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KR20220072927A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20220072927A
KR20220072927A KR1020200159950A KR20200159950A KR20220072927A KR 20220072927 A KR20220072927 A KR 20220072927A KR 1020200159950 A KR1020200159950 A KR 1020200159950A KR 20200159950 A KR20200159950 A KR 20200159950A KR 20220072927 A KR20220072927 A KR 20220072927A
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KR
South Korea
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layer
adhesive layer
display device
disposed
digitizer
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KR1020200159950A
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히로츠구 키시모토
구다솜
전용찬
정성기
정철호
홍승균
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US17/446,087 priority patent/US11822757B2/en
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 전면으로 화상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 배면 상에 배치되며, 제1 전극 패턴들과 제2 전극 패턴들에 의해 자기장을 형성하는 디지타이저층 및 상기 표시 패널과 상기 디지타이저 사이에 배치되며, 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 접착층을 구비한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다.
최근에는 유연성 있는 재료를 사용하여 표시 장치의 휴대성 또는 공간 활용성을 높임과 동시에 넓은 표시 화면을 제공하기 위한 플렉서블 표시 장치(flexible display device)가 요구되고 있다. 일 예로, 표시 영역이 구부러질 수 있는 벤더블 표시 장치(bendable display device), 표시 영역을 둘둘 말 수 있는 롤러블 표시 장치(rollable display device) 및 표시 영역을 접을 수 있는 폴더블 표시 장치(foldable display device)가 출시되고 있다.
또한, 최근 표시 장치는 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)를 이용한 터치 입력과 함께 전자 펜(예를 들어, 스타일러스 펜(stylus pen))을 이용한 터치 입력을 지원하고 있다. 표시 장치는 전자 펜을 이용한 터치 입력을 이용함으로써 사용자 신체 일부를 이용한 터치 입력만을 이용할 때보다 더욱 세밀하게 터치 입력을 감지할 수 있다. 하지만, 전자 펜 이용한 터치 입력을 감지하기 위한 디지타이저층의 회로 배선의 단차로 인하여, 디지타이저층 상에 배치된 보호 필름이 울퉁불퉁한 요철 형태를 가질 수 있다. 이로 인해, 표시 장치가 영상을 표시하지 않을 때, 높은 휘도의 광이 표시 장치 전면에 조사되는 경우, 디지타이저층의 배선들의 단차로 인한 보호 필름의 요철 형태가 표시 장치의 전면에서 사용자에게 시인될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자 펜을 이용한 터치 입력을 감지하기 위한 디지타이저층의 배선들의 단차로 인한 보호 필름의 요철 형태가 표시 장치의 전면에 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 전면으로 화상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 배면 상에 배치되며, 제1 전극 패턴들과 제2 전극 패턴들에 의해 자기장을 형성하는 디지타이저층 및 상기 표시 패널과 상기 디지타이저층 사이에 배치되며, 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 접착층을 구비한다.
상기 접착층은 반응 지연제를 포함할 수 있다.
상기 반응 지연제는 트리페닐포스핀, 트라이뷰틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 벤조트라이졸, 아세틸렌디올, 과산화 화합물, 및 말레산 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 접착층 사이에 감압 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 감압 접착층의 두께는 10㎛ 이하일 수 있다.
상기 표시 패널은 구부러지는 폴딩 영역, 상기 폴딩 영역의 일 측에 배치되는 제1 비폴딩 영역, 및 상기 폴딩 영역의 타 측에 배치되는 제2 비폴딩 영역을 포함할 수 있다.
상기 감압 접착층은 상기 표시 패널의 두께 방향에서 상기 제1 비폴딩 영역과 중첩하는 제1 감압 접착층 및 상기 표시 패널의 두께 방향에서 상기 제2 비폴딩 영역과 중첩하는 제2 감압 접착층을 포함하고, 상기 제1 감압 접착층과 상기 제2 감압 접착층의 갭은 상기 폴딩 영역과 중첩할 수 잇다.
상기 제1 감압 접착층과 상기 제2 감압 접착층 사이의 갭은 상기 폴딩 영역의 폭보다 좁을 수 있다.
상기 디지타이저층의 배면 상에 배치되며, 상기 디지타이저층의 자기장을 차폐하기 위한 차폐 부재를 구비할 수 있다.
상기 디지타이저층은 상기 제1 전극 패턴들이 상면 상에 배치되고, 상기 제2 전극 패턴들이 하면 상에 배치되는 베이스층을 포함하고, 상기 제1 전극 패턴들 각각은 제1 방향으로 길게 배치되고, 상기 제2 전극 패턴들 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치될 수 있다.
상기 접착층은 저장 탄성률이 -20℃에서 0.2MPa 이하일 수 있다.
상기 접착층은 저장 탄성률이 -50℃에서 2MPa 이하일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 제1 전극 패턴들과 제2 전극 패턴들에 의해 자기장을 형성하는 디지타이저층 및 상기 표시 패널과 상기 디지타이저층 사이에 배치되며, 저장 탄성률이 -20℃에서 0.2MPa 이하인 접착층을 구비할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 디지타이저층 상에 액체 상태의 접착 물질을 도포하는 단계, 상기 접착 물질에 자외선을 조사하여 상기 접착 물질을 반경화된 접착층으로 형성하는 단계, 상기 반경화된 접착층에 보호 필름을 부착하는 단계를 포함하고, 상기 보호 필름 상에는 표시 패널이 배치되는 단계를 포함할 수 있다.
디지타이저층 상에 액체 상태의 접착 물질을 도포하는 단계는, 상기 접착 물질이 비닐실란과 하이드로실란을 포함할 수 있다.
상기 접착 물질에 자외선을 조사하여 상기 접착 물질을 반경화된 접착층으로 형성하는 단계는, 상기 자외선에 의해 상기 비닐실란과 상기 하이드로실란이 실란-CH2-CH2-실란으로 결합될 수 있다.
상기 접착 물질은 반응 지연제를 더 포함할 수 있다.
상기 반응 지연제는 트리페닐포스핀, 트라이뷰틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 벤조트라이졸, 아세틸렌디올, 과산화 화합물, 및 말레산 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 반경화된 접착층은 상기 반응 지연제에 의해 30분 내지 1시간 동안 유지될 수 있다.
상기 반경화된 접착층에 보호 필름을 부착하는 단계는, 감압 접착층을 이용하여 상기 반경화된 접착층과 상기 보호 필름을 부착할 수 있다.
실시예들에 따른 표시 장치에 의하면, 제1 접착층이 반경화 상태로 디지타이저층을 패널 보호 필름 배면 상에 부착함으로써, 디지타이저층의 전극 패턴들에 단차가 있더라도, 제1 접착층의 전면은 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 그러므로, 제1 접착층 상에 배치되는 보호 필름 역시 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치가 영상을 표시하지 않을 때, 높은 휘도의 광이 표시 장치의 전면에 조사되는 경우, 디지타이저층의 배선들의 단차로 인한 보호 필름의 요철 형태가 표시 장치의 전면에서 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도들이다.
