KR100635086B1

KR100635086B1 - 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법

Info

Publication number: KR100635086B1
Application number: KR1020050070474A
Authority: KR
Inventors: 양재우; 김완수; 우성일; 김시재; 이종헌
Original assignee: 양재우
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2006-10-17

Abstract

본 발명은 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 휘거나 누르는 등 외부로부터 가해지는 충격에도 디스플레이되는 화상의 품질 저하 또는 왜곡 현상없이 안정적인 디스플레이가 가능하도록 한 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은, 디스플레이부가 구비된 스마트 카드 제조방법에 있어서, 상기 디스플레이부는, 플렉시블한 플라스틱 재질의 상부 및 하부 기판 상에 각각 투명전극 및 배향막을 순차적으로 형성하는 단계; 및 상기 배향막 사이에 모노머와 액정의 혼합물을 주입한 다음, 자외선 조사를 통해 폴리머 네트워크 또는 폴리머 필름을 형성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 디스플레이부가 구비된 스마트 카드 제조방법에 있어서, 상기 디스플레이부는, 플렉시블한 플라스틱 재질의 상부 및 하부 기판 상에 각각 투명전극 및 배향막을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 배향막 사이에 모노머와 액정의 혼합물을 주입한 다음, 패턴화된 포토 마스크를 사용하여 자외선 조사에 의한 폴리머 격벽을 형성하는 단계; 및 상기 폴리머 격벽을 형성한 다음, 자외선 조사를 통해 폴리머 네트워크 또는 폴리머 필름을 형성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

스마트 카드, 기판, 투명전극, 배향막, 모노머, 액정, 폴리머, 폴리머 격벽, 폴리머 네트워크, 폴리머 필름

Description

디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법{Manufacturing method of smart card with display function}

도 1은 종래 디스플레이부가 구비된 스마트 카드의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 개략적인 사시도

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법을 나타낸 흐름선도

도 4는 본 발명의 주요부인 디스플레이부를 나타낸 개념도

도 5는 본 발명의 주요부인 디스플레이부의 일실시예를 나타낸 개념도

도 6 및 7은 본 발명의 주요부인 디스플레이부의 다른 실시예를 나타낸 개념도

도 8 및 도 9는 본 발명의 주요부인 디스플레이부의 또 다른 실시예를 나타낸 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21, 22...상부 기판, 하부 기판 31, 32...투명전극

41, 42...배향막 50...액정

61...폴리머 격벽 62...폴리머 네트워크

63...폴리머 필름 70...포토 마스크

본 발명은 교통카드나 신용카드 등에서 잔고 등을 표시하고자 구비된 디스플레이부가 구비된 스마트 카드의 제조방법에 있어서, 휘거나 누르는 등 외부로부터 가해지는 충격에도 디스플레이되는 화상의 품질 저하 또는 왜곡 현상없이 안정적인 디스플레이가 가능하도록 한 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스마트 카드는 집적회로 칩이 내장된 카드이며, 상기 집적회로 칩에 다양한 정보를 수록하여 신분증, 면허증, 교통카드, 신용카드 등 다양한 목적으로 사용될 수 있는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 현재 개발된 디스플레이부가 구비된 스마트 카드는 카드 본체(1) 상에 입력부(2), 디스플레이부(3) 및 외부접촉전극(4)이 구비되어 있는 구성이다.

그러나, 상기 카드 본체(1)의 두께가 얇고, 사용자의 주머니 속에 넣고 휴대하는 스마트 카드의 사용상 특성으로 인해 외부 충격, 즉 굽힘이나 압력 등에 상시 노출되게 되며, 이러한 외부 충격으로 인하여 상기 디스플레이부(3)의 원활한 디스플레이가 구현되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부 충격 또는 휘어짐에도 화상 구현의 품질이 저하됨 없이 안정적인 디스플레이가 가능하도록 한 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법을 제공하고자 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법은, 디스플레이부가 구비된 스마트 카드 제조방법에 있어서, 상기 디스플레이부는, 플렉시블한 플라스틱 재질의 상부 및 하부 기판 상에 각각 투명전극 및 배향막을 순차적으로 형성하는 단계; 및 상기 배향막 사이에 모노머와 액정의 혼합물을 주입한 다음, 자외선 조사를 통해 폴리머 네트워크 또는 폴리머 필름을 형성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 개략적인 사시도를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드는 카드 본체(10) 상에 입력부(11), 디스플레이부(12) 및 외부접촉전극(13)이 구비되어 있는 구성이다.

