KR20140141380A - 플렉시블 터치스크린패널과 그것을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

플렉시블 터치스크린패널과 그것을 채용한 플렉시블 디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 플렉시블 터치스크린패널은 유연하게 벤딩 가능한 연성 필름 및, 연성 필름의 중립면에 배치된 배선층을 포함한다. 이러한 구조에 의하면 배선층에 크랙이 발생하는 현상을 효과적으로 억제할 수 있게 되며, 따라서 단선과 같은 불량 발생을 크게 줄일 수 있다.

Description

플렉시블 터치스크린패널과 그것을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치{A touch screen panel and a flexible display apparatus including the same}

본 발명은 유연하게 벤딩이 가능한 플렉시블 터치스크린패널과 그것을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배선층의 크랙 발생을 억제하는 기능이 향상된 플렉시블 터치스크린패널 및 그것을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플렉시블 디스플레이 장치는 가요성 기판에 디스플레이부를 형성하여 유연성을 부가한 장치로서, 필요 시 그 형태를 구부려서 사용할 수 있는 매우 유용한 장점을 가지고 있다.

한편, 최근에는 거의 모든 디스플레이 장치를 사용자의 터치 조작으로 작동이 되도록 구성하는 추세이며, 이를 위해 플렉시블 디스플레이 장치에도 본체와 마찬가지로 유연하게 벤딩시킬 수 있는 플렉시블 터치스크린패널이 구비되고 있다.

그런데, 이 플렉시블 터치스크린패널에는 예컨대 ITO(indium-tin-oxide)와 같은 도전체 재질의 배선층이 형성되어 있는데, 플렉시블 터치스크린패널의 벤딩 동작 중에 이 배선층에 크랙이 발생하는 경우가 빈발하고 있다. 즉, 플렉시블 디스플레이 장치를 벤딩시킬 때, 상대적으로 유연성이 낮은 터치스크린패널의 배선층이 그 변형을 버티지 못하고 균열을 일으키는 경우가 종종 발생하는 것이다.

이렇게 되면, 심할 경우 배선층이 끊어져서 구동 불량이 발생될 수 있으므로, 제품의 불량 발생을 억제하려면 이에 대한 대책이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 배선층의 크랙 발생을 효과적으로 억제할 수 있도록 개선된 플렉시블 터치스크린패널 및 그것을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 터치스크린패널은 유연하게 벤딩 가능한 연성 필름 및, 상기 연성 필름에 마련된 배선층을 포함하며, 상기 배선층은 상기 연성 필름의 벤딩 시 응력이 작용하지 않는 중립면에 배치된다.

상기 배선층의 표면이 상기 중립면에 위치하도록 배치될 수 있다.

상기 연성 필름은 상기 배선층이 형성된 제1필름과, 상기 배선층 위에 접합되는 제2필름을 포함할 수 있다.

상기 제1필름과 상기 제2필름은 PET(polyethylene terephthalate) 재질일 수인 플있다.

상기 배선층 표면에 유연성보완막이 형성될 수 있다.

상기 유연성보완막의 재질은 은나노와이어, 메탈 메쉬, 그래핀, 드라이 필름 레지스트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 유연성보완막은 상기 배선층과 동일하게 패터닝될 수도 있고, 상기 배선층 위를 전체적으로 덮어주도록 형성될 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치는 화상을 구현하는 플렉시블 디스플레이 패널과, 그 화상 구현에 대한 터치 조작이 가능하도록 상기 플렉시블 디스플레이 패널에 결합된 플렉시블 터치스크린패널을 포함하며, 상기 플렉시블 터치스크린패널은 유연하게 벤딩 가능한 연성 필름 및, 상기 연성 필름의 중립면에 배치된 배선층을 포함한다.

상기 배선층의 표면이 상기 중립면에 위치하도록 배치될 수 있다.

상기 연성 필름은 상기 배선층이 형성된 제1필름과, 상기 배선층 위에 접합되는 제2필름을 포함할 수 있다.

상기 제1필름과 상기 제2필름은 PET(polyethylene terephthalate) 재질일 수 있다.

상기 배선층의 표면에 유연성보완막이 형성될 수 있다.

상기 유연성보완막의 재질은 은나노와이어, 메탈 메쉬, 그래핀, 드라이 필름 레지스트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 유연성보완막은 상기 배선층과 동일하게 패터닝될 수도 있고, 상기 배선층 위를 전체적으로 덮어주도록 형성될 수도 있다.