도 3 및 도 4는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도들이다.
도 5는 도 1의 표시 장치의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 A-A'를 따라 절단한 표시 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 6의 제1 접착층 및 디지타이저층의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 B-B'를 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 UV조사하는 경우, 제1 접착층의 반응식이다.
도 11은 도 8의 B-B'를 따라 절단한 제1 접착층의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 1의 표시 장치의 또 다른 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 13은 도 8의 B-B'를 따라 절단한 제1 접착층의 제1 비교예를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 8의 B-B'를 따라 절단한 제1 접착층의 제2 비교예를 보여주는 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 제1 접착층 형성 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 16 내지 도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법을 설명하기 위해 도 8의 B-B'를 따라 절단한 일 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도들이다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치가 펼쳐진 상태를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치가 접힌 상태를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2에서, 제1 방향(X축 방향)은 평면 상에서 바라볼 때 표시 장치(10)의 일 변과 나란한 방향으로, 예를 들어 표시 장치(10)의 가로 방향일 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)은 평면 상에서 바라볼 때 표시 장치(10)의 일변과 접하는 타 변과 나란한 방향으로, 표시 장치(10)의 세로 방향일 수 있다. 제3 방향(Z축 방향)은 표시 장치(10)의 두께 방향일 수 있다.
표시 장치(10)는 평면 상에서 바라볼 때 직사각형 또는 정사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 표시 장치(10)는 평면 상에서 바라볼 때 코너들이 수직인 직사각형 또는 코너들이 둥근 직사각형 형상일 수 있다. 표시 장치(10)는 평면 상에서 바라볼 때 제1 방향(X축 방향)으로 배치된 2 개의 단변과 제2 방향(Y축 방향)으로 배치된 2 개의 장변을 포함할 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 평면 상에서 바라볼 때 표시 영역(DA)의 형태는 표시 장치(10)의 형태에 대응될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)가 평면 상에서 바라볼 때 직사각형인 경우, 표시 영역(DA) 역시 직사각형일 수 있다.
표시 영역(DA)은 복수의 화소들을 포함하여 화상을 표시하는 영역일 수 있다. 복수의 화소들은 행렬 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 화소들은 평면 상에서 바라볼 때 직사각형, 마름모 또는 정사각형일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 화소들은 평면 상에서 바라볼 때 직사각형, 마름모 또는 정사각형 이외 다른 사각형, 사각형 이외 다른 다각형, 원형 또는, 타원형일 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 화소를 포함하지 않아 화상을 표시하지 않는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변에 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 도 1 및 도 2와 같이 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 표시 영역(DA)은 비표시 영역(NDA)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다.
표시 장치(10)는 접힌 상태와 펼쳐진 상태를 모두 유지할 수 있다. 표시 장치(10)는 도 2와 같이 표시 영역(DA)이 내측에 배치되는 인 폴딩(in-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 인 폴딩 방식으로 폴딩되는 경우, 표시 장치(10)의 전면은 서로 마주볼 수 있다. 또는, 표시 장치(10)는 표시 영역(DA)이 외측에 배치되는 아웃 폴딩(out-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 아웃 폴딩 방식으로 폴딩되는 경우, 표시 장치(10)의 배면은 서로 마주볼 수 있다.
표시 장치(10)는 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FDA)은 표시 장치(10)가 구부러지거나 접히는 영역이고, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 표시 장치(10)가 구부러지거나 접히지 않는 영역일 수 있다.
제1 비폴딩 영역(NFA1)은 폴딩 영역(FDA)의 일 측, 예를 들어 상측에 배치될 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 영역(FDA)의 타 측, 예를 들어 하측에 배치될 수 있다. 폴딩 영역(FDA)은 제1 폴딩 라인(FL1)과 제2 폴딩 라인(FL2)에 의해 정의되는 영역으로 소정의 곡률로 구부러진 영역일 수 있다. 제1 폴딩 라인(FL1)은 폴딩 영역(FDA)과 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 경계이고, 제2 폴딩 라인(FL2)은 폴딩 영역(FDA)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 경계일 수 있다.
제1 폴딩 라인(FL1)과 제2 폴딩 라인(FL2)이 도 1 및 도 2와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장되며, 이 경우 표시 장치(10)는 제2 방향(Y축 방향)으로 접힐 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있으므로, 사용자가 표시 장치(10)를 휴대하기 편리할 수 있다.
제1 폴딩 라인(FL1)과 제2 폴딩 라인(FL2)이 도 1 및 도 2와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장되는 경우, 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 제1 방향(X축 방향)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 제1 방향(X축 방향)의 길이보다 길 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 제1 방향(X축 방향)의 길이보다 길 수 있다.
표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA) 각각은 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2) 중 적어도 하나에 중첩할 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA) 각각이 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 중첩하는 것을 예시하였다.
도 3 및 도 4는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도들이다. 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치가 펼쳐진 상태를 보여주는 사시도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치가 접힌 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3 및 도 4의 실시예는 제1 폴딩 라인(FL1)과 제2 폴딩 라인(FL2)이 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)가 제1 방향(X축 방향)으로 접히므로, 표시 장치(10)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있으므로, 사용자가 표시 장치(10)를 휴대하기 편리할 수 있는 것에서 도 1 및 도 2의 실시예와 차이가 있을 뿐이다. 그러므로, 도 3 및 도 4의 실시예에 대한 설명은 생략한다.
도 5는 도 1의 표시 장치의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다. 도 6은 도 5의 A-A'를 따라 절단한 표시 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 편광 필름(200), 윈도우(300), 윈도우 보호 필름(400), 패널 보호 필름(500), 제1 접착층(600), 디지타이저층(700), 차폐 부재(800), 및 방열 부재(900)를 포함한다.
화상을 표시하는 패널로서, 그 예로는 유기 발광 다이오드를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 표시 패널, 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro light emitting diode(LED))를 이용하는 초소형 발광 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(100)이 유기 발광 표시 패널인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 표시 패널(100)에 대한 상세한 설명은 도 7을 결부하여 후술한다.
편광 필름(200)은 표시 패널(100)의 전면 상에 배치될 수 있다. 표시 패널(100)의 전면은 화상이 표시되는 표시면일 수 있다. 편광 필름(200)은 제1 접착 부재(AD1)에 의해 표시 패널(100)의 전면에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(AD1)는 투명한 접착 필름(optically clear adhesive, OCA 필름)이거나 투명한 접착 레진(optically clear resin, OCR)일 수 있다. 편광 필름(200)은 선편광판, 및 λ/4 판(quarter-wave plate)과 같은 위상지연필름을 포함할 수 있다.