상기 카드 본체(10)는 얇으면서도 굽힘과 압력 등에 대한 내구성이 우수한 플라스틱 재질로 이루어지게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법을 나타낸 흐름선도이다.

도시된 바와 같이, 도 3(a)는 포토 마스크(70)를 사용하지 않을 경우, 도 3(b)는 포토 마스크(70)를 사용할 경우의 본 발명에 따른 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법을 단계별로 나타낸 것이다.

우선, 도 3(a)와 같이 플렉시블한 플라스틱 재질의 상부 및 하부 기판(21, 22) 상에 각각 투명전극(31, 32) 및 배향막(41, 42)을 형성하는 단계(S100)를 거친 후, 상기 배향막(41, 42) 사이에 모노머와 액정(50)의 혼합물을 주입한 다음 자외선을 조사하는 단계(S200)를 통해 폴리머 네트워크(62, 도 6 참고) 또는 폴리머 필름(63, 도 7 참고)이 형성되게 된다.

한편, 도 3(b)와 같이 상부 및 하부 기판(21, 22) 상에 각각 투명전극(31, 32) 및 배향막(41, 42)을 형성하는 단계(S100')를 거친 후, 상기 배향막(41, 42) 사이에 모노머와 액정(50)의 혼합물을 주입한 다음 포토 마스크(70)를 사용하여 자외선을 조사하는 단계(S200')를 통해 폴리머 격벽(61)이 형성되면, 여기에 자외선 을 다시 조사하는 단계(S300')를 거쳐 폴리머 격벽(61)과 폴리머 네트워크(62)의 조합(도 8 참고) 또는 폴리머 격벽(61)과 폴리머 필름(63)의 조합(도 9 참고)이 형성되게 된다.

도 4는 본 발명의 주요부인 디스플레이부를 나타낸 개념도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 상부 및 하부 기판(21, 22)상에 형성된 투명 전극(31, 32) 및 배향막(41, 42)과, 상기 배향막 사이에 주입되는 광경화성의 모노머(미도시)와 액정(50)의 혼합물로 이루어진다.

상기 상부 및 하부 기판(21, 22)은 플렉시블한 플라스틱 재질로, 상기 상부 기판(21) 상에 인듐-주석 산화물(Indium-Tin Oxide: ITO)의 투명전극(31)이 패턴화되어 형성되고, 상기 투명전극(31) 상에 공지의 배향막(41)이 패턴화되어 형성되게 된다.

여기서, 상기 하부 기판(22) 상에도 투명전극(32), 배향막(42)이 순차적으로 형성되며 상기 상부 기판(21)의 배향막(41)과 하부기판(22)의 배향막(42)이 상호 대향으로 배치된다.

상기와 같은 구성의 상부 및 하부 기판(21, 22) 사이에 모노머와 액정(50)의 혼합물이 주입된 후 자외선 조사에 의해 상기 모노머가 광경화를 통한 폴리머화가 이루어지게 되며, 다음과 같은 다양한 실시예를 통해 더욱 자세히 설명하고자 한다.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 주요부인 디스플레이부의 다양한 실시예를 나타낸 개념도이다.

도시된 바와 같이, 모노머(미도시)와 액정(50)의 혼합물에 자외선(UV)을 조사하고, 패턴화된 포토 마스크(70)를 선택적으로 사용함에 따라 다양한 폴리머 구조, 즉 폴리머 격벽(61) 또는 폴리머 네트워크(62) 및 폴리머 필름(63)이 형성될 수 있으며, 다양한 실시예를 통해 상기 폴리머 격벽(61)과 폴리머 네트워크(62), 폴리머 격벽(61)과 폴리머 필름(63)의 조합으로 구현하는 것 또한 가능하다.

우선, 도 5와 같이 패턴화된 포토 마스크(70)를 상부 및 하부 기판(21, 22), 투명전극(31, 32) 및 배향막(41, 42)으로 구성된 디스플레이부(12)에 대응되는 위치에 정렬되도록 한 다음 자외선(UV)을 조사하게 되면, 상기 포토 마스크(70)가 정렬된 위치에 상기 배향막(41, 42)을 잇는 폴리머 격벽(61)이 형성된다.

상기 폴리머 격벽(61)이 형성되는 포토 마스크(70)에 대응되는 디스플레이부(12)의 위치를 화소경계영역, 상기 포토 마스크(70)가 대응되지 않는 화소경계영역의 양측을 화소영역이라 정의한다.