상기한 본 발명의 플렉시블 터치스크린패널은 배선층의 크랙 발생을 효과적으로 억제해주므로, 이를 플렉시블 디스플레이 장치에 사용하면 단선과 같은 불량 발생을 크게 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 플렉시블 디스플레이 장치에 채용된 플렉시블 터치스크린패널의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 플렉시블 터치스크린패널의 벤딩 상태를 도시한 단면도다.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 플렉시블 터치스크린패널의 변형 가능한 예를 보인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 플렉시블 디스플레이 장치는, 유연성을 지닌 플렉시블 디스플레이 패널(10)과 플렉시블 터치스크린패널(20)이 결합된 구조로 이루어져 있다. 따라서, 필요 시 도 3과 같이 적당한 곡률로 벤딩시킬 수 있다.

이중에서 먼저, 상기 플렉시블 디스플레이 패널(10)은 유연한 가요성 기판(11) 위에 화상을 구현하기 위한 디스플레이부(12) 및 그 디스플레이부(12)를 덮어서 보호해주는 박막봉지층(13)이 형성된 구조체로, 전술한 바와 같이 단단한 글라스 기판 대신에 유연한 가요성 기판을 사용하기 때문에, 그 유연성의 허용 범위 내에서 자유롭게 휘어질 수 있다.

그리고, 상기 디스플레이부(12)의 화상 구현을 터치 조작으로 제어하기 위해 결합된 상기 플렉시블 터치스크린패널(20)은 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 이루어져 있다.

도면을 참조하면, 유연한 연성 필름인 PET(polyethylene terephthalate) 재질의 제1필름(21)과 제2필름(22)이 접착제(23)를 매개로 접합되어 있고, 제1필름(21)에 ITO와 같은 도전체 재질의 배선층(24)이 형성되어 있다. 즉, 배선층(24)은 제1,2필름(21)(22) 사이에 배치되어 있으며, 정확하게는 배선층(24)의 표면이 중립면(NP)에 위치하도록 구성되어 있다.

상기 중립면(NP)은 플렉시블 터치스크린패널(20)을 구부려서 벤딩시킬 때 압축응력이나 인장응력이 작용하지 않는 지점을 말한다. 예를 들어, 도 3과 같이 플렉시블 터치스크린패널(20)을 벤딩시키면, 구부러지는 곡률의 안쪽에서는 압축 응력이 작용하게 되고, 바깥 쪽에서는 인장 응력이 작용하게 된다. 따라서, 곡률의 안쪽에서 바깥 쪽으로 갈수록 응력의 작용 방향이 압축 방향에서 인장 방향으로 점차 바뀌게 되며, 어느 임계 지점에서는 압축응력도 인장응력도 모두 작용하지 않는 변환점이 존재하게 되는데, 이 지점이 바로 중립면(NP)이 된다.

통상 대상 부재의 전체 두께 중 중간 두께 지점에 이 중립면(NP)이 존재하게 되며, 이 지점에 상기 배선층(24)을 형성하게 되면 플렉시블 터치스크린패널(20)이 구부러지더라도 이 배선층(24)에는 응력이 작용하지 않게 되므로 크랙 발생이 억제되는 것이다. 그리고, 특히 배선층(24)의 표면을 중립면(NP)에 맞추는 것은, 대개 크랙이 표면에서부터 시작하게 되므로 표면에 응력이 작용하지 않게 해줌으로써 크랙 발생 가능성을 더욱 낮추기 위해서이다. 물론, 약간의 오차가 있어서 중립면(NP)과 배선층(24)의 표면이 정확하게 일치되지 않더라도, 배선층(24)이 중립면에 걸쳐서 위치하기만 하면 벤딩 시 작용하는 응력을 최소화시킬 수 있으므로 크랙 발생은 충분히 억제될 수 있다. 그러나, 배선층(24)의 표면을 중립면(NP)에 정확히 맞춰서 배치하면, 크랙의 개시 자체가 억제되므로 불량 발생 가능성은 더욱 낮아질 수 있다.

상기한 바와 같은 플렉시블 터치스크린패널(20)과 플렉시블 디스플레이 패널(10)을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치는 다음과 같이 사용될 수 있다.

본 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 터치스크린패널(20)에는 도 2에 도시된 바와 같이 배선층(24)이 형성된 제1필름(21) 위에 접착제(23)를 개재하여 제2필름(22)이 접합되어 있으며, 상기 배선층(24)은 그 표면이 중립면(NP)에 위치하도록 배치되어 있다.

이 상태에서 플렉시블 디스플레이 장치를 벤딩시키면, 상기 플렉시블 터치스크린패널(20)은 도 3과 같이 구부러지게 되는데, 이때 상기 배선층(24)는 그 표면이 압축 응력이나 인장 응력이 전혀 작용하지 않는 중립면(NP)에 위치하고 있기 때문에, 결과적으로 이 벤딩에 의해 크랙이 발생될 가능성은 거의 없어지게 된다.