윈도우(300)는 편광 필름(200)의 전면 상에 배치될 수 있다. 윈도우(300)는 제2 접착 부재(AD2)에 의해 편광 필름(200)의 전면에 부착될 수 있다. 제2 접착 부재(AD2)는 투명한 접착 필름이거나 투명한 접착 레진일 수 있다. 윈도우(300)는 투명한 물질로 이루어지며, 예를 들어 유리나 플라스틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(300)는 두께가 0.1㎜ 이하의 초박막 유리(Ultra Thin Glass; UTG)이거나 투명한 폴리이미드(polyimide) 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
윈도우 보호 필름(400)은 윈도우(300)의 전면 상에 배치될 수 있다. 윈도우 보호 필름(400)은 제3 접착 부재(AD3)에 의해 윈도우(300)의 전면에 부착될 수 있다. 제3 접착 부재(AD3)는 투명한 접착 필름이거나 투명한 접착 레진일 수 있다. 윈도우 보호 필름(400)은 윈도우(300)의 비산 방지, 충격 흡수, 찍힘 방지, 지문 방지, 눈부심 방지 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다.
윈도우 보호 필름(400)의 배면에는 차광층(410)이 배치될 수 있다. 차광층(410)은 윈도우 보호 필름(400)의 가장자리에 배치될 수 있다. 차광층(410)은 광을 차단할 수 있는 차광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차광층(410)은 카본 블랙 등의 무기 흑색 안료나 유기 흑색 안료(organic black pigment)를 포함할 수 있다.
패널 보호 필름(500)은 표시 패널(100)의 배면 상에 배치될 수 있다. 패널 보호 필름(500)은 제4 접착 부재(AD4)에 의해 표시 패널(100)의 배면에 부착될 수 있다. 제4 접착 부재(AD4)는 감압 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다. 패널 보호 필름(500)은 표시 패널(100)을 지지하고, 표시 패널(100)의 배면을 보호하는 역할을 할 수 있다. 패널 보호 필름(500)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 플라스틱 필름 또는 유리일 수 있다.
도 5와 도 6에서는 패널 보호 필름(500)이 폴딩 영역(FDA)에 배치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 어, 패널 보호 필름(500)은 표시 장치(10)가 원활히 접히도록 하기 위해 폴딩 영역(FDA)에서 제거될 수 있다.
제1 접착층(600)은 패널 보호 필름(500)과 디지타이저층(700) 사이에 배치될 수 있다. 제1 접착층(600)은 자외선(UV) 경화 공정을 통해 디지타이저층(700)과 패널 보호 필름(500)에 접착될 수 있다. 구체적으로, 제1 접착층(600)은 액체 상태로 디지타이저층(700) 상에 도포되고, 자외선(UV) 조사에 의해 반경화될 수 있다. 그리고 나서, 패널 보호 필름(500)이 반경화된 제1 접착층(600)에 부착될 수 있다. 제1 접착층(600) 및 제1 접착층(600)을 이용한 디지타이저층(700)과 패널 보호 필름(500)의 부착 방법에 대한 설명은 도 9 및 도 15 내지 도 18을 결부하여 후술한다.
디지타이저층(700)은 패널 보호 필름(500)의 배면 상에 배치될 수 있다. 디지타이저층(700)은 제1 접착층(600)에 의해 패널 보호 필름(500)의 배면 상에 부착될 수 있다.
디지타이저층(700)은 전자기 유도 방식(electromagnetic resonance, EMR)을 지원하는 스타일러스 펜(stylus pen)과 같은 전자 펜의 접근 또는 접촉을 감지하기 위한 전극 패턴들을 포함할 수 있다. 디지타이저층(700)은 전극 패턴들에 기초하여 전자 펜에서 방출된 자기장 또는 전자기 신호를 감지하고, 감지된 자기장 또는 전자기 신호가 가장 큰 지점을 터치 좌표로 판단할 수 있다. 디지타이저층(700)에 대한 설명은 도 8 및 도 9를 결부하여 후술한다.
차폐 부재(800)는 디지타이저층(700)의 배면 상에 배치될 수 있다. 차폐 부재(800)는 마그네틱 금속 파우더(magnetic metal powder)를 포함함으로써, 디지타이저층(700)을 통과한 자기장 또는 전자기 신호를 차폐 부재(800)의 내부로 흐르게 할 수 있다. 그러므로, 차폐 부재(800)는 자기장 또는 전자기 신호가 표시 장치(10)의 배면으로 방출되는 것을 줄일 수 있다.
방열 부재(900)는 차폐 부재(800)의 배면 상에 배치될 수 있다. 방열 부재(900)는 열전도성이 우수한 동합금, 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속막일 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)에서 발생된 열은 방열 부재(900)에 의해 외부로 방출될 수 있다.
도 7은 도 6의 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 7에는 표시 패널의 표시 영역의 단면의 일 예가 나타나 있다.
도 7을 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에는 제1 배리어막(BR1)이 배치되고, 제1 배리어막(BR1) 상에는 제2 기판(SUB2)이 배치되며, 제2 기판(SUB2) 상에는 제2 배리어막(BR2)이 배치될 수 있다.
제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 각각은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 폴리이미드(polyimide)를 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 각각은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
제1 배리어막(BR1)과 제2 배리어막(BR2) 각각은 투습에 취약한 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터층(TFTL)의 박막 트랜지스터들과 발광 소자층(EML)의 발광층(172)을 보호하기 위한 막이다. 제1 배리어막(BR1)과 제2 배리어막(BR2) 각각은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 배리어막(BR1)과 제2 배리어막(BR2) 각각은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 및 알루미늄 옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
제2 배리어막(BR2) 상에는 버퍼막(BF)이 배치될 수 있다. 버퍼막(BF)은 적어도 하나의 무기막으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막(BF)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 및 알루미늄 옥사이드층 중 하나 이상의 무기막을 포함할 수 있다.
버퍼막(BF) 상에는 박막 트랜지스터(ST)가 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터(ST)는 액티브층(ACT), 게이트 전극(G), 소스 전극(S), 및 드레인 전극(D)을 포함할 수 있다.
버퍼막(BF) 상에는 액티브층(ACT), 소스 전극(S), 및 드레인 전극(D)이 배치될 수 있다. 액티브층(ACT)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 소스 전극과 드레인 전극은 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체에 이온 또는 불순물이 도핑되어 도전성을 가질 수 있다. 액티브층(ACT)은 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G)과 중첩하며, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)은 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G)과 중첩하지 않을 수 있다.