상기 화소경계영역에서 폴리머 격벽(61)의 형성에는 포토 마스크(70)는 필수적인 요소이며, 상기 포토 마스크(70)에 대응되는 위치의 화소경계영역에는 자외선(UV)이 조사되지 않으므로, 상기 폴리머 격벽(61)이 형성되기 위해서는 포토 마스크(70)가 정렬된 측에 자외선(UV)이 조사되어야 한다.

여기서, 상기 투명전극(31, 32)에 구동전압이 인가되면, 화소경계영역에서는 모노머 및 액정(50)이 상기 상부 및 하부 기판(21, 22)의 형성방향에 수직하게 배향되며, 화소영역에서는 소정형상의 배열을 이루게 된다.

이때, 상기 화소경계영역, 즉 포토 마스크(70)가 정렬된 측에서 자외선(UV) 이 조사되면, 상기 화소경계영역에 위치한 모노머가 광중합되어 수직 배향의 폴리머 격벽(61)이 형성되는 것이다.

이상과 같이, 상기 폴리머 격벽(61)은 액정(50)과 혼합되어 주입되는 모노머의 양 및 폴리머화 속도와는 상관없이 포토 마스크(70)가 형성에 필요한 요소임을 알 수 있다.

한편, 상기 폴리머 네트워크(62) 또는 폴리머 필름(63)이 형성되도록 하기 위해서는 액정(50)과 함께 주입된 모노머의 양과, 자외선(UV) 조사에 의한 상기 모노머의 폴리머화 속도가 주요한 영향을 미치는 요소로 작용하게 된다.

도 6 및 7은 본 발명의 주요부인 디스플레이부의 다른 실시예를 나타낸 개념도로서, 도 6은 폴리머 네트워크(62)의 형성을, 도 7은 폴리머 필름(63)의 형성을 나타낸 것이다.

도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이 상기 폴리머 네트워크(62) 및 폴리머 필름(63)은 포토 마스크(70, 도 5 참고)를 사용하지 않고 자외선(UV)을 조사함으로써 형성되게 된다.

따라서, 도 6 및 도 7에서는 자외선(UV)이 조사되는 전 영역이 화소영역에 해당되게 된다.

도 6과 같이 상기 폴리머 네트워크(62)는 액정(50)과 함께 주입되는 모노머의 양이 작고, 자외선(UV)의 조사 강도를 강하게 하여 짧은 시간에 조사함으로써 상기 모노머가 급속하게 폴리머화하게 될 경우 형성된다.

여기서, 상기 디스플레이부(12, 도 5참고)의 투명전극(31, 32)에 구동전압을 인가하게 되면 소정형상으로 상기 액정(50)과 함께 주입된 모노머가 배열되므로, 이때 조사된 자외선(UV)에 의해 상기 모노머가 광경화되어 도시된 바와 같은 소정 형상의 폴리머 네트워크(62)를 형성하게 된다.

상기 투명전극(31, 32)에 구동전압을 인가하지 않는 경우 상기 폴리머 네트워크(62)는 주변의 액정(50)을 상기 폴리머 네트워크(62)의 형상대로 유도하는 역할을 함으로써 상기 액정(50)을 안정화시키는 역할을 담당하게 된다.

상기 액정(50)이 폴리머 네트워크(62)의 형상에 따라 배향되며 안정화되므로, 구동전압이 인가되어 상기 액정(50)에 전이를 일으키기 이전인 스플레이(splay) 상태에서 액정(50)의 전이를 일으키기 위해 소요되는 전이전압을 낮출 수 있게 된다.

따라서, 상기 액정(50)의 전이에 필요한 전이전압과 전이시간을 감소시킬 수 있으므로 액정(50)을 쉽게 전이시킬 수 있을 뿐 아니라, 상기 액정(50)이 폴리머 네트워크(62)의 형성 방향에 따라 안정하게 배향되므로 휘도의 향상도 도모할 수 있게 된다.

한편, 상기 폴리머 필름(63)은 도 7과 같이 액정(50)과 함께 주입되는 모노머의 양이 많고, 자외선(UV)의 조사 강도를 약하게 하여 긴 시간에 걸쳐 조사함으로써 상기 모노머가 천천히 폴리머화하게 될 경우 형성된다.

상기 폴리머 필름(63)에 관한 상세한 설명은 폴리머 네트워크(62)의 경우와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 방법으로 형성되는 폴리머 격벽(61) 또는 폴리머 네트워크(62) 및 폴리머 필름(63)은 다음과 같은 용도에 사용될 수 있다.