따라서, 이러한 구조의 플렉시블 터치스크린패널(20)을 사용하면, 플렉시블 디스플레이 장치를 아무리 벤딩시키더라도 배선층(24)에 크랙이 생겨서 단선으로까지 이어지는 불량은 사실상 사라지게 된다. 결국, 제품의 불량 발생율을 대폭 감소시킬 수 있다.

한편, 상기한 실시예에서는 배선층(24)에 추가적으로 별도의 보호막을 형성하지 않았는데, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 배선층(24)을 더 안전하게 보호하기 위한 유연성보완막(25,26)을 형성할 수도 있다. 즉, 배선층(24) 보다 상대적으로 유연한 재질로 유연성보완막(25,26)을 형성해줌으로써, 벤딩 시 배선층(24)이 손상될 위험을 더욱 줄여주는 것이다. 이 유연성보완막(25,26)의 재질로는 은나노와이어, 메탈 메쉬(metal mesh), 그래핀(grapheme), 드라이 필름 레지스트(dry film resist) 등이 채용될 수 있다.

그리고, 그 형태도 도 4와 같이 배선층(24) 위에 코팅한 후 그 배선층(24)과 함께 패터닝된 유연성보완막(25)일 수도 있고, 도 5와 같이 배선층(24)을 먼저 패터닝한 후 그 위에 전체적으로 코팅한 구조의 유연성보완막(26)일 수도 있다.

이렇게 하면, 배선층(24)을 벤딩 시 응력이 작용하지 않는 중립면(NP)에 배치함과 동시에 유연성보완막(25,26)으로 보호해주기 때문에, 배선층(24)의 크랙에 의한 불량 발생 문제를 보다 확실하게 해결할 수 있다.

그러므로, 이상에서 설명한 바와 같은 구조의 플렉시블 터치스크린패널은 배선층의 크랙 발생을 효과적으로 억제해주므로, 이를 플렉시블 디스플레이 장치에 사용하면 단선과 같은 불량 발생을 크게 줄일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 플렉시블 디스플레이 패널 11: 가요성 기판
12: 디스플레이부 13: 박막봉지층
20: 플렉시블 터치스크린패널 21: 제1필름
22: 제2필름 23: 접착제
24: 배선층 25,26: 유연성보완막
NP: 중립면

Claims (16)

1. 유연하게 벤딩 가능한 연성 필름 및,
   상기 연성 필름에 마련된 배선층을 포함하며,
   상기 배선층은 상기 연성 필름의 벤딩 시 응력이 작용하지 않는 중립면에 배치된 플렉시블 터치스크린패널.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배선층의 표면이 상기 중립면에 위치하도록 배치된 플렉시블 터치스크린패널.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 연성 필름은 상기 배선층이 형성된 제1필름과, 상기 배선층 위에 접합되는 제2필름을 포함하는 플렉시블 터치스크린패널.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1필름과 상기 제2필름은 PET(polyethylene terephthalate) 재질인 플렉시블 터치스크린패널.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 배선층 표면에 유연성보완막이 형성된 플렉시블 터치스크린패널.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 유연성보완막의 재질은 은나노와이어, 메탈 메쉬, 그래핀, 드라이 필름 레지스트 중 어느 하나를 포함하는 플렉시블 터치스크린패널.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 유연성보완막은 상기 배선층과 동일하게 패터닝된 플렉시블 터치스크린패널.
   
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 유연성보완막은 상기 배선층 위를 전체적으로 덮어주도록 형성된 플렉시블 터치스크린패널.
   
9. 화상을 구현하는 플렉시블 디스플레이 패널과, 그 화상 구현에 대한 터치 조작이 가능하도록 상기 플렉시블 디스플레이 패널에 결합된 플렉시블 터치스크린패널을 포함하며,
   상기 플렉시블 터치스크린패널은 유연하게 벤딩 가능한 연성 필름 및, 상기 연성 필름의 중립면에 배치된 배선층을 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배선층의 표면이 상기 중립면에 위치하도록 배치된 플렉시블 디스플레이 장치.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 연성 필름은 상기 배선층이 형성된 제1필름과, 상기 배선층 위에 접합되는 제2필름을 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1필름과 상기 제2필름은 PET(polyethylene terephthalate) 재질인 플렉시블 디스플레이 장치.
    
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 배선층의 표면에 유연성보완막이 형성된 플렉시블 디스플레이 장치.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유연성보완막의 재질은 은나노와이어, 메탈 메쉬, 그래핀, 드라이 필름 레지스트 중 어느 하나를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 유연성보완막은 상기 배선층과 동일하게 패터닝된 플렉시블 디스플레이 장치.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 유연성보완막은 상기 배선층 위를 전체적으로 덮어주도록 형성된 플렉시블 디스플레이 장치.

Images