박막 트랜지스터(ST)의 액티브층(ACT), 소스 전극(S), 및 드레인 전극(D) 상에는 게이트 절연막(130)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(130)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 또는 알루미늄 옥사이드층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(130) 상에는 게이트 전극(G)과 제1 커패시터 전극(CAE1)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(G)은 제3 방향(Z축 방향)에서 액티브층(ACT)과 중첩할 수 있다. 제1 커패시터 전극(CAE1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 제2 커패시터 전극(CAE2)과 중첩할 수 있다. 게이트 전극(G)과 제1 커패시터 전극(CAE1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(G)과 제1 커패시터 전극(CAE1) 상에는 제1 층간 절연막(141)이 배치될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 또는 알루미늄 옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 복수의 무기막을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막(141) 상에는 제2 커패시터 전극(CAE2)이 배치될 수 있다. 제2 커패시터 전극(CAE2)은 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 커패시터 전극(CAE1)과 중첩할 수 있다. 제1 층간 절연막(141)이 소정의 유전율을 가지므로, 제1 커패시터 전극(CAE1), 제2 커패시터 전극(CAE2), 및 그들 사이에 배치된 제1 층간 절연막(141)에 의해 커패시터가 형성될 수 있다. 제2 커패시터 전극(CAE2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제2 커패시터 전극(CAE2) 상에는 제2 층간 절연막(142)이 배치될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 또는 알루미늄 옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 복수의 무기막을 포함할 수 있다.
제2 층간 절연막(142) 상에는 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)이 배치될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 제1 층간 절연막(141), 및 제2 층간 절연막(142)을 관통하여 드레인 전극(D)을 노출하는 제1 애노드 콘택홀(ANCT1)을 통해 드레인 전극(D)에 연결될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제1 애노드 연결 전극(ANDE1) 상에는 평탄화를 위한 제1 유기막(160)이 배치될 수 있다. 제1 유기막(160)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제1 유기막(160) 상에는 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)이 배치될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 제1 유기막(160)을 관통하여 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)을 노출하는 제2 애노드 콘택홀(ANCT2)을 통해 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)에 연결될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제2 애노드 연결 전극(ANDE2) 상에는 제2 유기막(180)이 배치될 수 있다. 제2 유기막(180)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
도 7에서는 박막 트랜지스터(ST)가 게이트 전극(G)이 액티브층(ACT)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 박막 트랜지스터(ST)는 게이트 전극(G)이 액티브층(ACT)의 하부에 위치하는 하부 게이트(보텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트 전극(G)이 액티브층(ACT)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
제2 유기막(180) 상에는 발광 소자(170)들과 뱅크(190)가 배치될 수 있다. 발광 소자(170)들 각각은 제1 발광 전극(171), 발광층(172), 및 제2 발광 전극(173)을 포함할 수 있다.
제1 발광 전극(171)은 제2 유기막(180) 상에 형성될 수 있다. 제1 발광 전극(171)은 제2 유기막(180)을 관통하여 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)을 노출하는 제3 애노드 콘택홀(ANCT3)을 통해 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)에 연결될 수 있다.
발광층(172)을 기준으로 제2 발광 전극(173) 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 구조에서 제1 발광 전극(171)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
뱅크(190)는 발광 영역들(RE, GE, BE)을 정의하는 역할을 하기 위해 제2 유기막(180) 상에서 제1 발광 전극(171)을 구획하도록 형성될 수 있다. 뱅크(190)는 제1 발광 전극(171)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 뱅크(190)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
발광 영역들(RE, GE, BE) 각각은 제1 발광 전극(171), 발광층(172), 및 제2 발광 전극(173)이 순차적으로 적층되어 제1 발광 전극(171)으로부터의 정공과 제2 발광 전극(173)으로부터의 전자가 발광층(172)에서 서로 결합되어 발광하는 영역을 나타낸다.
제1 발광 전극(171)과 뱅크(190) 상에는 발광층(172)이 형성된다. 발광층(172)은 유기 물질을 포함하여 소정의 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 발광층(172)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 물질층, 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다.
제2 발광 전극(173)은 발광층(172) 상에 형성된다. 제2 발광 전극(173)은 발광층(172)을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 발광 전극(173)은 발광 영역들(RE, GE, BE)에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 제2 발광 전극(173) 상에는 캡핑층(capping layer)이 형성될 수 있다.
상부 발광 구조에서 제2 발광 전극(173)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제2 발광 전극(173)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
제2 발광 전극(173) 상에는 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 또한, 봉지층(TFE)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 제1 무기막(TFE1), 유기막(TFE2), 및 제2 무기막(TFE3)을 포함할 수 있다.
제1 무기막(TFE1)은 제2 발광 전극(173) 상에 배치되고, 유기막(TFE2)은 제1 무기막(TFE1) 상에 배치되며, 제2 무기막(TFE3)은 유기막(TFE2) 상에 배치될 수 있다. 제1 무기막(TFE1)과 제2 무기막(TFE3)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 및 알루미늄 옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 유기막(TFE2)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
도 8은 도 6의 접착층 및 디지타이저층의 분해 사시도이다. 도 9는 도 8의 B-B'를 따라 절단한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 디지타이저층(700)은 베이스층(701), 제1 전극 패턴(702)들, 제2 전극 패턴(703)들, 제1 더미 패턴(704)들, 제2 더미 패턴(705)들, 제2 접착층(706), 제3 접착층(707), 제1 커버층(708), 및 제2 커버층(709)을 포함할 수 있다.
베이스층(701)은 유연성을 가질 수 있으며, 절연물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스층(310)은 폴리이미드를 포함할 수 있다.
제1 전극 패턴(702)들과 제1 더미 패턴(704)들은 베이스층(310)의 전면 상에 배치될 수 있다. 제2 전극 패턴(703)들과 제2 더미 패턴(705)들은 베이스층(310)의 타면 상에 배치될 수 있다.
제1 전극 패턴(702)들 각각은 제1 방향(X축 방향)을 따라 연장될 수 있다. 제1 전극 패턴(702)들은 제2 방향(Y축 방향)을 따라 배치될 수 있다. 제1 전극 패턴(702)들 각각은 루프 구조의 평면 형태를 가질 수 있다.
제2 전극 패턴(703)들 각각은 제2 방향(Y축 방향)을 따라 연장될 수 있다. 제2 전극 패턴(703)들은 제1 방향(X축 방향)을 따라 배치될 수 있다. 제2 전극 패턴(703)들 각각은 루프 구조의 평면 형태를 가질 수 있다.
제1 전극 패턴(702)들 각각과 제2 전극 패턴(703)들 각각은 서로 교차할 수 있다. 이로 인해, 전자 펜에서 방출된 자기장 또는 전자기 신호는 제1 전극 패턴(702)들과 제2 전극 패턴(703)들에 의해 흡수될 수 있으며, 이에 따라 전자 펜이 디지타이저층(700)의 어느 위치에 근접하여 있는지를 판단할 수 있다.