픽셀 단위로 디스플레이할 필요가 있는 경우, 즉 수동형(Passive) 매트릭스 (PM) 또는 능동형(Active) 매트릭스(AM) 형태의 디스플레이 구현을 위해서는 상기 폴리머 격벽(61)이 반드시 형성되어야 한다.

이상과 같이 모노머와 액정(50)의 혼합물에 자외선(UV)을 조사하여 형성되는 폴리머 격벽(61), 폴리머 네트워크(62) 및 폴리머 필름(63)은 각각 형성되도록 할 수 있음은 물론, 상기 폴리머 격벽(61)에 폴리머 네트워크(62) 또는 폴리머 필름(63)의 조합으로 형성되도록 할 수도 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 주요부인 디스플레이부의 또 다른 실시예를 나타낸 개념도로서, 도 8은 폴리머 격벽(61)과 폴리머 네트워크(62)의 조합을, 도 9는 폴리머 격벽(61)과 폴리머 필름(63)의 조합을 형성되도록 한 개념도를 나타낸 것이다.

우선, 폴리머 격벽(61)과 폴리머 네트워크(62)의 조합을 형성하기 위하여 상기 상부 및 하부 기판(21, 22)의 배향막(41, 42) 사이에 액정(50)과 함께 모노머(미도시)를 소량 주입한다.

다음으로, 도 5와 같은 방법으로 포토 마스크(70)를 정렬하고 자외선(UV)을 조사하여 폴리머 격벽(61)이 생성되도록 한 후, 자외선(UV)의 조사 강도를 강하게 하여 짧은 시간에 조사함으로써 상기 모노머가 급속하게 폴리머화하게 되면, 도 8과 같이 상기 폴리머 네트워크(62)가 형성되게 된다.

한편, 도 9와 같이 폴리머 격벽(61)과 폴리머 필름(63)의 조합을 형성하기 위하여 상부 및 하부 기판(21, 22)의 배향막(41, 42) 사이에 액정(50)과 함께 모노머를 다량 주입한 후, 포토 마스크(70)를 정렬하고 자외선(UV)을 조사하여 폴리머 격벽(61)이 생성되도록 한다.

다음으로, 자외선(UV)의 조사 강도를 약하게 하여 긴 시간에 걸쳐 조사함으로써 상기 모노머가 서서히 폴리머화하게 되면, 도 9와 같이 상기 폴리머 필름(63)이 형성되게 된다.

이상에 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 외부로부터 가해지는 충격에도 디스플레이되는 화상의 품질 저하 또는 왜곡현상없이 안정적인 디스플레이가 가능하도록 한 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 의하면, 액정과 함께 주입되는 모노머의 양과 조사되는 자외선에 의한 모노머의 폴리머화 속도에 따라 다양한 형태의 폴리머 구조가 형성되도록 함으로써 외부 충격, 즉 굽힘 또는 압력에도 화상 구현의 품질이 저하됨 없이 안정적인 디스플레이가 가능하게 된다.

그리고, 조사되는 자외선과 포토 마스크에 의하여 형성되는 다양한 폴리머 구조에 의하여 액정의 안정화를 도모하여 휘도의 향상을 기할 수 있게 되는 등 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims

디스플레이부가 구비된 스마트 카드 제조방법에 있어서,

상기 디스플레이부는,

플렉시블한 플라스틱 재질의 상부 및 하부 기판(21, 22) 상에 각각 투명전극(31, 32) 및 배향막(41, 42)을 순차적으로 형성하는 단계(S100); 및

상기 배향막 사이에 모노머와 액정(50)의 혼합물을 주입한 다음, 자외선 조사를 통해 폴리머 네트워크(62) 또는 폴리머 필름(63)을 형성하는 단계(S200);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법.
디스플레이부가 구비된 스마트 카드 제조방법에 있어서,

상기 디스플레이부는,

플렉시블한 플라스틱 재질의 상부 및 하부 기판(21, 22) 상에 각각 투명전극(31, 32) 및 배향막(41, 42)을 순차적으로 형성하는 단계(S100');

상기 배향막 사이에 모노머와 액정(50)의 혼합물을 주입한 다음, 패턴화된 포토 마스크(70)를 사용하여 자외선 조사에 의한 폴리머 격벽(61)을 형성하는 단계(S200'); 및

상기 폴리머 격벽(61)을 형성한 다음, 자외선 조사를 통해 폴리머 네트워크(62) 또는 폴리머 필름(63)을 형성하는 단계(S300');로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기능이 구비된 스마트 카드의 제조방법.