
60; 제1 윈도우 구조물 70; 접착감소층
80; 제2 윈도우 구조물

Claims (19)

  1. 윈도우, 터치스크린 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 윈도우 일측의 전면에 접착력이 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물; 및
    상기 윈도우 구조물의 탈부착층이 전면적으로 탈부착되는 피접착기기를 포함하고,
    상기 피접착기기는 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 윈도우는 유리 기판 또는 플라스틱 기판 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 윈도우는 강화유리 기판 또는 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 포함하는 플라스틱 기판 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탈부착층은 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체 또는 우레탄계 중합체인 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지에 가교제가 혼합된 접착제 또는 그들의 혼합물 또는 그들의 공중합체 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 탈부착층은 단층 또는 층마다 서로 다른 물질로 이루어진 다층인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 터치스크린은 상기 디스플레이에 직접 도전패턴이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 터치스크린 커버층에는 상기 터치스크린의 도전패턴이 직접 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이에 직접 도전패턴이 형성되어 상기 터치스크린을 이루며, 상기 터치스크린 커버층은 상기 디스플레이의 상단에 위치하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 커버층은 강화유리 기판 또는 강화되지 않은 유리 기판 또는 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 포함하는 플라스틱 기판 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 터치스크린 또는 상기 터치스크린 커버층에 접착감소층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 접착감소층은 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 접착감소층은 티타니아(TiO2) 혹은 실리카(SiO2)로 이루어진 증착층 및 상기 증착층 상에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 접착감소층에 의해 상기 윈도우 구조물의 접착력은 0.5gf/25mm 내지 500gf/25mm인 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 윈도우 구조물은 모양, 색상, 문양이 다양하게 디자인되어 있는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 윈도우 일측 전면에 0.1gf/25mm 내지 500gf/25mm인 탈부착층이 형성된 윈도우 구조물에서 이형필름을 제거하여 상기 탈부착층을 노출시키는 단계; 및
    상기 노출된 탈부착층을 터치스크린 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나의 전면에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 윈도우 구조물을 준비하는 단계 이전에, 상기 터치스크린, 또는 터치스크린 커버층 중에 어느 하나에 부착되어 있으며, 손상된 윈도우 구조물을 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 윈도우 구조물의 부착은 수작업으로 수행하는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 윈도우 구조물은 기포가 없이 부착되는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
  19. 제15항에 있어서 상기 노출된 탈부착층을 부착하는 단계 이전에, 상기 터치스크린 또는 터치스크린 커버층에 접착감소층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 탈부착층은 상기 접착감소층의 전면에 부착되는 것을 특징으로 하는 탈부착이 가능한 윈도우의 탈부착 방법.
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