또는, 제1 전극 패턴(702)들과 제2 전극 패턴(703)들은 입력 전류에 따라 자기장을 발생할 수 있으며, 발생된 자기장 또는 전자기 신호는 전자 펜에 의해 흡수될 수 있다. 전자 펜은 흡수한 자기장을 다시 방출할 수 있으며, 전자 펜에 의해 방출된 자기장은 제1 전극 패턴(702)들과 제2 전극 패턴(703)들에 의해 흡수될 수 있다. 제1 전극 패턴(702)들과 제2 전극 패턴(703)들은 전자 펜으로부터 출력되는 자기장 또는 전자기 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다.
제1 더미 패턴(704)들 각각은 제1 방향(X축 방향)으로 연장될 수 있다. 제1 더미 패턴(704)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 배치될 수 있다. 제1 전극 패턴(702)에 의해 둘러싸인 제1 더미 패턴(704)들의 간격은 동일할 수 있다.
제2 더미 패턴(705)들 각각은 제2 방향(Y축 방향)으로 연장될 수 있다. 제2 더미 패턴(705)들은 제1 방향(X축 방향)으로 배치될 수 있다. 제2 전극 패턴(703)에 의해 둘러싸인 제2 더미 패턴(705)들의 간격은 동일할 수 있다.
제1 전극 패턴(702)들, 제1 더미 패턴(704)들, 제2 전극 패턴(703)들, 및 제2 더미 패턴(705)들 각각은 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 등과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.
제2 접착층(706)은 베이스층(701), 제1 전극 패턴(702)들, 및 제1 더미 패턴(704)들 상에 배치될 수 있다. 제1 커버층(708)은 제2 접착층(706) 상에 배치될 수 있다. 제1 커버층(708)은 제2 접착층(706)에 의해 베이스층(701)에 부착될 수 있다. 제2 접착층(706)은 감압 접착제일 수 있다. 제1 커버층(708)은 유연성을 가질 수 있으며, 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 커버층(708)은 폴리이미드일 수 있다.
제3 접착층(707)은 베이스층(701), 제2 전극 패턴(703)들, 및 제2 더미 패턴(705)들 상에 배치될 수 있다. 제2 커버층(709)은 제3 접착층(707) 상에 배치될 수 있다. 제2 커버층(709)은 제3 접착층(707)에 의해 베이스층(701)에 부착될 수 있다. 제3 접착층(707)은 감압 접착제일 수 있다. 제2 커버층(709)은 유연성을 가질 수 있으며, 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 커버층(709)은 폴리이미드일 수 있다.
도 8 내지 도 9의 일 실시예에 따른 제1 접착층(600)은 도 8과 같이 디지타이저층(700)의 제1 전극 패턴(702)들과 제1 더미 패턴(704)들 상에 배치될 수 있다. 제1 접착층(600)은 도 9와 같이 디지타이저층(700)의 제1 커버층(708) 상에 배치될 수 있다.
제1 접착층(600)은 액체 상태의 용액으로 디지타이저층(700) 상에 도포될 수 있다. 제1 접착층(600)을 액체 상태의 용액으로 도포하는 방법은 잉크젯 프린팅법(Inkjet printing), 잉크젯 주입법(Inkjet injection), 슬롯-다이 코팅법(Slot dye coating), 슬롯-다이 프린팅법(Slot dye printing) 등 다양한 공정을 이용해 수행될 수 있다.
제1 접착층(600)이 액체 상태의 용액으로 디지타이저층(700) 상에 도포되기 때문에, 소정의 시간이 지남에 따라 제1 접착층(600)의 전면은 평탄해질 수 있다. 소정의 시간은 대략 1분 내지 5분일 수 있다. 이로 인해, 디지타이저층(700)의 전극 패턴들에 단차가 있더라도, 제1 접착층(600)은 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 그러므로, 제1 접착층(600) 상에 배치되는 패널 보호 필름(500) 역시 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)가 영상을 표시하지 않을 때, 높은 휘도의 광이 표시 장치(10)의 전면에 조사되는 경우, 디지타이저층(700)의 배선들의 단차로 인한 패널 보호 필름(500)의 요철 형태가 표시 장치의 전면에서 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
제1 접착층(600)은 액체 상태의 용액으로 도포되고 소정의 시간이 지난 후 자외선(UV) 조사에 의해 반경화됨으로써, 디지타이저층(700)의 제1 커버층(708)에 부착될 수 있다.
제1 접착층(600)은 비닐실란(Vinylsilane), 하이드로실란(Hydrosilane), 및 반응 지연제를 포함할 수 있다. 자외선(UV)이 조사되는 경우, 비닐실란과 하이드로실란은 도 10과 같이 실란-CH2-CH2-실란으로 결합될 수 있다. 구체적으로, 자외선(UV)이 조사되는 경우, 비닐실란의 CH=CH2의 결합에 하이드로실란의 H가 결합될 수 있다. 즉, 자외선(UV)이 조사되는 경우, 비닐실란과 하이드로실란이 실란-CH2-CH2-실란으로 결합됨으로써, 접착층(600)은 경화될 수 있다.
반응 지연제는 비닐실란과 하이드로실란이 실란-CH2-CH2-실란으로 결합되는 것을 억제하는 역할을 한다. 예를 들어, 반응 지연제는 트리페닐포스핀(Triphenylphohphine), 트라이뷰틸아민(Tributylamine), 테트라메틸에틸렌디아민(Tetramethylethylenediamine), 벤조트라이졸(Benzotriazole), 아세틸렌디올(Acetylenediol), 과산화 화합물(Peroxide compounds), 및 말레산(maleic acids) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 접착층(600)이 반응 지연제를 포함함으로써, 자외선 조사 후 대략 30분 내지 1시간 동안 반경화 상태를 유지할 수 있다. 제1 접착층(600)은 반경화 상태에서 접착력을 유지할 수 있다. 따라서, 반경화 상태의 제1 접착층(600)은 디지타이저층(700)을 패널 보호 필름(500) 배면 상에 부착할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 제1 접착층(600)은 반경화 상태로 패널 보호 필름(500) 배면상에 배치될 수 있다. 즉, 제1 접착층(600)의 전면 상에 패널 보호 필름(500)을 배치하기 전에 자외선을 조사하더라도, 제1 접착층(600)은 반응 지연제에 의해 완전히 경화되지 않는다. 즉, 제1 접착층(600)은 반경화된다.
제1 접착층(600)이 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 실리콘 레진(Silicone Resin)으로 형성되는 경우, -20℃ 내지 -50℃와 같이 비교적 저온에서 저장 탄성률(Storage Modulus)이 낮을 수 있다. 제1 접착층(600)은 자외선 조사에 의해 비닐실란과 하이드로실란이 실란-CH2-CH2-실란으로 결합됨으로써, -20℃ 내지 -50℃와 같이 비교적 저온에서 더 낮은 저장 탄성률을 가질 수 있다. 저장 탄성률은 변형 에너지가 응력으로서 물질의 내부에 축적되는 성분으로 그 물질의 탄성 성분을 의미한다.
제1 접착층(600)은 -20℃에서 0.2MPa 이하의 저장 탄성률(Storage Modulus)을 가질 수 있다. 제1 접착층(600)은 -50℃에서 0.5MPa 이하의 저장 탄성률을 가질 수 있다. 이로 인해, 제1 접착층(600)은 -20℃ 내지 -50℃와 같이 비교적 낮은 온도에서도 저장 탄성률을 낮게 유지할 수 있으므로, -20℃ 내지 -50℃에서도 폴딩이 용이하여 쉽게 구부러질 수 있다. 제1 접착층(600)의 저장 탄성률이 -20℃에서 0.2MPa을 초과하거나, -50℃에서 0.5MPa을 초과하는 경우, 표시 장치(10)는 구부러지기 어려울 수 있다.
제1 접착층(600)의 두께는 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 제1 접착층(600)의 두께가 10㎛ 이하인 경우, 디지타이저층(700)의 배선 단차로 인해 제1 접착층(600)의 전면에 단차가 발생할 수 있다. 제1 접착층(600)의 두께가 50㎛ 이상인 경우, 제1 접착층(600)을 포함하는 표시 장치(10)가 구부러지기 어려울 수 있다.
도 11은 도 10의 B-B'를 따라 절단한 제1 접착층의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 표시 장치(10)는 제1 접착층(600')과 접착 보조 부재(AD)를 포함할 수 있는 것에서 도 10의 실시예와 차이가 있다. 도 11에서는 도 10의 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
제1 접착층(600')은 도 9 및 도 10을 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 도 11에서는 도 10의 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
접착 보조 부재(AD)는 제1 접착층(600')의 전면 상에 배치될 수 있고, 제1 접착층(600)의 접착력을 높일 수 있다. 따라서, 제1 접착층(600')이 자외선 조사에 의해 완전 경화된 후에도 디지타이저층(700)을 패널 보호 필름(500) 배면 상에 부착할 수 있다. 이로 인해, 제1 접착층(600')은 반응 지연제를 포함하지 않을 수 있고, 표시 장치(10) 제조 공정이 용이할 수 있다.
접착 보조 부재(AD)는 감압 접착제일 수 있다. 접착 보조 부재(AD)의 두께는 10㎛ 이하일 수 있다. 접착 보조 부재(AD)의 두께가 10㎛를 초과할 경우, 표시 장치(10)는 구부러지기 어려울 수 있다.
도 12는 도 1의 표시 장치의 다른 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 12의 표시 장치(10)는 접착 보조 부재(AD)가 제1 접착 보조 부재(AD_1)와 제2 접착 보조 부재(AD_2)를 포함하는 것에서 도 5 및 도 11의 실시예와 차이가 있다. 도 12에서는 도 5 및 도 11의 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
도 12를 참조하면, 제1 접착 보조 부재(AD_1)는 제1 비폴딩 영역(NFA1)에 배치되고, 제2 접착 보조 부재(AD_2)는 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 배치될 수 있다. 제1 접착 보조 부재(AD_1)와 제2 접착 보조 부재(AD_2) 사이의 폭은 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향) 폭보다 작을 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)의 폴딩 스트레스는 줄어들 수 있고, 표시 장치(10)가 도 11의 실시예 대비 잘 구부러질 수 있다.
표 1에는 본 명세서의 제1 및 제2 실시예와 제1 및 제2 비교예에 따라 표시 장치(10)를 제조하여 실험한 결과가 나와 있다. 표 1의 실험 결과는 본 명세서의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 실시예 제2 실시예 제1 비교예 제2 비교예
-20℃에서의 저장 탄성률 0.1 MPa 0.1 MPa 2MPa 2Mpa
-50℃에서의 저장 탄성률 0.4 MPa 0.4 MPa 50Mpa 38Mpa
배선 시인 시인 無 시인 無 시인 시인 無
면 품위 0.3 0.3 1.8 0.5
폴딩 횟수 40만회 40만회 20만회 20만회
제1 실시예는 도 9 및 도 10에 도시된 실시예의 제1 접착층(600)을 포함하는 폴더블 표시 장치(10)이다. 제1 실시예에서 제1 접착층(600)의 두께는 25㎛로 설정하였다.
제2 실시예는 도 11에 도시된 제1 접착층(600')을 포함하는 폴더블 표시 장치(10)이다. 제2 실시예에서 제1 접착층(600')의 두께는 25㎛, 접착 보조 부재(AD)의 두께는 5㎛로 설정하였다.
제1 비교예는 도 13과 같이 감압 접착층(600_1)을 포함하는 폴더블 표시 장치(10)이다. 제1 비교예에서 자외선 경화형 감압 접착층(600_1)의 두께는 25㎛로 설정하였다.
감압 접착층(600_1)은 감압 접착 테이프(Pressure sensitive Adhesive Tape) 또는 감압 접착 필름(Pressure sensitive Adhesive film)일 수 있다. 이로 인해, 감압 접착층(600_1)은 디지타이저층(700)의 전극 패턴들의 단차에 의해 울퉁불퉁한 요철 형태로 부착될 수 있고, 감압 접착층(600_1) 상에 배치되는 패널 보호 필름(500) 역시 울퉁불퉁한 요철 형태를 가질 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)가 영상을 표시하지 않을 때, 높은 휘도의 광이 표시 장치(10) 전면에 조사되는 경우, 디지타이저층(700)의 배선들의 단차로 인한 패널 보호 필름(500)의 요철 형태가 표시 장치(10)의 전면에서 사용자에게 시인될 수 있다.
제2 비교예는 도 14와 같이 2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)을 포함하는 폴더블 표시 장치(10)이다. 제2 비교예에서 2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)의 두께는 25㎛로 설정하였다.
2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)은 액체 상태로 디지타이저층(700) 상에 도포될 수 있고, 자외선 조사에 의한 완전 경화 후 80℃ 내지 100℃의 온도로 핫 멜트(Hot Melt)되어 반경화될 수 있다. 2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)은 액체 상태로 디지타이저층(700) 상에 도포됨으로써, 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로, 2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)의 전면은 평탄할 수 있다.
다만, 2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)은 -20℃ 이하의 저온에서 저장 탄성률이 2MPa로 0.2MPa보다 크기 때문에, 2차 부가 경화형 감압 접착층(600_2)을 포함하는 표시 장치(10)는 폴딩 시 잘 구부러지지 않을 수 있다. 따라서, 제2 비교예는 -20℃ 이하의 저온에서 저장 탄성률을 낮추기 위해, 추가적인 감압 접착제가 필요하다. 이로 인해, 표시 장치(10) 공정 비용이 상승할 수 있다.
저장 탄성률(Storage Modulus)은 레오미터(Rheometer)를 이용하여 접착층의 전단 속도에 따른 탄성률을 측정하였으며, -20℃와 -50℃에 있어서의 값을 측정하였다.
배선 시인 정도는 표시 장치의 표시면에서 디지타이저의 회로 배선들이 시인되는지 여부를 육안으로 관찰하였다.
면 품위는 표시 장치 전면이 얼마나 평탄한지를 나타낸 값으로, Rhopoint社의 Optimap을 이용하여 측정하였다. 측정 값은 곡률 값(K)으로, 백색광 광원 기술인 PSD(Phase Stepped Deflectometry)기술을 사용하여 1.0mm 내지 3.0mm의 파장 범위를 갖는 백색광을 이용하였다. 곡률 값(K)이 작을 수록 표면에 구조가 없는 것을 의미한다. 즉, 면 품위가 양호함을 나타낸다.
폴딩 횟수는 폴딩 테스트에서 표시 장치를 한번 접었다가 펴는 과정까지를 1회로 하였고, 표시 장치의 디지타이저가 정상 동작 하지 않을 때까지의 폴딩 횟수를 계산하였다.
상기 표 1을 참조하면, 제1 실시예에 따라 제조된 제1 접착층은 -20℃에서 0.1MPa의 저장 탄성률을 가지며, -50℃에서 0.4MPa의 저장 탄성률을 가지므로, 제1 접착층의 폴딩이 용이할 수 있다. 제1 실시예에 따라 제조된 표시 장치는 약 40만회의 폴딩이 가능할 것으로 예측된다. 또한, 디지타이저층(700)의 전극 패턴에 의해 발생할 수 있는 배선 시인이 없고, 면 품위가 우수하다.
제2 실시예에 따라 제조된 제1 접착층은 -20℃에서 0.1MPa의 저장 탄성률을 가지며, -50℃에서 0.4MPa의 저장 탄성률을 가지므로, 제1 접착층의 폴딩이 용이할 수 있다. 이로 인해, 제2 실시예에 따라 제조된 표시 장치는 약 40만회의 폴딩이 가능할 것으로 예측된다. 또한, 디지타이저층(700)의 전극 패턴에 의해 발생할 수 있는 배선 시인이 없고, 면 품위가 우수하다.
제1 비교예에 따라 제조된 감압 접착층은 -20℃에서 2MPa의 저장 탄성률을 가지며, -50℃에서 50MPa의 저장 탄성률을 가지므로, 감압 접착층은 구부러지기 어려울 수 있다. 이로 인해, 제1 비교예에 따라 제조된 표시 장치는 약 20만회의 폴딩이 가능할 것으로 예측된다. 또한, 디지타이저층의 배선들의 단차로 인하여, 디지타이저층 상에 배치된 패널 보호 필름이 울퉁불퉁한 요철 형태를 가져 배선 시인 이슈가 발생하며, 면 품위도 1.8로 제1 실시예 및 제2 실시예의 면 품위 대비 6배 크다.
제2 비교예는 디지타이저층의 전극 패턴에 의해 발생할 수 있는 배선 시인이 없고, 면 품위에 있어서 제1 비교예 대비 우수하다. 하지만, 제2 비교예에 따라 제조된 2차 부가 경화형 감압 접착층은 -20℃에서 2MPa의 저장 탄성률을 가지며, -50℃에서 38MPa의 저장 탄성률을 가지므로, 구부러지기 어려울 수 있다. 이로 인해, 제2 비교예에 따라 제조된 표시 장치는 약 20만회의 폴딩이 가능할 것으로 예측된다.
표 1을 결부하여 살펴본 바와 같이, 제1 접착층(600)이 디지타이저층 상에 액체 상태로 도포됨으로써 디지타이저층(700)의 전극 패턴의 단차에 의해 발생할 수 있는 제1 접착층(600)의 전면의 단차가 평탄화 될 수 있고, 패널 보호 필름 역시 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 이에 의해, 표시 장치(10) 전면에 배선 시인 이슈를 방지할 수 있다. 또한, 자외선 경화에 의해 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 경우, -20℃ 내지 -50℃와 같이 비교적 저온에서 저장 탄성률이 낮아 표시 장치가 폴딩 시 잘 구부러질 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 제1 접착층 형성 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 16 내지 도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법을 설명하기 위해 도 8의 B-B'를 따라 절단한 일 단면도들이다. 이하에서는, 도 16 내지 도 19를 결부하여 도 15의 제1 접착층 형성 과정을 상세히 설명한다.
첫 번째로, 도 16과 같이 디지타이저층(700) 상에 비닐실란, 하이드로 실란, 및 반응 지연제를 포함하는 액체 상태의 접착 물질(600F)을 도포할 수 있다. (도 15의 S110)
두 번째로, 도 17과 같이 접착 물질(600F)이 액체 상태로 디지타이저층(700) 상에 도포되기 때문에, 소정의 시간이 지남에 따라 제1 접착층(600)의 전면은 평탄해질 수 있다. 소정의 시간은 대략 1분 내지 5분일 수 있다. (도 15의 S120)
세 번째로, 도 18과 같이 제1 접착층(600) 상에 자외선을 조사하여 비닐실란과 하이드로실란이 반응하여 생성할 수 있는 실란-CH2-CH2-실란을 포함할 수 있고, 이로 인해 제1 접착층(600)을 경화 상태로 만들 수 있다. 다만, 반응 지연제를 포함함으로써 자외선 조사 후 30분 내지 1시간 동안 제1 접착층(600)은 반경화 상태를 유지할 수 있다. (도 15의 S130)
네 번째로, 도 19과 같이 제1 접착층(600) 상에 패널 보호 필름(500)을 배치할 수 있다. 구체적으로, 제1 접착층(600)에 자외선을 조사한 후 대략 30분 내지 1시간 이전에 제1 접착층(600) 상에 패널 보호 필름(500)을 배치할 수 있다. 즉, 패널 보호 필름(500)은 제1 접착층(600)이 완전히 경화되기 전 반경화 상태에서 제1 접착층(600) 상에 배치될 수 있으며, 이로 인해 패널 보호 필름(500)은 제1 접착층(600)에 접착될 수 있다. (도 15의 S140)
도 15 내지 도 19과 같이, 제1 접착층(600)이 액체 상태의 용액으로 디지타이저층(700) 상에 도포되기 때문에, 소정의 시간이 지남에 따라 제1 접착층(600)의 전면은 평탄해질 수 있다. 또한, 제1 접착층(600)은 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 실리콘 레진(Silicone Resin)인 경우, 반응 지연제를 포함함으로써 자외선 조사 후 대략 30분 내지 1시간 동안 반경화 상태를 가질 수 있다. 이로 인해, 제1 접착층(600)의 전면이 평탄해진 후에, 제1 접착층(600)의 전면을 패널 보호 필름(500)과 접착할 수 있다. 이로 인해, 디지타이저층(700)의 전극 패턴들에 단차가 있더라도, 제1 접착층(600)은 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 그러므로, 제1 접착층(600) 상에 배치되는 패널 보호 필름(500) 역시 울퉁불퉁한 요철 형태를 가지지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)가 영상을 표시하지 않을 때, 높은 휘도의 광이 표시 장치(10)의 전면에 조사되는 경우, 디지타이저층(700)의 배선들의 단차로 인한 패널 보호 필름(500)의 요철 형태가 표시 장치의 전면에서 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 제1 접착층(600)이 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 실리콘 레진(Silicone Resin)으로 형성되는 경우, -20℃ 내지 -50℃와 같이 비교적 저온에서 저장 탄성률(Storage Modulus)이 낮을 수 있다. 그러므로, 제1 접착층(600)은 -20℃ 내지 -50℃와 같이 비교적 낮은 온도에서도 저장 탄성률을 낮게 유지할 수 있으므로, -20℃ 내지 -50℃에서도 제1 접착층(600)이 용이하게 폴딩될 수 있다.
한편, 액체 상태의 제1 접착층(600)을 디지타이저층(700)과 패널 보호 필름(500) 사이에 배치한 후, 자외선을 조사하여 제1 접착층(600)을 경화하는 경우, 제1 접착층(600)의 하면에 배치되는 디지타이저층(700)이 자외선을 투과시킬 수 있도록 투명하게 형성되어야 한다. 또는, 제1 접착층(600)의 상면에 배치되는 패널 보호 필름(500)과 표시 패널(100)이 자외선을 투과시킬 수 있도록 투명하게 형성되어야 한다.
하지만, 제1 접착층(600)이 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 실리콘 레진(Silicone Resin)인 경우, 반응 지연제를 포함함으로써 자외선 조사 후 대략 30분 내지 1시간 동안 반경화 상태를 가질 수 있다. 이 경우, 디지타이저층(700)에 액체 상태의 제1 접착층(600)을 도포한 후, 자외선을 조사하여 제1 접착층(600)을 반경화 상태로 만들고 나서, 패널 보호 필름(500)을 부착하여도 무방하다. 그러므로, 디지타이저층(700) 또는 패널 보호 필름(500) 및 표시 패널(100)이 자외선을 투과시키지 않는 불투명한 물질로 형성되어도 상관없다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 표시 패널
200: 편광 필름 300: 윈도우
400: 보호 필름 500: 패널 보호 필름
600: 제1 접착층 700: 디지타이저층
800: 차폐 부재 900: 방열층

Claims (20)

  1. 전면으로 화상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 배면 상에 배치되며, 제1 전극 패턴들과 제2 전극 패턴들에 의해 자기장을 형성하는 디지타이저층; 및
    상기 표시 패널과 상기 디지타이저층 사이에 배치되며, 실란-CH2-CH2-실란을 포함하는 접착층을 구비하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 접착층은 반응 지연제를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 반응 지연제는 트리페닐포스핀, 트라이뷰틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 벤조트라이졸, 아세틸렌디올, 과산화 화합물, 및 말레산 중 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 접착층 사이에 감압 접착층을 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 감압 접착층의 두께는 10㎛ 이하인 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 구부러지는 폴딩 영역, 상기 폴딩 영역의 일 측에 배치되는 제1 비폴딩 영역, 및 상기 폴딩 영역의 타 측에 배치되는 제2 비폴딩 영역을 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 감압 접착층은,
    상기 표시 패널의 두께 방향에서 상기 제1 비폴딩 영역과 중첩하는 제1 감압 접착층; 및
    상기 표시 패널의 두께 방향에서 상기 제2 비폴딩 영역과 중첩하는 제2 감압 접착층을 포함하고,
    상기 제1 감압 접착층과 상기 제2 감압 접착층 사이의 갭은 상기 폴딩 영역과 중첩하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 감압 접착층과 상기 제2 감압 접착층 사이의 갭은 상기 폴딩 영역의 폭보다 좁은 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 디지타이저층의 배면 상에 배치되며, 상기 디지타이저층의 자기장을 차폐하기 위한 차폐 부재를 구비하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 디지타이저층은,
    상기 제1 전극 패턴들이 상면 상에 배치되고, 상기 제2 전극 패턴들이 하면 상에 배치되는 베이스층을 포함하고,
    상기 제1 전극 패턴들 각각은 제1 방향으로 길게 배치되고, 상기 제2 전극 패턴들 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 접착층은 저장 탄성률이 -20℃에서 0.2MPa 이하인 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 접착층은 저장 탄성률이 -50℃에서 2MPa 이하인 표시 장치.
  13. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 제1 전극 패턴들과 제2 전극 패턴들에 의해 자기장을 형성하는 디지타이저층; 및
    상기 표시 패널과 상기 디지타이저층 사이에 배치되며, 저장 탄성률이 -20℃에서 0.2MPa 이하인 접착층을 구비하는 표시 장치.
  14. 디지타이저층 상에 액체 상태의 접착 물질을 도포하는 단계;
    상기 접착 물질에 자외선을 조사하여 상기 접착 물질을 반경화된 접착층으로 형성하는 단계; 및
    상기 반경화된 접착층에 보호 필름을 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 보호 필름 상에는 표시 패널이 배치되는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    디지타이저층 상에 액체 상태의 접착 물질을 도포하는 단계는,
    상기 접착 물질이 비닐실란과 하이드로실란을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 접착 물질에 자외선을 조사하여 상기 접착 물질을 반경화된 접착층으로 형성하는 단계는,
    상기 자외선에 의해 상기 비닐실란과 상기 하이드로실란이 실란-CH2-CH2-실란으로 결합되는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 접착 물질은 반응 지연제를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 반응 지연제는 트리페닐포스핀, 트라이뷰틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 벤조트라이졸, 아세틸렌디올, 과산화 화합물, 및 말레산 중 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 반경화된 접착층은 상기 반응 지연제에 의해 30분 내지 1시간 동안 유지되는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 반경화된 접착층에 보호 필름을 부착하는 단계는,
    감압 접착층을 이용하여 상기 반경화된 접착층과 상기 보호 필름을 부착하는 표시 장치의 제조 방법.
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